主要海水淡化方法技术经济分析与比较_李雪民
热法及膜法海水淡化经济性分析
膜法热法海水淡化技术经济分析大连海水淡化工程研究中心华维国一、海水淡化方法概述：海水淡化是指从海水中获取淡水的技术和过程，通过脱除海水中的大部分盐类，使处理后的海水达到生活和生产用水标准的水处理技术，目前淡化方法已达数十种，达到商业化规模的主要有反渗透法和蒸馏法，也就是常说的“膜法”和“热法”，蒸馏淡化技术又分成多级闪蒸、多效蒸馏和压汽蒸馏三种。
1、蒸馏法淡化技术蒸馏法又称蒸发法，是最早采用的淡化技术。
早期主要用于少量蒸馏水的生产和制糖工业的料液浓缩，近代工业逐渐用于电厂和大型工业锅炉供水。
蒸馏法与膜法不同，经蒸发所得的水就是蒸馏水，水质较高，产品水的含盐量（总固溶物）可以降到5ppm以下。
蒸馏法所能处理的原料水比其它方法更加广泛，原水含盐量从几百毫克/升到几万毫克/升都可适应。
蒸馏法海水淡化的装置类型较多，主要的有：多级闪蒸海水淡化、多效蒸发海水淡化和压汽蒸馏海水淡化。
以下对各种方法进行简介：（1）多级闪蒸技术(MSF)● 基本原理多级闪蒸是将海水加热到一定温度后，引入到一个闪蒸室，其室内的压力低于海水所对应的饱和蒸汽压，部分海水迅速汽化，冷凝后即为所需淡水；另一部分海水温度降低，流入另一个压力较低的闪蒸室，又重复蒸发和降温的过程。
将多个闪蒸室串联起来，室内压力逐级降低，海水逐级降温，连续产出淡化水。
● 工艺流程经过澄清和加氯消毒处理的海水，首先送入排热段作为冷却水。
离开排热段的大部分冷却海水又排回海中，小部分作为进料海水（补给海水），经预处理后，从排热段末级闪蒸室流入第一级闪蒸室，如技术原理所说明的那样，逐级降压，海水逐级降温，连续产出淡化水。
见图1-1。
多级闪蒸的造水比是指生产的淡水（蒸馏水）的重量与所消耗的加热蒸汽之比，是淡化厂经济效益的直接体现，通常小型装置的造水比较小，大型装置的造水比较高，如日产淡水几百吨或四、五千吨的装置，造水比一般为5-8左右；日产淡水万吨级的装置，造水比多在10以上，日产淡水四～五万吨的装置造水比可达到13-14。
海水淡化技术产业化的技术经济
海水淡化技术产业化的技术经济分析引言随着全球水资源日益紧缺，海水淡化技术成为解决淡水短缺问题的重要手段。
海水淡化技术的发展与应用对于维持社会生产生活的正常运行具有重要意义，同时也对技术经济产生了巨大影响。
本文将对海水淡化技术的产业化以及技术经济进行分析和探讨。
1. 海水淡化技术的产业化现状海水淡化技术是指利用各种方法将海水中的盐分和杂质去除，转变为适用于人类生产和生活的淡水。
目前海水淡化技术已经逐步实现产业化，并得到广泛应用。
其中常见的海水淡化技术主要包括膜法、热法和化学法等。
1.1 膜法海水淡化技术膜法海水淡化技术是目前应用最为广泛的海水淡化方法之一。
其通过使用特殊膜层，利用渗透性的差异将盐分和杂质从海水中分离出来。
膜法海水淡化技术具有能耗低、稳定性高、适用范围广等优点，已经在海水淡化领域取得了显著的成果。
1.2 热法海水淡化技术热法海水淡化技术是利用蒸发和冷凝原理，通过热能输入将海水蒸发，然后再使蒸汽冷凝成淡水。
这种方法虽然能够快速分离盐分，但能耗较高，运行成本相对较高，在实际应用中受到一定限制。
1.3 化学法海水淡化技术化学法海水淡化技术主要包括电渗析、异相电解和化学沉淀等方法。
这些方法往往与其他技术结合使用，能够有效地去除海水中的盐分和杂质。
化学法海水淡化技术在工业生产领域和紧急灾害救援方面具有重要应用前景。
2. 海水淡化技术产业化的意义海水淡化技术产业化对社会的可持续发展具有重要意义。
以下列举了海水淡化技术产业化的几个重要意义：2.1 解决淡水资源短缺问题全球淡水资源短缺已成为一个普遍问题，而大量的海水资源却未得到有效利用。
海水淡化技术的产业化将有助于满足日益增长的淡水需求，缓解淡水资源紧缺的问题。
2.2 促进海水资源的可持续利用海水淡化技术的产业化可以有效促进海水资源的可持续利用。
通过将海水转化为淡水，可以大大减少对淡水资源的依赖，并实现海水资源的循环利用，减少对环境的负面影响。
2.3 推动相关技术的研发与创新海水淡化技术的产业化将促进相关技术的研发与创新。
海水淡化处理技术研究
2023海水淡化处理技术研究contents •海水淡化技术概述•热法海水淡化技术•膜法海水淡化技术•生物法海水淡化技术•海水淡化技术经济分析•海水淡化处理技术研究展望目录01海水淡化技术概述海水淡化是指通过处理海水，提取出其中的盐分和水，得到淡水的工艺过程。
海水淡化是一种解决水资源短缺的重要手段，对于沿海地区和海上平台等缺乏淡水资源的地方具有重要意义。
1 2 3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蒸发，再冷凝成水，从而去除盐分和杂质，得到淡水。
蒸馏法利用离子交换膜和电场作用，使海水中的盐分和杂质被分离出来，得到淡水。
电渗析法1海水淡化技术现状23反渗透法是目前应用最广泛的海水淡化技术，具有能耗低、工艺成熟、产水质量高等优点。
蒸馏法主要应用于大型海水淡化项目，如沙特阿拉伯的萨利姆淡化厂，但能耗较高。
电渗析法在小型海水淡化项目中具有一定的应用，但受限于膜的寿命和运行维护成本。
02热法海水淡化技术03蒸馏法优缺点蒸馏法工艺简单，操作方便，但需要消耗大量的能源，成本较高。
蒸馏法01蒸馏法原理蒸馏法是一种通过加热海水，使其水蒸气化，然后收集水蒸气冷凝成液态水的方法。
02蒸馏法工艺流程将海水加热到沸腾，水蒸气上升到蒸馏塔中，再经过冷却装置冷凝成液态水。
