新型分离技术--海水淡化
海水淡化技术介绍
海水淡化技术及建设投资运行成本介绍1.海水淡化技术发展现状海水淡化又被称为海水脱盐,也就是从海水中获取淡水的技术和过程。
从海水中取出淡水或者除去海水中的盐分,都可以达到淡化的目的。
从这两条路线出发,海水淡化分为两类。
采用从海水中分离出淡水的方法又可以细分为蒸馏法、冷冻法、反渗透法、水合物法和溶剂萃取法;而第二类则包括电渗析法和离子交换法。
其中目前得到大规模商业应用是反渗透法和蒸馏法。
(1)反渗透海水淡化技术对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜,一般将只能透过溶剂而不能透过溶液的薄膜称之为理想的半透膜。
当半透膜把不同浓度的溶液隔开后,在自然情况下,水流是从低浓度盐水侧往高浓度盐水侧流动;当在高浓度盐水侧加上一个适当的压力后,也会将水从高浓度侧压到低浓度侧,见图1。
反渗透海水淡化就是利用该原理,用高压泵将海水增压后,借助半透膜的选择截留作用来除去水中的无机离子得到淡水。
由于反渗透膜的截留粒度小于10×10-10 m,所以反渗透海水淡化同时能滤除各种细菌、病毒,获得高质量的纯水。
图1. 反渗透海水淡化技术原理一般说来,反渗透海水淡化工艺包括四部分:预处理、反渗透、后处理及清洗系统,图2是一种反渗透海水淡化系统的典型工艺流程。
图2. 反渗透系统典型工艺流程图预处理系统的目的是为了充分发挥反渗透淡化系统的技术优越性,保障良好的设计性能和长时间的安全运行,特别是为了保证膜的使用寿命(一般情况下,自来水和苦咸水反渗透膜的使用寿命为5年,而海水膜的使用寿命为3年)而设置。
由于供给的源水不同,其水质组成与杂质成分千差万别,预处理系统也有很大的区别,在决定预处理系统时需要丰富的基础理论知识和工程实际经验。
反渗透装置的主体由反渗透膜堆和高压泵两部分组成,反渗透组件是整个系统的心脏部分,而高压泵是系统的关键部件。
高压泵把进水升压至不同的压力进入膜堆,透过膜的水作为产品水,而未透过膜的作为浓盐水排放。
其设计的核心在于根据不同的原水水质安排不同的回收率,以及通过流程及设备的选用使系统尽可能的节能。
海水淡化技术的发展现状及未来趋势
海水淡化技术的发展现状及未来趋势随着全球经济和人口的快速增长,水资源的稀缺与三分之二的世界人口居住在水资源紧缺地区之间的矛盾日益加剧。
解决水资源供需矛盾已经成为国际社会关注的重点。
在这样的背景下,海水淡化技术成为解决水资源短缺问题的一大利器。
海水淡化技术是将海水中的盐分去除,使得水变为适合人们直接使用或为生产、农业用水的淡水。
在发达国家,海水淡化技术已经被广泛应用,成为解决水资源紧缺的核心之一。
而在我国,海水淡化技术在近几年也得到了快速发展。
今天,我们来了解一下海水淡化技术的发展现状及未来趋势。
一、海水淡化技术的发展现状1.传统海水淡化技术传统海水淡化技术主要是蒸馏和冷冻结晶。
其中,蒸馏技术是蒸发海水后,将水蒸汽冷却后凝结成淡水,也就是蒸馏法海水淡化。
而冷冻结晶技术则是冷却海水,将其中形成的盐结晶与水分离得到淡水。
尽管这两种技术在处理海水时达到了相当好的效果,但存在效率低、能耗大以及维护成本高等问题,难以在大规模制水方面得到广泛应用。
2.反渗透技术随着科技的进步,反渗透技术应运而生。
反渗透技术是一种利用半透膜对海水进行“筛选”,将盐分留在半透膜上,让淡水流过半透膜而得到制成淡水的方法。
相对于传统技术,反渗透技术在处理海水时具有体积小、效率高、能耗低以及稳定性等优势,这也使得该技术在海水淡化领域得到了广泛的应用。
二、未来趋势1. 降低制水成本海水淡化技术的制水成本一直是制约其应用的瓶颈。
未来趋势则是降低制水成本。
目前,国外已经应用了一些新的方法。
比如,利用太阳能或者废水、废热,降低制水成本。
另外,在海水淡化过程中,与传统技术相比,反渗透膜的使用寿命更短,需要更加频繁的更换,大大增加了成本。
为此,未来也将会研发更加耐磨、寿命更长的半透膜。
2. 科技创新未来海水淡化技术的发展,还需要在科技创新上下功夫。
比如,研发新型的高效膜材料,减少一些负面影响,提高海水处理效率等。
未来也将引入人工智能和大数据分析技术,提高海水处理的精准和效率。
海水淡化技术
蒸馏法是通过加热海水使之沸腾汽化,再把蒸汽冷凝成淡水的方法。蒸馏法海水淡化技术是最早投人工业化 应用的淡化技术,特点是即使在污染严重、高生物活性的海水环境中也适用,产水纯度高。与膜法海水淡化技术 相比,蒸馏法具有可利用电厂和其他工厂的低品位热、对原料海水水质要求低、装置的生产能力大,是当前海水 淡化的主流技术之一。
国外海水淡化工程多采用投加液氯、NaCl和CuSO4等化学试剂来杀菌灭藻。考虑到交通等多方面的因素,投 加化学试剂杀菌灭藻有一定难度,在本工程设备研制过程中专门采用海水次氯酸钠发生器。海水取水泵后分出一 小股带压海水,进入次氯酸钠发生器,在直流电场作用下产生NaCl,靠位差直接注入海滩沉井,以杀灭海水中的 细菌、藻类和微生物。
环岛海域的海水受周边环境影响较大,海水化学耗氧量(COD)在 1.7~2.5m g/L,尤其在夏、秋季节有时 海水有较大的异臭异味。因此除添加NaClO进行氧化外,增设活性炭过滤器,选用具有较高机械强度的果型颗粒 活性炭能有效地吸附有机物和异臭异味,提高反渗透产水水质,同时能减轻对反渗透膜面污染,延长膜使用寿命。
真空冷冻海水淡化法工艺包括脱气、预冷、蒸发结晶、冰晶洗涤、蒸汽冷凝等步骤,海水淡化水产品可达到 国家饮用水标准,是一种较理想的海水淡化法。