反渗透法反渗透法工艺流程将海水加压通过半透膜，使水分子透过半透膜，而盐分子被截留下来。
反渗透法优缺点反渗透法具有节能、环保、占地面积小等优点，但膜污染和堵塞是反渗透法需要解决的重要问题。
反渗透法原理反渗透法是一种利用半透膜使海水脱盐的方法。
在一定的压力下，海水中的水分子可以通过半透膜，而盐分子则不能通过。
电渗析法原理电渗析法是一种利用离子交换膜使海水脱盐的方法。
在直流电场的作用下，海水中的阳离子和阴离子分别通过阳离子交换膜和阴离子交换膜被分离出来。
电渗析法电渗析法工艺流程将海水通过阳离子交换膜和阴离子交换膜交替排列的电渗析器，在直流电场的作用下实现脱盐。
海水淡化方法分类其他相关技术分析
海水淡化方法分类其他相关技术分析海水淡化的方法主要有反渗透法和蒸馏法，反渗透法海水淡化与蒸馏法对比，膜法海水淡化只能利用电能，蒸馏法海水淡化利用热能和电能。
所以反渗透淡化适合有电源的场合，蒸馏法适合有热源或电源的各种场合。
但是随着反渗透膜性能的提高和能量回收装置的问世，其吨水耗电量逐渐降低。
一、海水淡化技术海水淡化设备，海水由于其含盐量非常高，而不能被直接使用，目前主要采用两种方法淡化海水，即蒸馏法和反渗透法。
蒸馏法主要被用于特大型海水淡化处理上及热能丰富的地方。
反渗透膜法适用面非常的广，且脱盐率很高，因此被广泛使用。
反渗透膜法首先是将海水提取上来，进行初步处理，降低海水浊度，防止细菌、藻类等微生物的生长，然后用特种高压泵增压，使海水进入反渗透膜，由于海水含盐量高，因此海水反渗透膜必须具有高脱盐率，耐腐蚀、耐高压、抗污染等特点，经过反渗透膜处理后的海水，其含盐量大大降低，TDS含量从36000毫克/升降至200毫克/升左右。
淡化后的水质甚至优于自来水，这样就可供工业、商业、居民及船舶、舰艇使用。
二、海水杀菌灭藻由于海水中存在大量微生物、细菌和藻类。
海水中细菌、藻类的繁殖和微生物的生长不仅会给取水设施带来许多麻烦，而且会直接影响海水淡化设备及工艺管道的正常运转，所以海水淡化工程多采用投加液氯、次氯酸钠和硫酸铜等化学剂来杀菌灭藻。
三、混凝过滤因为海水具有周期性涨潮、退潮，水中常夹带大量泥沙，浊度变化较大，易造成海水预处理系统运转不稳定，故在预处理中要加入混凝过滤，目的在于去除海水中的胶体、悬浮杂质，降低浊度。
在反渗透膜分离工程中通常用污染指数(SDI)来计量，要求进入反渗透设备的给水的SDI<4。
由于海水比重较大，pH值较高，且水温季节性变化大，预处理系统常选用三氯化铁作为混凝剂，其具有不受温度影响，矾花大而结实，沉降速度快等优点。
四、电渗析法渗析是属于一种自然发生的物理现象。
如将两种不同含盐量的水，用一张渗透膜隔开，就会发生含盐量大的水的电介质离子穿过膜向含盐量小的水中扩散，这个现象就是渗析。
海水淡化知识点总结
海水淡化知识点总结一、海水淡化的技术方法1. 蒸馏法蒸馏法是最早被应用于海水淡化的方法之一。
通过加热海水，使其蒸发后再将蒸汽冷凝成为淡水。
常见的蒸馏法包括多效蒸馏法、多级闪蒸法和多级凝固法等。
蒸馏法的优点是能够产生高纯度的淡水，但能耗较高，成本较为昂贵。
2. 膜分离法膜分离法是通过半透膜使盐分不能通过，而水分子可以通过的方法。
目前应用较为广泛的是反渗透法，即利用高压将海水压力通过半透膜，使盐分无法通过，从而得到淡水。
膜分离法的优点是能够高效地产生淡水，并且耗能较少，适用于小规模海水淡化设备。
3. 冷冻法冷冻法是通过将海水冷却至冰点以下，从中分离出淡水。
在冷冻过程中，盐分和其他杂质会结晶成冰，而淡水则会被分离出来。
冷冻法的优点是操作简单，设备维护成本低，但能耗较高。
4. 电渗析法电渗析法是通过电场作用加速盐分在半透膜上的迁移，从而分离出淡水。
这种方法通常需要在半透膜两端施加电压以实现盐分的迁移，是一种较为高效的海水淡化方法。
5. 太阳能海水淡化太阳能海水淡化是利用太阳能提供能源进行海水淡化的一种方法，可以分为热传输海水淡化和光热蒸发海水淡化两种技术。
太阳能海水淡化具有环保、可再生和成本低廉的特点，逐渐成为海水淡化领域的研究热点。
二、海水淡化的应用领域1. 饮用水供应海水淡化可以为沿海地区提供大量的饮用水资源，特别是在淡水资源短缺的地区，海水淡化成为一种重要的水资源补充途径。
2. 农业灌溉海水淡化可以用于农业生产的灌溉水资源，特别是在严重缺水的地区，海水淡化可以提供灌溉用水，解决农业用水短缺问题。
3. 工业用水许多工业生产需要大量的水资源，海水淡化可以为工业生产提供所需的淡水资源，特别是在沿海工业区，海水淡化是一种重要的水资源供应方式。
4. 生态环境保护海水淡化可以为海水养殖业提供淡水资源，保障海水养殖的发展和生态环境的保护。
三、海水淡化技术的发展趋势1. 技术创新随着科技的不断进步，海水淡化技术也在不断创新。
火电厂海水淡化工艺的技术经济分析及选择
展， 现已遍及全世界 １０多个 国家 和地 区 ， 在美 、 、 以 ０ 并 法 日、
色列等发达 国家实现 了产业化 和规模化 ， 其有效性和可靠性
已经得到越来越广泛 的认 同。其 中， 多级 闪蒸 （ Ｆ 低 温 Ｍｓ ）、 多效 （ Ｅ ）和反 渗透 （ Ｏ 已成为海水淡 化领域 的 ３大主流 ＭＤ Ｒ） 技术。Ｒ Ｏ具有投资省 、 能耗低 （ 元相 变 ） 建设期 短 、 、 占地 面 积少的特 点 ， 是近 ２ ｏ年来 发 展 最 快 的 海水 淡 化 技 术 。而 Ｍ 以其易实 现大型化 、 行维 护成本 低 、 Ｅ 运 使用 寿命 长、 对 海水水质要求宽松 、 出力 可调性 强等 特点 已成为 ２ 世纪海 １
ｄ ｓ ｌ ａ ｏ ８ ｂ ｔ ｒｔａ ｈ ￣ ｅ＇ ｓ ｓｓｄ ｓ ｌ ａｉｎａ ｄｔｅｒｖ ｉ￣ｏ ｍｏ ｉ ｅａ ｉａ ｉ ｗ ｔ ｎ ｅ ａｉ ｔｎ ｉ ｅｔ ｈ ｎｔ ｅｌ ｖ ｌｅ ｏ ｍｏ ｉ ｅ ａｉ ｔ ｎ ｎｉ ｅ ｓ ｎ ｏ ｈ ｅ ｅ＇ ｓ ｓｓｄ ｓｌｎ ｔ ８ ｎ ｏ ｉ ０ ｅ—ｌ ｖ ｌ ｖ ｌ ￣ｏ ｍｏ ｉ ｓｃ ｎ ｉｅ ａ ｌ ｈ ｅ ｅ ｒ ｅ＇ ｓ ｓｓｉ ｏ ｓｄ ｒｂ ｅ ｅ ８
海水淡化技 术起 源 于 ２ 纪 中 叶 ， ０世 经过 几 十年 的 发
为了提高设备 的竞争 性 ， 降低制 水成本 ， 各个从 事反渗透 膜 组件生产 的公司无不把 工作重 点放 在提高水 通量和降低操 作压力上 。超低压复合膜 的研制成功 ， 使得反渗透用 于海水
淡化时 ， 只膜 的脱 盐率可以达到 ９ ．０以上。 单 ９２ （） ２ 反渗透预处理 。预处理 的作用 是防止膜 被污染和污
Ａｂ ｔａｔ Ｔｈｓｐｐ ｒｄｓｒｂｓｔｅｐｉｃｐｅ ｆｍｅ ｒｎ ｔｏ ｎ ｏ ｓｒｃ ｉ ｆ ｅ ｅｃ ｅ ｈ ｒｎ ｉｌｓｏ ｍｂａ ｅｍｅ ｄ ａ ｄｌｗ— ｔｍｐ ｒｔｒ ｌｉ ｅ ｅｔｄｓｌ ｔ ｎ ｄｓｌ ａ ｏ ，ｃｎ ｕ ｔ ｌ ｉ ｈ ｅ ｅａｕｅ ｍｕｔ— ｆ ｃ ｉｔｌ ｉ ｅａｉ ｔ ｉａ ｏ ｎｉ ｎ ｏ ｄ ｃｓ ｔ ｈ ｉａ ｎ ｃ ｎｍｉ ｅ ｎｃｌａｄ ｅｏ ｏ ｃ￣ ｌ＆ｉｏ ｎｌｓｓＯ ｈ ｑ ｉｍｅｔｏ ｏ —ｔｍｐ ｒｔｒ ｃ ｐ ｌ ｎ ａａｙｉ Ｈｔｅｅｕｐ ｎ ｆｌｗ ＇ ｓ ｅ ｅａｕｅｍｕｔ—ｅ ｅ ｔ ｉｔｌｔ ｅａｉ ｔ ｎａ ｄｍｕｔ—ｓｔ ｌｉ ｆ ｓ ｌ ｉ ｄｓ ｌ ｉ ｎ ｃ ｄ ｉ ａｏ ｎ ａ ｎ ｏ ｌ ｉ ｅｓＩ一
海水淡化方法比较和发展方向
海水淡化方法比较及其发展方向海水淡化方法有十余种。
目前主要方法有多效蒸发（MED）、反渗透（RO）和多级闪蒸（MSF）等，而适用于大型的海水淡化的方法只有MED、MSF和RO。
MED方法中低温多效蒸馏（LT-MED）开发后在世界范围内迅速得到了较广泛的应用，与RO和MSF一起成为最具发展前景的海水淡化技术。
究竟哪种方法最适合当地经济、社会发展不是绝对的。
本文将世界主要三种淡化方法进行比较并结合实践对选择海水淡化方法的依据进行探讨。
1. 目前主要淡化方法的技术原理及应用近年来世界上海水淡化正向高效化、低能化和规模化的目标发展，MSF、LT-MED、RO更成为适用于大型化海水淡化技术的主流。
MSF方法大规模商业化生产淡水已有30多年，技术成熟，运行安全性高。
LT-MED其特征是将一系列的水平管降膜蒸发器串联起来并被分成若干效组，用一定量的蒸汽输入通过多次的蒸发和冷凝，从而得到多倍于加热蒸汽量的蒸馏水。
可作为锅炉的补充用水、生产过程的工艺用水或者大规模的市政饮用水供水。
RO主要应用领域有海水和苦咸水淡化，纯水和超纯水制备，工业用水处理，饮用水净化，医药、化工和食品等工业料液处理和浓缩，以及废水处理等。
2. 主要淡化方法的比较及发展方向MSFMSF具有工艺成熟，维护量较小，运行可靠，对原水预处理要求低和使用寿命长，出水品质好等优点。
MSF存在的最大问题就是性能比低，一般限制在11左右，造成更大的能量消耗，即耗电能较大，使得MSF比LT-MED成本高。
MSF海水淡化技术体现如下的发展方向：1）提高最高操作温度，寻找改进热量交换的新方法。
通过薄管壁材料的选制，逐滴冷凝过程的改进尽可能减少热交换面积，提高热交换量等。
2）成功实现大型MSF装置。
根据Leon Awerbuch报道，位于阿布扎比(Abu Dhabi)的苏威哈特厂(Shuwaihat)，其单套装置的设计规模为76000m3/d。
3）采用新材料和管路优化设计提高效率。
MSF_RO_ED海水淡化技术研究
ＭＳＦ／ＲＯ／ＥＤ海水淡化技术研究＊李志敏１，曾秋苑２，李 淳１，敖宁建２（１ 暨南大学化学系，广州５１０６３２；２ 暨南大学生物医学工程研究所，广州５１０６３２）摘要 综述了世界水资源形势以及海水淡化技术的发展现状，概括了海水淡化技术的主要方法，着重介绍了多级闪蒸海水淡化法（ＭＳＦ）、反渗透法（ＲＯ）和电渗析法（ＥＤ），从各种装置的组件、能耗以及淡化过程等入手，总结３种方法的优势与不足，针对性提出了解决问题的方法以及发展方向，以降低使用成本，并探讨和展望了今后的海水淡化技术。
关键词 海水淡化 多级闪蒸海水淡化 反渗透 电渗析 离子交换膜Ｔｈｅ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ＭＳＦ／ＲＯ／ＥＤ ｉｎ Ｓｅａｗａｔｅｒ Ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＬＩ Ｚｈｉｍｉｎ１，ＺＥＮＧ Ｑｉｕｙｕａｎ２，ＬＩ Ｃｈｕｎ１，ＡＯ Ｎｉｎｇｊｉａｎ２（１ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｊｉｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０６３２；２ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０６３２）Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｗｏｒｌｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｓｅａｗａｔｅｒ ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ，ｖａｒｉｏｕｓ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｒｅ ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ．Ｉｔ ｅｍｐｈａｓｉｚｅｓ ｔｈｅ ｍｅ－ｔｈｏｄ ｏｆ ｍｕｌｔｉ－ｓｔａｇｅ ｆｌａｓｈ（ＭＳＦ）ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｒｅｖｅｒｓｅ ｏｓｍｏｓｉｓ（ＲＯ），ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｄｉａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ（ＥＤ），ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ａｎｄ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｏｆ ａｌｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｓｅａｗａｔｅｒ ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ ｔｏ ｓｕｍｍａ－ｒｉｚｅ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｍｅｔｈｏｄｓ．Ａｎｄ ｔｈｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｉｔｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｃｏｓｔ ａｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｓｅａｗａｔｅｒ ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ａｒｅ ａｌｓｏ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ａｎｄ ｐｒｏｓ－ｐｅｃｔｅｄ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｓｅａｗａｔｅｒ ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ，ｍｕｌｔｉ－ｓｔａｇｅ ｆｌａｓｈ ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ，ｒｅｖｅｒｓｅ ｏｓｍｏｓｉｓ，ｅｌｅｃｔｒｏｄｉａｌｙｓｉｓ，ｉｏｎ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｍｅｍｂｒａｎｅ ＊国家自然科学基金（２０９７６０６８／Ｂ０６０８０５） 李志敏：男，１９８７年生，硕士研究生，研究方向为高分子合成与加工 Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｚｈｉｍｉｎ１９８７９１０＠１２６．ｃｏｍ 敖宁建：通讯作者，教授，博士 Ｔｅｌ：０２０－８５２２６３８６ Ｅ－ｍａｉｌ：ｔａｏｎｊ＠ｊｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ０ 引言随着世界人口的增长和工农业的发展，用水量增大，导致河水、地下水急剧减少［１］，同时带来水污染，造成人类赖以生存的淡水资源迅速减少，进而导致了全球的水质恶化、干旱和荒漠化、土壤盐碱化等现象日趋严重，影响到全球经济发展与生态平衡。
海水淡化技术
海水淡化技术海水淡化技术是一项十分重要且具有广泛应用前景的水处理技术，其可将海水中的盐分去除，使之变成适用于农业、工业和生活用水的淡水。
这项技术在解决淡水资源短缺、推动可持续发展以及应对气候变化等方面发挥着重要作用。
本文将对海水淡化技术进行全面解读，从原理、分类、优缺点以及应用前景等多个方面进行探讨。
首先，海水淡化技术的原理是通过物理或化学的方式将海水中的盐分和杂质去除，从而使之达到人类可使用的标准。
常见的海水淡化技术包括蒸馏法、逆渗透法和电去离子法等。
蒸馏法通过加热海水并收集蒸汽的方式实现盐分的分离，逆渗透法则利用半透膜将盐分挡在膜外，电去离子法则运用电化学原理将离子分离。
这些技术各有优势，可以根据具体情况选择合适的方法进行海水淡化。
海水淡化技术根据处理规模和操作方式的不同，可以分为集中式海水淡化和分散式海水淡化。
集中式海水淡化主要指在固定场所、集中建设大型淡水厂，通过海水淡化技术处理大量海水，并将淡水输送至需要的地方。
而分散式海水淡化则是指利用小型、便携设备进行海水淡化处理，例如家用海水淡化器等。
这些不同形式的海水淡化技术可以满足不同规模和需求的用户，以适应不同地区的实际情况。
海水淡化技术具有许多优点。
首先，海水资源广泛且充足，通过海水淡化技术可以将这一丰富资源转化为可供人们使用的淡水。