非加压渗透吸附:非加压吸附渗透海水淡化法,或称为“正向渗透法”,让水通过多孔膜进入一种超强吸水 的吸附剂的盐浓度甚至超过海水的溶液或固态物,但溶液里的特殊盐分很容易蒸发。分固态盐、液态盐方向。固 态盐解吸附耗能更小。
投加H2SO4调节海水pH值分解海水中的HCO3,以防止CaCO3沉淀,是海水淡化中最常用和最经济的方法。投加 (NaPO3)6(SHMP)是防止CaSO4沉淀的有效方法,但(NaPO3)6在阻垢的同时产生的副产品磷酸盐会助长微生 物、细菌和藻类的生长,使用有一定的局限性。而从西方国家进口的专用高分子聚合物阻垢剂价格较高,会直接 影响海水淡化工程的运转费用。本工程最终选用H2SO4作为阻垢剂,控制反渗透系统给水的pH值在 6.8~7.0之间, 同时控制海水淡化系统水回收率,以防止CaSO4沉淀析出。
海水淡化技术研究新进展和发展趋势分析
海水淡化技术研究新进展和发展趋势分析前言:水资源对人类生存有着重要作用,虽然水资源将大部分地球表面覆盖,然而96.5%属于海水,无法直接使用,而仅有0.26%的地下水、湖水与河水等淡水资源可以被人们直接利用。
在社会快速发展过程中,人们在水资源需求量方面日益增加,而基于无节制浪费、水生态污染以及超限度开采等影响,导致世界水资源出现短缺问题,对经济发展产生一定影响。
因此,世界各国正在积极开展海水淡化研究,对此需要加大相关工作研究力度。
1 海水淡化技术现状1.1反渗透工艺RO工艺属于一种膜分离工艺,基于能量回收效率不断提升与膜组件持续改进,促使反渗透技术得到快速发展。
该技术,具有造水成本低、工程量小、能耗小、常温操作、操作简单以及占地少等特点。
然而该工艺在进料海水水质方面有着较高要求,因此预处理成本会有所增加。
可以通过气浮或是超滤结合混凝和沉淀的方式,开展海水预处理工作,可以保证污染密度、水浊度以及化学需氧量等方面均满足进水要求[1]。
1.2多级闪蒸技术MSF主要通过将海加热至规定温度,之后借助闪蒸器快速实现气化,并通过蒸汽冷凝获得淡水。
在热法中,MSF的应用非常广泛,具有维护量小与机容量大的特点。
另外,其缺点也非常突出,比如能耗高、设备成本高、操作弹性小以及操作温度高等。
1.3MED技术对于该技术,主要在低于70℃的温度条件中,通过蒸馏二次蒸汽加热蒸发下一效海水,进而获得纯净水。
MED操作温度较低,能够降低设备结垢与腐蚀问题,借助廉价传热材料、工业废热等即可实现海水淡化,其具有操作弹性大、热效率高以及动力消耗小等优点。
然而,由于地温余热缺少稳定性,效率低等特点,导致装置运行成本远远超出设计成本并且设备体积大,费用较高。
2 研究现状和发展当前,在海水淡化工艺研究方面持续发展,在热法海水淡化工艺方面,低压蒸汽方法借助引射器使蒸发器达到真空状态,促使海水基于比常压沸点低的条件下实现蒸发。
低压蒸汽系统主要受到给水口半径、给水温度以及流速等方面影响。
膜分离海水淡化技术
膜分离海水淡化技术是一种将盐度较高的海水转变为可直接用来施肥、灌溉及饮用的低盐分水的有效技术。
它主要利用反渗透技术实现从海
水中分离出水分进行淡水处理的过程。
这项技术的原理是:将盐度较大的海水通过膜进行分离,首先把海水
流经逆渗构设物(通常是单个或者多个逆渗膜),然后再对水中的盐
分进行清洁技术,利用压力使盐分不能通过膜层,最终淡水在膜层的
作用下渗透出来,然后,淡水就可以直接实现食用,灌溉和施肥等用途。
此外,使用这种技术可以有效减少就地取水、取土的成本,节省
经营成本,并能实现高效的海水淡化功能。
膜分离海水淡化技术存在着一些优势:管路简单、可靠性高,操作简便、可调整,可以大量减少膜的耗能,可以大量的节约盐度较高的海水;可以有效的抑制水中杂质的增成,从而实现更长的膜寿命;膜滤
液可以通过限流、调整压力控制收集比例,减少海水淡化时维护成本,从而降低成本效益最大化。
尽管膜分离海水淡化技术具有多种优势,但它也存在着一些不足之处:由于反渗透膜技术受到开发运行成本高、膜结垢率高和限制等问题的
限制,反渗透膜的研发和使用成本比其他技术更高;膜的清洗工作量大,即使有特殊清洗机,也仍然较低效;最后,必须建立有组织的检
测和维护机制,以保证设备性能、反渗透效率和淡化效率。
因此,要想在实践中最大化利用膜分离海水淡化技术,必须充分考虑
它的利与弊,并根据当前的条件来选择最适合自身的技术,以保证最
佳的海水淡化效果及成本效益。
海水淡化膜分离技术成本效益
海水淡化膜分离技术成本效益海水淡化作为解决全球淡水资源短缺问题的重要途径,其技术的发展与应用日益受到重视,其中膜分离技术凭借其高效、环保的特性成为了海水淡化领域的重要支柱。
本文将从六个方面探讨海水淡化膜分离技术的成本效益,旨在全面分析该技术的经济性、环境影响及其在可持续发展背景下的应用前景。
一、技术原理与优势海水淡化膜分离技术主要依靠反渗透(RO)和纳滤(NF)等过程,通过半透膜的选择性过滤作用,将海水中的盐分及其他杂质与淡水分离。
这一技术的优势在于不依赖热能,相比传统的蒸馏法更为节能;同时,操作简便、占地面积小,适合大规模及分布式应用。
反渗透技术尤为突出,其高脱盐率和持续的技术进步使其成为海水淡化领域的主流技术。
二、初期与设备成本海水淡化项目的初期是决定其经济性的关键因素之一。
膜分离技术的设备成本相对较高,尤其是高性能的反渗透膜组件。
这包括预处理系统、高压泵、能量回收装置、后处理系统以及膜组件本身。
尽管如此,随着技术成熟度的提高和生产规模的扩大,膜材料和组件的成本正在逐步下降,长期来看有望进一步优化成本。