其次，海水淡化技术可以降低对地下水的过度开采，避免地下水资源过度消耗导致的地层下陷等问题。
此外，这项技术也可以改善沿海地区的水质，减少海水渗入而带来的土壤盐化问题。
此外，海水淡化技术还可以为农业灌溉、工业生产以及居民生活提供可靠的水源，提高水资源的利用效率。
然而，海水淡化技术也存在一些挑战和缺点。
首先，海水淡化技术的能耗较高，需要大量的能源供应，增加了能源消耗和碳排放。
其次，海水淡化技术处理过程中会产生大量的浓水废液，对海洋环境产生一定的影响。
此外，高成本也是海水淡化技术面临的一大问题，包括设备建设、维护和运营等方面的费用都相对较高。
当前海水淡化主流技术的分析与比较
长 、 业结 构变 化 、 业发展 和 生态环 境用水 需求 等 产 农 因素 ， 预测 在 ２ １￣ ２２ ００ ００年 ， 方沿 海 ４省 （ ） 北 市 人
ｓａｕ ｆ ｒ — ｄ ｅｈ ａｅ ｏ ｒｅ ｏ ｕｒｎ ｊｒｔｃｎ ｌ ｉ ｆ ｅｗ ｔｒｄ ｓｌ ａｉｎｈｖ ｒ ｆ ｅｎ ｔｔｓ ｌ ｗｉ ｆ ｓｗ ｔ ｓ ｕｃ．Ｓ ｍｅｃｒｅ ｔ ｏ ｅｈ ｏｏ ｅ ｏ ａ ａｅ ｅａｉ ｔ ａ ｅｂｉ ｌ ｂｅ ｏ ｗｏ ｄ ｅｒ ｒ ｍａ ｇｓ ｓ ｎ ｏ ｅｙ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈ ｅ ｅ ｓｔ ｆ ｔ ｅ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｆ ｓ ａ ｔ ｒ ｄ ｓ ｌ ａ ｉｎ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｔ ｄ ｎ ｒ ｈ ａ ｋ ｔ ｇ ｓ ｒ ｃ ： ｅ ｎ ｃ ｓ ｉｙ ｏ ｈ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｏ ｅ ｗａｅ ｅ ａ ｉ ｔ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ａ ｄ ｉ ｗｉ ｅ ａ ｄ ｂ ｉ ｔｍ ｒ ｅ ｉ ｎ ｏ ｓ ｇ ｎ ｐ ｏ ｐ ｃ ａ ｅ ｂ ｅ ｕ ｏ ｗａ ｄ ｕ ｄ ｒ ｓ ｒ ｕ ｔ ｔ ｓ ｏ ｈ ｒ ａ ｅ ｏ ｒ ｓ ｗａ ｅ ｏ ｒ ｅ ｉ ｕ ｏ ｎ ｒ ｎ ［ｏ ｔ ｅ ｒ ｓ ｅ ｔｈ ｖ ｅ ｎ ｐ ｔ ｆ ｒ ｒ ｎ ｅ ｅ ｉ ｓ ｓ ａ ｕ ｆｓ ｏ ｔ ｇ ｆｆ ｅ ｈ ｔ ｒ ｓ ｕ ｃ ｎ ｏ ｒ ｃ ｕ ｔ ｙ ａ ｄ ａｓ ｈ ｏ
未来争 夺资 源的 战争将 会 由水 引发 ” 科 学 家说 “ ； 水 是不可 替代 的” “ 是永 远 也做 不 完 的 科 学命 题 ” ；水 ； 经济学 家预 言“ 源危机 之后 ， 能 下一场 危机 将轮 到水 危 机” 。大量资 料和论 著 表明 ， 还像 现在这 样取 水 如
和用水 ， 将会 产 生 一 系列 的严 重 后 果 ； 源一 旦 耗 资
海水淡化技术及应用现状综述
海水淡化技术及应用现状综述随着全球人口和经济的不断增长，水资源的供需矛盾日益加剧，尤其在干旱缺水的地区更为突出。
海水淡化作为解决淡水资源短缺的一种重要手段，已经越来越受到人们的重视。
本文将对海水淡化技术和应用现状做出综述。
一、海水淡化技术简介海水淡化技术是将海水的盐分和其他杂质去除，使其成为可以直接使用或进一步处理的淡水。
目前主要有以下几种海水淡化技术：（一）膜分离技术膜分离技术是利用含有海水的水压力通过特殊的膜，去除溶质和固体颗粒的一种技术。
按照膜分离技术分类，可以分为：反渗透（RO）、纳滤（NF）、超滤（UF）等。
反渗透是目前应用最广泛的海水淡化技术，其过程是将海水在经过反渗透膜的时候，利用高压使水分子逆向渗透而过滤出盐分和杂质。
该技术具有运行成本低、操作便利、淡水品质高等优点。
（二）蒸馏技术蒸馏技术是利用碳和其他源产生高温和高压，使海水汽化成为蒸汽，通过凝结器等设备将蒸汽凝结成水。
按照蒸馏方式不同可以分为多效蒸馏和闪蒸蒸馏。
蒸馏技术具有淡化效果稳定、品质高的优点，但是其经济性不如反渗透技术，因此目前应用较少。
（三）电化学技术电化学海水淡化技术是将海水置于带电的电极之间，使海水中的盐分离子向极板移动，进行离子交换和电化学均化作用，从而达到淡化水的目的。
目前主要有两种电化学海水淡化技术：电渗析和电化学反应。
电化学技术具有设备简单、能源消耗低等优点，但是其淡化效率比较低，目前应用范围较窄。
二、海水淡化技术应用现状海水淡化技术虽然已经在很多国家得到了广泛的应用，但在全球范围内，海水淡化占全球淡水生产量的比例仍不高。
下面我们将从全球和国内两个维度来具体了解一下海水淡化技术的应用现状。
（一）全球应用现状目前，全球应用海水淡化技术的国家主要是中东地区的阿联酋、沙特阿拉伯、以色列等国家。
其中以阿联酋的应用最为广泛，目前已经建成30多个海水淡化厂，占全球淡化水产量的10%以上。
此外，全球其他国家也在逐渐推广海水淡化技术，比如澳大利亚、美国、西班牙等水资源匮乏的国家，都在加快建设海水淡化厂。
海水淡化技术的综述与发展趋势
海水淡化技术的综述与发展趋势随着人口的增长和经济的发展，水资源的供需矛盾日益加剧。
海水淡化技术作为一种新型的淡水资源开发方式，受到了广泛的关注和应用。
本文将从技术原理、应用领域、发展现状和未来趋势等方面，对海水淡化技术进行综述。
一、技术原理目前广泛应用的海水淡化技术主要包括蒸发结晶法、反渗透法、离子交换法和电解法等。
其中，反渗透法是应用最为广泛的一种。
反渗透法是通过半透膜将海水中的盐分和其他杂质分离出来，从而获得淡水的一种方法。
半透膜是一种特殊的膜，具有高度的选择性，能够让水分子通过，但不让盐分等杂质通过。
反渗透法主要分为两个过程：预处理和反渗透。
预处理是为了保护反渗透膜，将海水中的悬浮颗粒、有机物和微生物等杂质去除，常用的方法包括过滤、超滤、混凝、逆渗透等。
反渗透过程中，将预处理后的海水加压送入反渗透装置中，海水通过半透膜被分离成淡水和浓水，淡水被收集后供应使用，浓水则被排出海外。
二、应用领域海水淡化技术可以应用于海岛、沿海地区和干旱地区等水资源短缺的地方，也可以用于工业、农业灌溉和城市供水等领域。
1. 海岛和沿海地区海岛和沿海地区是海水淡化技术最广泛应用的领域之一。
由于缺乏淡水资源，这些地区需要将海水经过处理后，用作生活和农业用水。
以中国的海南岛为例，海南岛的淡水资源十分有限，且水质差，因此海南在国家层面上积极开展海水淡化工程，以保证当地的水资源供应。
目前，海南省已经建成了多个海水淡化厂，年淡化能力超过100万吨。
2. 干旱地区干旱地区最大的问题是水资源短缺。
海水淡化技术可以通过将海水转化为淡水来缓解干旱地区的水资源问题。
如以以色列为例，以色列是世界上水资源最短缺的国家之一，2014年以色列海水淡化占全国的77%。
以色列先进的海水淡化技术，包括反渗透、多级蒸馏等方法，成为全球海水淡化领域的佼佼者。
3. 工业和城市供水海水淡化技术还可以应用于工业和城市供水。
随着人口的增长和经济的发展，城市供水面临着严峻的挑战，而工业用水一直是水资源的大宗。
海水淡化概述
海水淡化概述介绍海水淡化是一种将海水中的盐分去除，使其变为可饮用水或农业、工业用水的过程。
由于淡水资源的短缺和人口增长的压力，海水淡化已成为解决淡水资源问题的有效途径。
本文将介绍海水淡化的工艺和技术，以及其在世界各地的应用和发展情况。
海水淡化工艺海水淡化有多种工艺，包括蒸馏法、反渗透法和电渗析法等。
蒸馏法蒸馏法是将海水加热蒸发，然后通过冷凝蒸气来收集淡水。
常见的蒸馏法包括多效蒸馏和闪蒸。
多效蒸馏是通过不同压力下的多个蒸发器来实现连续的蒸馏过程，而闪蒸则是将加热的海水喷入真空室中，通过蒸发和冷凝来分离淡水和盐水。
反渗透法反渗透法是将海水通过一系列过滤和膜分离的步骤来去除盐分。
首先，使用预处理方法，如过滤和沉淀来去除悬浮颗粒和有机物。
然后，将水加压通过半透膜，只有水分子可以通过，盐和其他溶质则被阻挡在膜上。
电渗析法电渗析法是利用电场驱动离子迁移来分离海水中的盐分。
通过在两个电极之间施加电场，正负离子会向相应电极迁移，从而使得淡水和盐水分离。
这种方法需要消耗大量的电能，但在一些特殊情况下，如存在低浓度的离子混合物时，电渗析法可以成为一种有效的选择。
海水淡化技术为了提高海水淡化的效率和经济性，许多技术和创新正在被研究和开发。
能量回收由于传统海水淡化过程需要大量能量来加热、压制和运行设备，能量回收被广泛应用于海水淡化工艺中。
热能回收、压能回收和化学能回收等技术可以显著降低能耗，提高海水淡化的可持续性。
新型膜材料膜是反渗透法中最核心的组成部分，不断发展和改良膜材料可以提高海水淡化的效率。
新型膜材料具有更高的盐分阻隔性能、更长的使用寿命和更低的能耗。
太阳能驱动利用太阳能作为能源来源进行海水淡化是一种可持续且环保的方式。
太阳能驱动的反渗透系统和太阳能热泵技术等正在得到越来越多的研究和应用。
海水淡化应用与发展海水淡化在世界各地都有广泛的应用和发展。
中东地区中东地区是全球最大的海水淡化市场之一。
由于当地淡水资源的极度短缺，中东国家通过大规模的海水淡化项目来满足居民和工业的用水需求。
不同途径海水淡化技术的技术经济性比较分析
不同途径海水淡化技术的技术经济性比较分析海水淡化是指将海水中的盐分去除，使之变为可供人类使用的淡水。
由于淡水资源的短缺和人口增长，海水淡化技术已经成为一种重要的供水解决方案。
目前，海水淡化技术主要有蒸馏法、反渗透法、电渗透法和压力蒸发法等多种途径。
本文将对这些不同途径的海水淡化技术在技术经济性方面进行比较分析。
首先，我们来对蒸馏法进行分析。
蒸馏法是最早被使用的海水淡化技术之一。
它通过加热海水使之蒸发，然后将蒸汽冷凝收集成淡水。
这种方法虽然技术成熟且可靠，但其能耗较高。
蒸馏法需要大量的热能来加热海水，所以对能源的要求比较高，成本也较高。
此外，蒸馏法对设备的要求也较高，需要使用耐高温和耐腐蚀的设备。
尽管蒸馏法存在一些技术和经济方面的缺陷，但在某些特定情况下，蒸馏法仍然是一种有效的海水淡化技术。
第二种海水淡化技术是反渗透法。
这是目前应用最广泛的海水淡化技术。
反渗透法通过使用半透膜来过滤海水，使水分子通过，而将盐分等离子体过滤掉。
与蒸馏法相比，反渗透法的能源消耗较低，因为它不需要加热过程。
同时，反渗透法对设备的要求也较低，成本较为可控。
然而，反渗透法也有一些缺点。
例如，半透膜的使用寿命有限，需要定期更换，这会增加运营成本。
此外，如果水源中存在微生物，这些微生物可能会侵蚀膜，影响反渗透系统的正常运行。
尽管存在一些缺陷，反渗透法仍然是目前海水淡化技术的首选。
另一种海水淡化技术是电渗透法。
电渗透法通过应用电场来推动带电的溶质离子通过半透膜，从而实现盐分的去除。
与蒸馏法和反渗透法相比，电渗透法的能耗较低，因为它不需要大量的热能或高压力。
此外，电渗透法对设备的要求也较低，因为它不需要高温或高压设备。
然而，电渗透法的应用还相对较少，技术成熟度和可靠性有待提高。