三、运行成本与能效运行成本主要涉及电能消耗、化学药剂使用、膜更换与维护等。
反渗透海水淡化过程虽能效较高,但需克服海水高压透过半透膜的阻力,因此能耗较大。
然而,能量回收装置的应用能显著降低这部分成本,回收高压排放水中的部分压力能,提升整体能效。
此外,合理的预处理系统可减少膜污染,延长膜寿命,进一步控制运行成本。
四、环境影响与可持续性膜分离技术对环境的影响相对较小,不产生温室气体排放,且废水排放量和污染物浓度均可得到有效控制。
相比热法淡化,膜技术节水效果明显,且对海洋生态系统的影响有限。
然而,膜材料的生产和废弃处理过程中存在潜在的环境风险,需采取循环经济模式,推动膜材料的回收再利用,确保技术的可持续发展。
五、经济效益分析海水淡化项目的经济效益需综合考虑水价、运营成本、市场需求等因素。
在水资源极度匮乏地区,如中东国家和一些岛屿国家,海水淡化水成为饮用水和工业用水的主要来源,其经济可行性显著。
海水淡化思路-概述说明以及解释
海水淡化思路-概述说明以及解释1.引言1.1 概述海水淡化是指将海水中的盐分和杂质去除,使其成为可以供人们使用的淡水的过程。
由于淡水资源的日益减少,海水淡化成为解决世界水资源短缺问题的一种重要手段。
随着科技的不断进步和创新,海水淡化技术在过去几十年来取得了显著的进展和成就。
海水淡化方法主要分为蒸馏法和膜分离法。
蒸馏法是利用水的沸点和盐分的沸点不同,通过加热海水使其蒸发,并将蒸汽冷凝成淡水的过程。
膜分离法则是利用特殊的膜层,通过压力差等因素将海水中的盐分和杂质分离出去,从而得到淡水。
海水淡化技术的广泛应用带来了一系列的好处。
首先,海水淡化可以解决许多地区缺水问题,改善人们的生活条件。
其次,海水淡化可以提供可再生水资源,减少对有限淡水资源的依赖,从而更好地保护环境。
此外,海水淡化还可以推动经济的发展,为当地创造就业机会,并促进相关产业的繁荣。
然而,海水淡化技术也面临着一些挑战和限制。
首先,海水淡化的能耗相对较高,需要大量的能源支持。
其次,海水淡化过程中产生的高盐度废水对环境造成了一定的影响。
此外,海水淡化项目的建设和维护成本也比较高昂。
为了克服这些挑战,科学家们在海水淡化技术上进行了不断的研究和改进。
他们致力于提高海水淡化的效率,降低能耗,并寻找更加环保的处理废水的方法。
同时,开展与可再生能源相结合的海水淡化项目也成为了一种发展方向。
综上所述,海水淡化作为一种重要的淡水资源获取方式,为解决全球水资源短缺问题提供了有效的手段。
尽管面临着一些挑战和限制,但科技的进步和创新将进一步推动海水淡化技术的发展,为人类提供更多清洁的淡水资源。
未来,我们对海水淡化技术和可再生能源的结合有着更高的期望,相信海水淡化将在保障人类生存和可持续发展中发挥越来越重要的作用。
1.2 文章结构文章结构部分的内容应该包括以下内容:文章结构部分主要介绍了整篇文章的组织结构和各个部分的主要内容。
通过清晰的文章结构,读者可以对整篇文章有一个整体的把握,方便他们快速获得所需信息。
简述海水淡化的原理反渗透
简述海水淡化的原理反渗透海水淡化是利用先进的技术手段将海水中的盐分去除,使其变成可以供人类使用的淡水。
而反渗透技术是其中最常见也是最先进的一种技术。
反渗透技术的原理是通过一个半透膜将淡水和海水分开,只让水分子穿过半透膜,而将盐分和其他微量物质留在海水一侧。
半透膜通常是由聚酰胺或聚醚硫酸酯等材料制成,通过模块式的滤芯装置进行堆叠。
这种半透膜的特殊结构,使得可透过膜的物质(水分子)的通量和不可透过膜的物质(盐分子)的通量比较低,从而实现将盐分分离压缩的目的。
具体来说,双面都有海水的反渗透装置,在装置内部施加一定的压力,使得一部分清淡水分子通过滤芯被抽到另一侧容器中,而盐分和其他杂质则被留在海水一侧。
因此,可以通过反渗透技术将海水转化为淡水,达到海水淡化的目的。
除了反渗透技术,还有其他一些海水淡化技术,包括蒸馏、离子交换、电离层反应等,但其中许多技术成本较高,而且效率也不如反渗透技术高。
反渗透技术由于其高效、成本相对较低、适用范围广等优点,被广泛应用于海水淡化领域,具体包括工业与市民领域。
在工业方面,反渗透技术被用于化工生产、电站冷却等工业应用领域;在市民领域,反渗透技术则被广泛应用于饮用水供应、工业供水、农业灌溉等领域,特别是在干旱和缺水的国家和地区,反渗透技术更是一项重要的技术。
在使用反渗透技术进行海水淡化时,还需注意其也产生废水,这些含有高浓度盐分的废水也需要进行高标准的处理。
另外,在进行反渗透海水淡化时,还需要进行设备的维护和保养,以确保设备的有效效能并保证水质的安全,促进海水淡化技术的可持续发展。
总之,反渗透技术是当今海水淡化技术中最常用也是最先进的技术,其基本原理是通过半透膜分离海水中的盐分和其他微量杂质,从而实现海水淡化并得到清淡水。
随着技术和设备的不断升级和优化,相信反渗透技术在海水淡化领域会得到更加广泛的应用。
海水淡化技术——海水淡化的膜处理技术
膜蒸馏海水淡化的原理
•在膜一侧通以热海水,在常压下,
海水及溶于水的无机盐不能浸润和 透过膜层。在膜孔界面处的水蒸发 成水蒸气可透过膜的微孔向另一侧 迁移,并冷凝为纯水,凝结水混溶 于膜另一侧低温淡水中。
膜蒸馏技术的优点
• (1)膜蒸馏过程几乎是在常压下进行,设备简单、操作方便,在技
术力量较薄弱的地区也有实现的可能性;
越高,能耗越大。因此电渗析比较适合低盐苦咸水的淡化。 而海水所含的TDS较高,耗电量较RO法高,其用于海水淡 化成本较高。