同时，电渗透法还存在一些技术难题，比如膜的选择和寿命、电场的均匀分布等方面。
尽管电渗透法存在一些挑战，但它有着广阔的应用前景。
最后一种海水淡化技术是压力蒸发法。
我国大型海水淡化供水工程技术经济分析
我国大型海水淡化供水工程技术经济分析我国大型海水淡化供水工程是指通过海水淡化技术将海水转化为淡水，用于解决我国水资源短缺问题的工程。
技术经济分析是对该工程进行技术和经济方面的评估，以确定其可行性和效益。
下面将对我国大型海水淡化供水工程进行技术经济分析。
一、技术分析1.海水淡化技术海水淡化技术主要有蒸馏法和逆渗透法两种。
两种技术都有一定的成熟度和应用范围，但逆渗透技术具有投资成本低、维护费用较少和能耗较低等优势，因此在大型海水淡化供水工程中更为常用。
2.工程规模和设计参数大型海水淡化供水工程的规模一般以每天供水量计算。
根据具体情况，工程规模可以从几万立方米/日到几百万立方米/日不等。
设计参数包括进水水质、逆渗透设备选择和排放水质等。
3.运维管理海水淡化供水工程需要进行定期的设备运维和水质监测，以确保设备正常运行和供水水质符合标准。
运维管理要求设备可靠性高，维护费用低，并且要有完善的技术支持和售后服务。
二、经济分析1.投资成本投资成本主要包括工程建设费用和初期运营费用。
建设费用涉及土地购置、工程设计、设备采购、工程建设和环境保护等方面的费用。
初期运营费用包括设备运维和人员管理等费用。
2.运营成本运营成本包括设备运维、能源消耗和劳动力成本等。
设备运维费用主要用于设备维护和维修，能源消耗费用涉及电力和燃料等能源的使用，劳动力成本包括人员管理和职工工资等。
3.收益和回收期4.社会效益大型海水淡化供水工程的建设和运营，有助于解决我国水资源短缺问题，改善人民生活水平，促进经济发展。
此外，还可以推动相关产业链的发展，带动就业和地方税收增加，对促进地方经济和社会发展有积极的推动作用。
总结起来，大型海水淡化供水工程技术经济分析主要包括技术分析和经济分析两个方面。
技术分析涉及海水淡化技术、工程规模和设计参数、运维管理等内容；经济分析包括投资成本、运营成本、收益和回收期、社会效益等方面。
技术经济分析的结果能够帮助决策者评估工程的可行性和效益，为决策提供参考依据。
海水淡化主要方法介绍和比较
海水淡化主要方法介绍和比较
童金忠;葛文越
【期刊名称】《中国建设信息》
【年(卷),期】2007(000)003
【摘要】淡水紧缺是中国乃至全人类在21世纪面临的严重问题,本文简要介绍了解决水资源缺乏的主要方案,对海水淡化的优点、主要方法进行了概述,并对各种方法进行了分析比较。
【总页数】1页(P)
【作者】童金忠;葛文越
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】P747
【相关文献】
1.电流互感器变比现场试验的主要测量方法介绍与比较 [J], 朱健伟
2.主要海水淡化方法技术经济分析与比较 [J], 李雪民
3.北美、欧洲地区甜樱桃主要树形结构、整形方法介绍 [J], 王敏;陈秋芳;陶玲
4.海水淡化项目中几种低压管材的主要性能比较 [J], 徐龙;张露萍
5.解决热水供热系统失调的技术发展历程及主要方法介绍 [J], 方修睦
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
主要海水淡化方法技术经济分析与比较_李雪民
66
CFHI
2010 年 第 2 期（总 134 期）
yz.js@
图 4 反渗透工艺流程图
使用寿命为 3～5 年。反渗透膜组件质量的优劣的 关键在于膜性能的好坏。
反渗透预处理的作用是防止膜被污染和堵塞， 其出水水质应满足反渗透装置的进水水质要求： 污染指数 (SDI) <3；海水反渗透预处理系统由于 受取水方式以及各地海水水质 （物理指标） 的变 化而出入较大，一般情况下要采用加氯消毒、凝 聚过滤、加酸调节 pH 值、加阻垢剂、消除余氯以 及过滤等措施才能进入反渗透系统。所以，水质 是选择系统的重要依据。目前，随着超滤技术的 不断成熟，超滤设备费用的降低，超滤作为海水 淡化反渗透的预处理设备，因其具有出水稳定， 占地面积小，能够保证反渗透稳定运行等突出优 点，已越来越多的应用于海水淡化系统的反渗透 预处理中。
后分成两股，一股排回大海，另外一股为进料液。 料液加入阻垢剂后，被引入到蒸发器温度最低的效 组中。喷淋系统把料液分布到顶排管上，在自上向
万 t/d；产品水盐度一般为 3~10 mm/l。但是，其工 下的降膜过程中，一部分海水吸收了管束内冷凝蒸
程投资高，为反渗透法的 2 倍；动力消耗大；设备 的操作弹性小，是设计值的 80％～110％，不适应于 造水量要求可变的场合；当其传热管腐蚀穿孔时将
发器串联起来，蒸汽进入第一效蒸发器，与进料海 水热交换后，冷凝成淡化水；海水蒸发，蒸汽进入
管泄漏，仅仅降低产量而不会影响水质。但低温多 效蒸馏设备体积较大，装置费用较高；
第二效蒸发器，并使几乎同量的海水以比第一效更
④ 适用范围 多效蒸馏与多级闪蒸的适应条
低的温度蒸发，自身又被冷凝。这一过程一直重复 件基本相同。
项目的首选。
海水淡化技术及其应用 (2)讲解
青岛农业大学本科生课程论文论文题目海水淡化技术及其应用学生专业班级环境工程200802学生姓名(学号) 李小琳（20081854）指导教师崔春月完成时间2011年12月10日2011 年12 月10 日课程论文任务书学生姓名李小琳指导教师崔春月论文题目海水淡化技术及其应用论文内容(需明确列出研究的问题):海水淡化技术已逐步形成了一门综合性的技术学科和水处理技术产业，成为材料科学、环境科学研究热点。