二、反渗透法
• 把相同体积的稀溶液(如淡水)和浓液(如海水或盐水)分
别置于一容器的两侧,中间用半透膜阻隔,稀溶液中的溶剂 将自然的穿过半透膜,向浓溶液侧流动,浓溶液侧的液面会 比稀溶液的液面高出一定高度,形成一个压力差,达到渗透ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ平衡状态,此种压力差即为渗透压
海水淡化技术 ——海水淡化的膜处理技术
海水淡化的膜处理技术
一、电渗析技术
应用
• 电渗析过程对不带电荷的物质如有机物、胶体、细菌、悬
浮物等无脱除能力,因此电渗析用于淡化制备饮用水不是 最理想的方法。但另一方面这一特点却适合于某些特种分 离,如有机物与盐类的分离。
• 电渗析过程的能耗与给水含盐量有密切关系,给水含盐量
• (2)在非挥发性溶质水溶液的膜蒸馏过程中,因为只有水蒸汽能透
过膜孔,所以蒸馏液十分纯净,可望成为大规模、低成本制备超纯水 的有效手段;
• (3)该过程可以处理极高浓度的水溶液,如果溶质是容易结晶的物
质,可以把溶液浓缩到过饱和状态而出现膜蒸馏结晶现象,是唯一能 从溶液中直接分离出结晶产物的膜过程;
• (4)膜蒸馏组件很容易设计成潜热回收形式,并具有以高效的小型
海水淡化处理技术的发展趋势
海水淡化处理技术的发展趋势随着全球淡水资源的日益紧张,海水淡化技术的发展日益受到各国的重视。
海水淡化技术是将海水中的盐分和其他杂质去除,转化为可供人们使用的淡水。
这项技术在解决水资源短缺、保障水资源安全方面具有重要的意义。
1. 反渗透膜技术反渗透膜技术是目前应用最广泛的海水淡化技术。
该技术利用半透膜,只允许水分子通过,而将海水中的盐分、有机物、微生物等杂质拦截在膜的一侧。
反渗透膜技术的优点是操作简单、占地面积小、水质好、能耗低。
然而,该技术的缺点是膜的寿命有限,需要定期更换,且对海水中的悬浮物和微生物的预处理要求较高。
2. 多级闪蒸技术多级闪蒸技术是传统的海水淡化技术,其原理是在减压条件下,海水中的水蒸发,然后冷凝成淡水。
该技术的优点是可靠性高、淡水产量大、能耗相对较低。
但其缺点是设备占地面积大、操作复杂、对能源的消耗较高。
3. 新兴技术近年来,一些新兴的海水淡化技术也取得了重要进展。
如纳滤技术、电渗析技术、太阳能海水淡化技术等。
纳滤技术是一种介于反渗透和超滤之间的膜分离技术,其对海水中的盐分和有机物的去除效果较好,但能耗较高。
电渗析技术则是利用电场力,使海水中的离子发生迁移,从而达到淡化的目的。
该技术的优点是能耗低,但设备的运行和维护成本较高。
太阳能海水淡化技术则是利用太阳能,驱动海水淡化过程,具有绿色、环保的优点,但受限于太阳能的稳定性,其淡化效率和产量还有待提高。
4. 发展趋势海水淡化技术的发展趋势主要表现在以下几个方面:(1)技术的集成化和模块化。
将不同的海水淡化技术进行集成,以提高淡化效率,降低能耗和运行成本。
同时,模块化的设计,使得海水淡化设备更易于安装、运行和维护。
(2)新能源的利用。
随着新能源技术的进步,如太阳能、风能、地热能等,将这些能源应用于海水淡化过程,将进一步提高海水淡化的经济效益,降低对化石能源的依赖。
(3)智能化和自动化。
利用计算机技术和,实现海水淡化设备的智能化和自动化,提高设备的运行效率和可靠性,减少人工干预。
海水淡化工艺流程
海水淡化工艺流程海水淡化是指将海水中的盐分和杂质去除,使其变成可以使用的淡水的过程。
由于淡水资源的短缺和海水资源的丰富,海水淡化工艺流程在解决水资源短缺问题上具有重要的意义。
下面将介绍海水淡化的工艺流程。
海水淡化的主要工艺流程包括预处理、膜分离和后处理三个步骤。
首先是预处理步骤。
海水中含有很高的悬浮颗粒物、有机物和微生物等杂质,需要进行预处理来去除这些杂质,以保护后续的膜分离设备。
预处理包括砂滤、活性炭滤和微滤等。
砂滤是将海水通过一层厚度适当的砂子,砂子能够过滤掉较大的悬浮颗粒物和部分有机物;活性炭滤是将海水通过一层活性炭过滤,活性炭能够吸附有机物和某些微生物;微滤是通过小孔径的滤膜,过滤掉大部分微生物和细菌。
接下来是膜分离步骤。
膜分离是海水淡化的核心步骤,主要包括反渗透和纳滤两种技术。
反渗透通过高压力将海水通过一层特殊的膜,膜上仅能通过水分子,而盐分、杂质和微生物被截留在膜外,从而得到淡水。
纳滤是将海水通过一层具有较小孔径的膜,可以过滤掉较重的盐分和大部分有机物,得到较低盐度的海水。
最后是后处理步骤。
后处理是为了使膜分离得到的淡水质量更好,而进行的进一步处理。
后处理包括消毒、补盐和调节水质等。
消毒是为了杀灭淡水中可能存在的微生物,通常使用紫外线照射或加入消毒剂来进行消毒。
补盐是将淡水中的矿物质和盐分补充到适当的水平,以保证淡水的适用性。
调节水质是为了改变淡水的硬度、pH值和矿物质含量等,以适应不同的应用场景。
综上所述,海水淡化的工艺流程包括预处理、膜分离和后处理三个步骤。
通过逐步去除海水中的杂质和盐分,最终得到适用于各种用途的淡水。
海水淡化技术在解决淡水资源短缺、改善生态环境和推动经济发展等方面具有重要意义,并且已经在许多地区得到广泛应用。
随着技术的进步和成本的降低,海水淡化工艺流程将在未来发挥更大的作用。
海水淡化
合肥工业大学
海水淡化
海水淡化前景: 海水远多于淡水
• 古人云:三分陆地, 七分海洋。地球上水 资源众多,但是基本 上都是海水,在淡水 资源短缺的情况下, 海水淡化脱颖而出。
合肥工业大学
海水淡化
分布不均衡
地球上水资源分 配严重不均衡, 这些不仅是指地 域方面的差距, 更重要的是地球 上有那么多的水 资源,虽然淡水 资源占有百分之 三十,但是实际 上,真正能够供 我们人类使用的 真的是少的可怜, 甚至不到百分之 一。
合肥工业大学
海水淡化
海水 淡化 成本 变化图
合肥工业大学
海水淡化
海水淡化设备
合肥工业大学
海水淡化
合肥工业大学
海水淡化
合肥工业大学
海水淡化
合肥工业大学
海水淡化
合肥工业大学
海水淡化
合肥工业大学
海水淡化
合肥工业大学
海水淡化
合肥工业大学
海水淡化合肥工业大学海水淡化合肥工业大学
海水淡化
合肥工业大学
海水淡化
我国水资源现状
人均仅为世界平均水平1/4
我国是一个干旱缺水严重的国家。淡水资源总量为 28000亿立方米,占全球水资源的6%,仅次于巴西、俄罗斯 和加拿大,居世界第四位,但人均只有2300立方米,仅为世 界平均水平的1/4、美国的1/5,在世界上名列121位,是 全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。扣除难以利用的洪 水泾流和散布在偏远地区的地下水资源后,我国现实可利用 的淡水资源量则更少,仅为11000亿立方米左右,人均可利 用水资源量约为900立方米,并且其分布极不均衡。到20世 纪末,全国600多座城市中,已有400多个城市存在供水不足 问题,其中比较严重的缺水城市达110个,全国城市缺水总 量为60亿立方米。
海水淡化技术应用研究及发展现状
海水淡化技术应用研究及发展现状一、本文概述随着全球水资源日益紧缺,海水淡化技术作为解决淡水资源短缺问题的重要途径,受到了广泛关注。
本文旨在全面梳理海水淡化技术的应用研究及发展现状,分析不同淡化技术的优缺点,探讨其在实际应用中的挑战与前景。
文章将首先介绍海水淡化的基本概念和重要性,随后概述各类海水淡化技术的研究进展,包括蒸馏法、反渗透法、电渗析法等,并评估这些技术在全球范围内的应用现状。
文章还将探讨海水淡化技术的环境影响、经济效益以及未来发展趋势,以期为相关领域的研究人员和实践者提供有益的参考。
二、海水淡化技术概述海水淡化技术,指的是将海水中的盐分和其他杂质去除,以得到适合人类生活和工业使用的淡水的技术过程。
随着全球水资源日益紧缺,海水淡化技术在解决人类水资源危机中发挥着越来越重要的作用。
目前,海水淡化技术主要包括蒸馏法、反渗透法、电渗析法、多级闪蒸法、压汽蒸馏法等。
蒸馏法是最早的海水淡化技术,其原理是利用水的沸点比盐分高的特性,通过加热使水蒸发,然后再冷凝成淡水。
这种方法虽然工艺成熟,但能耗较大,且设备投资和维护成本较高。
反渗透法是目前应用最广泛的海水淡化技术之一,其原理是利用半透膜的选择透过性,使海水在压力作用下通过半透膜,而盐分和其他杂质则被截留在膜的另一侧。
反渗透法具有能耗低、操作简便、设备占地面积小等优点,因此在全球范围内得到了广泛应用。
电渗析法是一种利用电场作用进行海水淡化的技术,其原理是在电场作用下,利用离子交换膜的选择透过性,使海水中的阴阳离子分别通过不同的膜层,从而实现海水淡化的目的。
电渗析法具有能耗低、环保等优点,但设备投资和维护成本较高。
多级闪蒸法和压汽蒸馏法则是利用海水的热性质进行海水淡化的技术,其原理是将海水加热至一定温度后,通过多级闪蒸或压汽蒸馏的方式,使水分从海水中蒸发出来,从而实现海水淡化的目的。
这两种方法具有能耗低、淡水产量大等优点,但设备投资和维护成本也较高。
随着科技的不断进步,新型的海水淡化技术也在不断涌现,如正渗透法、膜蒸馏法等。
膜工艺在海水淡化处理中的应用
膜工艺在海水淡化处理中的应用1. 前言海水淡化是解决全球淡水资源短缺问题的重要途径。
膜技术作为一种先进的分离技术,因其高效、节能、环保等优点,在海水淡化领域得到了广泛的应用。
本文将详细介绍膜工艺在海水淡化处理中的应用,并对现有膜技术进行分析和探讨。
2. 膜技术概述膜技术是一种利用特殊制备的薄膜材料,根据分子大小、形状、电荷等特性,对混合物中的组分进行分离和浓缩的方法。
根据膜材料和分离原理的不同,膜技术可分为微滤、超滤、纳滤、反渗透等多种类型。
3. 海水淡化膜材料海水淡化膜材料是膜技术的核心,目前应用最广泛的是醋酸纤维素、聚酰胺、聚砜等材料。
这些材料具有良好的耐腐蚀性、耐磨性、抗生物污染性能,能够在恶劣的海水环境中长期稳定运行。
4. 膜工艺在海水淡化中的应用4.1 反渗透膜工艺反渗透膜工艺是海水淡化的主流技术,其原理是利用反渗透膜对海水中的盐分、有机物、微生物等组分进行有效分离,从而实现海水淡化。
反渗透膜具有较高的脱盐率和通量,能够满足大规模海水淡化工程的需求。
4.2 纳滤膜工艺纳滤膜工艺是一种介于超滤和反渗透之间的分离技术,能够有效去除海水中的硬度离子、有机物等,同时保留一定的矿物质。
纳滤膜工艺具有较低的操作压力、较高的通量和脱盐率,是一种节能、环保的海水淡化技术。
4.3 超滤膜工艺超滤膜工艺是一种利用超滤膜对海水中的悬浮物、微生物等大分子物质进行分离的技术。
超滤膜工艺具有较高的通量和较好的截留效果,能够有效降低海水中的生物污染和悬浮物含量。
5. 膜工艺在海水淡化中的挑战与展望尽管膜技术在海水淡化领域具有广泛的应用前景,但仍面临着一些挑战,如膜材料的耐污染性能、膜组件的运行稳定性、能耗降低等。
未来,新型高性能膜材料的研发、膜工艺的优化、集成化技术的应用将是海水淡化领域的发展趋势。
本文对膜工艺在海水淡化处理中的应用进行了详细介绍,分析了现有膜技术的优缺点,并对未来发展进行了展望。
希望本文能为海水淡化领域的科研和工程应用提供参考。
海水淡化的原理
海水淡化的原理海水淡化是一种利用现代技术将海水转化为淡水的方法。
海水中含有大量的盐分和其他杂质,如果直接饮用会对人体健康产生影响。
因此,海水淡化技术的发展,对于人类的生存和发展具有重要的意义。
海水淡化技术的原理是将海水中的盐分和其他杂质过滤掉,从而获得纯净的淡水。
目前,常见的海水淡化技术主要包括蒸馏法、反渗透法和电渗析法。
下面将分别介绍这三种方法的原理和特点。
蒸馏法是一种将海水加热至沸腾,产生水蒸气,再通过冷凝器将水蒸气冷凝成纯净的淡水的方法。
这种方法的优点是能够去除海水中的所有杂质,获得非常纯净的淡水。
但是,蒸馏法需要消耗大量的能源,成本较高,因此并不常用。
反渗透法是一种利用半透膜将海水中的盐分和其他杂质过滤掉的方法。
半透膜是一种能够让水分子通过,但是不能让盐分和其他杂质通过的薄膜。
通过将海水加压,使得水分子顺着压力梯度通过半透膜,而盐分和其他杂质则被阻挡在膜上,从而获得纯净的淡水。
反渗透法的优点是能够高效地去除海水中的盐分和其他杂质,成本相对较低,因此是目前海水淡化技术中应用最广泛的方法。
电渗析法是一种利用电场将海水中的盐分和其他杂质分离出来的方法。
在电渗析设备中,将海水分别放置于阳极和阴极两侧,加上电场后,盐分会向阳极方向运动,而水分子则向阴极方向运动,从而实现了海水的分离。
电渗析法的优点是能够高效地去除海水中的盐分和其他杂质,同时能够将海水分离为两个部分,一个是纯净的淡水,一个是高盐度的浓水,方便后续处理和利用。
但是,电渗析法需要消耗大量的电能,成本也比较高,因此在实际应用中并不常见。
总的来说,海水淡化技术的发展对于人类的生存和发展具有重要的意义。
目前,反渗透法是应用最广泛的海水淡化方法,但是还需要进一步改进技术,提高效率,降低成本,使得更多的人能够享受到纯净的淡水。
海水的淡化处理
多效蒸馏技术
这也是一种蒸馏法。该法是把海水引入第 一蒸馏器,由加热蒸气加热,产生的蒸气 称为二次蒸馏汽。二次蒸馏汽被引入下一 个蒸发器作为加热蒸气使用,浓海水也进 入下一个蒸发器蒸发。串联在一起的蒸发 器的个数叫做效数。最末一效和减压器相 连,以保证沸海水沸点由首效逐次降低, 从而实现前一效中二次蒸发对后一效浓海 水的加热作用。
反渗透法
通常又称超过滤法,是1953年才开始采用的一种 膜分离淡化法。该法是利用只允许溶剂透过、不 允许溶质透过的半透膜,将海水与淡水分隔开的。 在通常情况下,淡水通过半透膜扩散到海水一侧, 从而使海水一侧的液面逐渐升高,直至一定的高 度才停止,这个过程为渗透。此时,海水一侧高 出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加 一大于海水渗透压的外压,那么海水中的纯水将 反渗透到淡水中。反渗透法的最大优点是节能。 它的能耗仅为电渗析法的1/2,蒸馏法的1/40。因 此,从1974年起,美日等发达国家先后把发展重 心转向反渗透法。
压汽蒸馏技术
该技术压汽的方式可分为热压法和机械压 法。热压法,是用高压蒸汽在喷射器中吸 引二次蒸汽,到达低压系统,从而反复利 用蒸汽,而机械压法是用机器来吸引二次 蒸汽。 膜蒸馏技术 该技术是膜法技术的一个分支, 是将蒸馏法与膜法脱盐结合的为一体的一 种新技术。
太阳能蒸馏
这是海水淡化的新技术,是应用集热技术将太阳能转化成 热能,供给海水淡化中所需全部或部分能量来制取淡水的 方法。可分为直接法和间接法两种。直接法将集能和除盐 部分集于一体;间接法是将集能和除盐部分分开,即通过 集热器收集能量,用以驱动除盐装置的方法。 对生产能力为100~200立方米每天的一般淡化厂,每生产1 立方米的淡水,需要石油3~20升;而太阳能淡化厂,直接 法仅需0.2~0.5升,间接法需要0.7~2升,最重要的是没有污 染,操作维修简便,但是由于要求日照量大且比较稳定, 一般要在145.4瓦每立方米以上。所以在日照充分的地方, 这是一种极有前途的方法。
海水淡化处理技术
海水淡化处理技术汇报人:日期:CATALOGUE目录•海水淡化技术概述•海水淡化处理技术分类•海水淡化处理技术原理•海水淡化处理技术应用•海水淡化处理技术前景与挑战•研究展望与案例分析01海水淡化技术概述海水淡化是一种解决水资源短缺问题的有效途径,在世界上许多干旱和半干旱地区得到广泛应用。
海水淡化技术发展迅速,已成为一种成熟、可靠的水资源开发利用技术。
海水淡化是指通过处理海水,提取出其中的淡水,以供人类生活和生产使用。
利用半透膜,使海水在压力作用下通过膜过滤,从而去除盐分和杂质,得到淡水。
反渗透法将海水加热至沸腾,分离出盐分和水分,得到淡水。
蒸馏法利用离子交换膜,使海水中的阳离子和阴离子分别通过膜迁移,从而得到淡水。
电渗析法利用吸附剂吸附海水中的盐分和杂质,从而得到淡水。
吸附法最早的海水淡化技术可追溯到公元前世纪,当时采用的是蒸馏法。
20世纪中期以后,电渗析法和吸附法等技术也相继出现并逐渐得到广泛应用。
20世纪初,反渗透技术诞生,并在随后的几十年中逐渐发展成熟。
随着技术的不断进步和应用范围的不断扩展,海水淡化已成为全球水资源开发利用的重要手段之一。
海水淡化技术发展历程02海水淡化处理技术分类蒸馏法是一种经典的海水淡化方法,其原理是将海水加热至沸腾,然后收集水蒸气并冷凝成淡水。
该方法具有技术成熟、设备简单、易于维护等优点,但能耗较高,且需要大量的热源。
蒸馏法可分为多级闪蒸、多效蒸馏和压汽蒸馏等不同类型,其中多级闪蒸具有较高的脱盐率和较低的能耗,是较为常用的蒸馏法。
蒸馏法电渗析法电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法。
该方法利用正负电极和离子交换膜组成的电场,使海水中的阳离子和阴离子分别通过阳极和阴极膜而得到淡水。
电渗析法具有能耗较低、设备简单、易于维护等优点,但需要使用离子交换膜,且易受到结垢和污染的影响。
电渗析法可分为单级电渗析、双级电渗析和反渗透等不同类型,其中反渗透具有较高的脱盐率和较低的能耗,逐渐成为主流的电渗析方法。
海水淡化的方法
海水淡化的方法(建议让学生自主设计实验)一、蒸馏法(可实施)蒸馏法虽然是一种古老的方法,但由于技术不断地改进与发展,该法至今仍占统治地位。
蒸馏淡化过程的实质就是水蒸气的形成过程,其原理如同海水受热蒸发形成云,云在一定条件下遇冷形成雨,而雨是不带咸味的。
根据所用能源、设备、流程不同主要可分设备蒸馏法、蒸汽压缩蒸馏法、多级闪急蒸馏法等。
二、冷冻法(可实施)冷冻法,即冷冻海水使之结冰,在液态淡水变成固态冰的同时盐被分离出去。
冷冻法与蒸馏法都有难以克服的弊端,其中蒸馏法会消耗大量的能源并在仪器里产生大量的锅垢,而所得到的淡水却并不多;而冷冻法同样要消耗许多能源,但得到的淡水味道却不佳,难以使用。
三、反渗透法(介绍)通常又称超过滤法,是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。
该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜,将海水与淡水分隔开的。
在通常情况下,淡水通过半透膜扩散到海水一侧,从而使海水一侧的液面逐渐升高,直至一定的高度才停止,这个过程为渗透。
此时,海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。
如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压,那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。
反渗透法的最大优点是节能。
它的能耗仅为电渗析法的1/2,蒸馏法的1/40。
因此,从1974年起,美日等发达国家先后把发展重心转向反渗透法。
反渗透海水淡化技术发展很快,工程造价和运行成本持续降低,主要发展趋势为降低反渗透膜的操作压力,提高反渗透系统回收率,廉价高效预处理技术,增强系统抗污染能力等。
四、太阳能法(可实施)人类早期利用太阳能进行海水淡化,主要是利用太阳能进行蒸馏,所以早期的太阳能海水淡化装置一般都称为太阳能蒸馏器。
馏系统被动式太阳能蒸馏系统的例子就是盘式太阳能蒸馏器,人们对它的应用有了近150年的历史。
由于它结构简单、取材方便,至今仍被广泛采用。
目前对盘式太阳能蒸馏器的研究主要集中于材料的选取、各种热性能的改善以及将它与各类太阳能集热器配合使用上。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
6.0
4.0
2.0
0.0
0 50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000 400000 450000
Capacity (m3/d)
3. 淡化技术的新进展 ——3 膜性能 提高
反渗透膜脱盐率和水通量的提高
复合膜表层形态的发展(透射电镜观测)
3. 淡化技术的新进展 ——3 膜性能 提高
预处理技术的进步
黄岛电厂超滤系统计算机画面
黄岛电厂反渗透系统计算机画面
黄岛电厂日产3000m3/d SWRO装置
超滤膜:海德能公司
黄岛电厂日产10000m3/d SWRO装置
超滤膜:凯发公司
3. 淡化技术的新进展 ——5 与热淡化的 结合
将现行的热法淡化技术与反渗透淡化技术结合形成混 合流程,减少海水的取用量,提高供水的灵活性并降 低淡化成本。
膜技术进步及其对海水淡化 的影响
阮国岭 国家海洋局 天津海水淡化与综合利用研究所
目
录
前 言 海水淡化技术概述 淡化技术的新进展 需要进一步解决的问题 结 语
1. 前 言
我们的地球是水球,可用淡水却只有0.77%。 全球范围有12亿人得不到充足的清洁用水,水污染每年造成数百 万人死于非命,数亿人致病或致残。
除去海水中的盐分:电渗析法和离子交换法。
海水淡化技术的分类
水合物法
冷冻法
多级闪蒸 多效蒸馏 压汽蒸馏
分离出淡水
蒸馏法 溶剂萃取法
海水淡化
反渗透法
电渗析法
分离出盐
离子交换法
2. 海水淡化技术概述
蒸馏法是基于相变分离的方法,盐水变成蒸汽、冷凝 后即为淡水——封闭环境的人工降雨
水的汽化潜热为560kcal/kg,蒸馏能耗大于反渗透。 由于运行温度高,同样回收率下蒸馏淡化的腐蚀和结垢趋势 也比反渗透高。 反渗透的不足:产水纯度稍低、预处理要求严格以及温度降 低使产水量下降。
1. 前 言
地球上冰川逐步消失,目前一年四季有水的河
流可能会变成季节河,迫使人类寻找新水源。
海水和苦咸水资源是可用淡水的160多倍,人们 自然想到海水淡化。
它行吗?
2. 海水淡化技术概述
海水淡化的定义
海水淡化是从海水中获取淡水的技术和过程——包 括取出淡水和除去盐分两种方法。
从海水中分离出淡水:蒸馏法、冷冻法、反渗透法、 水合物法和溶剂萃取法;
感谢您的光临!
如有问题,请联系:
阮国岭 博士 国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所 总工程师 国家海水利用产品质量监督检验中心 副主任 Tel: 86-22-87898199(O), 86-1380-209-2197(M) E-mail: glruan@
轻度缺水
中度缺水
重度缺水
中东和北非的需水情况
500
/y] Freshwater Demand [billion m³
450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 2000 2010 2020 Year 2030 2040 2050
Bahrain Yemen UAE Saudi Arabia Qatar Kuwait Oman Iran Iraq Syria Lebanon Jordan Israel Palestine Egypt Libya Tunisia Algeria Morocco
2
2 4 6 8
30
40
50
60
70
2
20
30
40
50
60
70
DS Concentration, g/l NaCl
DS Concentration, g/l NaCl
正渗透性能测试
平均去除率 (%) 氨 >87 总氮 >89 正磷酸盐 >99.5
正渗透与反渗透的对比
14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 0
反渗透在新世纪有了快速的发展,装机容量已超过 50%的市场份额
海水淡化装机容量随年份变化
Total Capacity 47 Mm³ /day
全球的热法和膜法装置
2. 海水淡化技术概述
淡化虽有发展,总量却仅仅是人类淡水使用量的千分之二。 少数情况下,淡化水的总成本比传统的水资源要低。二者的接近才能 使淡化有大的发展。 淡化水的总成本 = 资金成本+能源成本+运行成本 SWRO:资金成本占40%,能源成:前两项的比例更高些。
Ashkelon 淡化厂反渗透膜堆(16)
Ashkelon 淡化厂的高压泵和能量回收
一个厂内两组能量回收,10台增压泵。
澳大利亚Perth 淡化厂(14.4万吨/
日)
26
大直径反渗透膜和压力容器
世界首例大直径膜反渗透淡化厂
节电效果:30%
MSF 的规模效益
10.0 8.0
Unit cost ($/m3)
压力交换器
96
四种能量回收装置
多级闪蒸成本年度下降情况
12.0
9.0
Unit cost ($/m 3)
6.0
3.0
0.0 1955
1960
1965
1970
1975
1980 Year
1985
1990
1995
2000
2005
3. 淡化技术的新进展 ——2 规模扩 大
各种淡化工艺的单机规模扩大情况
Ashkelon 淡化厂(33万吨/日)
3. 淡化技术的新进展 ——3 膜性能 提高
支撑在多孔氮化硅上的碳纳米管膜
在一个大气压下水分子通量是预期值的1000倍。
机理还不很清楚
如果碳纳米管膜能够放大并用于脱盐,将会显著的
降低海水淡化的动力消耗。
3. 淡化技术的新进展 ——3 膜性能 提高
正渗透
耶鲁大学和美国多家机构在进行研究 耶鲁大学利用商品化的CTA正渗透膜以及NH3-CO2组 成的汲取液进行淡化研究,柱蒸馏对汲取液进行浓 缩。
Hygiene WW
FO
MD
Hum. Cond. + Urine
RO
Catalytic Oxidation
Final Waste
实验装置
正渗透性能
18
Water Flux, L/m -hr
16 14 12 10 8 6 4 20
Deionized water feed hygiene feed hygiene/urine/humidity feed
应用新近开发的热淡化技术:如露点蒸发和膜蒸馏。
目前还难以预测露点蒸发和膜蒸馏能否与工业规模的反渗透 或热法淡化技术相竞争。
不同的水源有不同的特点以及不同的群体对水有不同 的需求,各种淡化技术都应有其生存和发展空间。
4. 需要进一步解决的问题
关注淡化水的安全
以效益优先为原则,开发苦咸水资源 以改善环境为先导,提高污水回用的等级
关注废弃膜产生的污染
5.
结
语
社会和经济的发展需要可持续的水资源支撑,从长远的观点来看, 海水淡化是解决问题的重要途径。 淡化技术,尤其是反渗透海水淡化技术在过去的半个世纪已经取 得长足进步,但还有较大的发展空间。膜技术的最新进展为进一 步降低海水淡化成本指明了方向。 我国的海水淡化已经起步,目前需要关注和解决的问题包括:淡 化水进入城市管网的后处理技术储备、淡化技术用于苦咸水淡化 以及城市污水的再生利用,同时还要及早应对废弃膜的污染问题。 解决好这些问题,将会有力地促进我国水资源的可持续利用。
J w Am (P ) Am DS feed
2
30
40
50
60
70
Draw Solution Concentration, g/L NaCl
正渗透性能测试-处理厌氧消化液
正渗透性能测试结果
Raw Centrate Pretreated Centrate
18 16
UT-VT的耐氯反渗透膜
聚合过程中引进两个荷电的磺酸基团,形成有重现 性的稳定聚合物;
脱盐率可达到99%、满足苦咸水淡化的要求,用于 海水淡化还需提高性能 ;
聚合物暴露在浓氯溶液中35小时没有显著变化,芳
香聚酰胺膜早就溶化了。
3. 淡化技术的新进展 ——3 膜性能 提高
MIT的耐污染膜
巧妙的利用了膜分理和纳米二氧化钛的光催化作用, 为废污水的回用指明了方向。 获得2008年国际水协的创新奖。
二氧化钛纳米纤维膜
二氧化钛膜对腐殖酸的脱除效果
3. 淡化技术的新进展——4 膜法预处理的 应用
美国马丁县中试证明膜法预处理的优点
过滤水质明显改善 透过水质更加稳定 反渗透膜的污堵明显减轻 化学药剂用量减少 减少占地面积 投资成本降低 运行费用降低
聚氟乙烯骨架、聚氧乙烯为齿的梳状膜,形成直径2纳 米的微孔矩阵。 膜具有非常高的水通量,同时具有抗污堵能力。
聚氧乙烯与水结合得十分紧密没有机会粘接生物分子。
孔大、不脱盐:用作反渗透的预处理拦截进水中的悬浮 颗粒
通过对骨架部分引入荷电基团以排斥离子或缩短聚氧乙烯侧链的长 度将孔做得更小来改善对盐组分的拦截效果。
Water Flux, l/m -hr
14 12 10 8 6 4 2 0 20