这些新型海水淡化技术的低能耗、高产量、无污染和可开发的特点，在海水净化利用方面表现出重要的应用前景。
本文综合当前新技术的发展，同时，针对目前或内外研究现状，本文还对海水淡化技术的发展进行了展望。
本论文主要研究以下几方面的内容:1、海水淡化的技术方法；2、海水淡化技术的应用；3、海水淡化技术的应用前景与展望。
资料、数据、技术水平等方面的要求:通过各种书籍、学术期刊以及数据库等各种渠道广泛搜集资料，充分利用现有文献来借鉴他人的学术成果，同时根据自己的研究分析调查，对论文进行综述。
参考文献不少于10篇，要根据所参考文献整理出其主要处理现状，以及发展趋势，并将各种方法成果进行综合比较，做到资料翔实，数据准确，引用规范，论证充分。
发出任务书日期完成论文日期教研室意见(签字)院长意见(签字)注:此表装订在课程论文之前。
海水淡化技术及其应用环境工程专业李小琳指导教师崔春月摘要：海水淡化技术已逐步形成了一门综合性的技术学科和水处理技术产业，可以充分利用海水能源与资源，降低产业资本，成为材料科学、环境科学研究热点。
其中的技术方法有蒸馏法、反渗透法、冷冻法、电渗析法等新型技术。
这些新型海水淡化技术的低能耗、高产量、无污染和可开发的特点，在海水净化利用方面表现出重要的应用前景。
本文综合当前新技术的发展，综述了海水淡化技术的原理并重点总结了其在水环境方面的应用。
同时，针对目前或内外研究现状，本文还对海水淡化技术的发展进行了展望。
海水淡化大作业
式中, ts 为第 i 效加热蒸汽温度。 tw,i 为第 i 效蒸发器进料海水的入口温度。 tw,o 为第 i 效蒸发器进料海水的出口温度。 蒸发段：
Q KAe,i t m
式中：Q 为蒸发段传热量。 K 为蒸发段传热系数。K=2800 KJ / m2 s 。 Ae,i 为蒸发段传热面积。
tm,r 为预热器传热温差。
Ar 为预热器传热面积。 hG D 为预热器入口海水的焓。
hG 为预热器出口海水的焓。
总传热面积=预热段传热面积+蒸发段传热面积+冷凝器面积+预热器面积
（五）计算过程 计算采用等面积法，在 excel 文件中进行多次迭代后得到计算结果。其中，首效 入口蒸汽流量为 15.91kg/s，海水进料量为 169.753kg/s
t m 为蒸发段传热温差。,0
式中，ts 为各效蒸汽对应的饱和温度，即冷凝温度。 tw,0 为各效蒸发器的沸点温度。 冷凝器的传热量：
Q D h'' h' KAc t m,c
式中： Q 为冷凝器传热量。
K 为冷凝器传热系数，取为 2300 KJ / m2 s 。
Q KAp ,i t m,1
式中： Q 为预热段传热量。
K 为预热段传热系数。
t m,1 A p ,i
为预热段传热温差。
为预热段传热面积。
预热段传热系数在这里 K 取 2100. 预热段的传热温差可定为：
t m,1 (t s t w,i ) (t s t w,o ) t s t w ,i ln t s t w,o
2 海水淡化蒸发装置的设计........................................... 3
- 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)。
后分成两股，一股排回大海，另外一股为进料液。 料液加入阻垢剂后，被引入到蒸发器温度最低的效 组中。喷淋系统把料液分布到顶排管上，在自上向
万 t/d；产品水盐度一般为 3~10 mm/l。但是，其工 下的降膜过程中，一部分海水吸收了管束内冷凝蒸
程投资高，为反渗透法的 2 倍；动力消耗大；设备 的操作弹性小，是设计值的 80％～110％，不适应于 造水量要求可变的场合；当其传热管腐蚀穿孔时将
③ 主要优缺点 压汽蒸馏与多效蒸馏的技术
十分类似，差别在于前者使用压缩机，而后者用蒸 汽驱动；
④ 适用范围 适用于仅有电能的地方，主要 建造中小型装置。
（4） 蒸馏法海水淡化技术现状及发展趋势 国外从五十年代开始研究和开发淡化技术，到 七十年代已形成了淡化工业体系。从七十年代中期 到八十年代后期，技术最成熟、应用最广泛、规模 最大的是蒸馏法中的多级闪蒸 （MSF）。多级闪蒸 的主要优点是结垢倾向相对较小，运行安全，设备 整体性强，易于大型化，缺点是设备占地面积大， 能耗较高，运行费用相对较高，运行管理相对复 杂。低温多效蒸发海水淡化技术在国际上是一项成 熟的技术，有 300 多套商用装置投入使用，取得 30 多年使用经验。随着技术不断进步，多效蒸发 技术的结垢问题已得到较好的解决，再加上强化了 传热，表现了更突出的优势。如以色列 IDE 公司 的低温多效装置 （LT-MED），其蒸发温度低于 70
到最后一效。连续产出谈化水。 多效蒸馏分为低温和高温多效蒸馏。高温多效
蒸馏可安排更多的传热效数，以达到较高的造水
（3） 压汽蒸馏技术 (VC) ① 基本原理 海水蒸发过程所产生的二次蒸 汽，经压缩机增压，蒸汽饱和温度相应提高，再输
比，其热效率较高。但是，头几效盐水的蒸发温度 入到蒸发器管束内，作为进料海水蒸发的热源，并
较高，传热管易结垢且腐蚀速度快，因而对设备的 自身冷凝为淡化水。上述过程周而复始，连续生
材料要求高，需频繁清洗设备，对海水预处理要求 也高。针对高温多效蒸馏的缺点，现在已发展出低
产。 压汽蒸馏按操作温度可分为常压压汽蒸馏和负
64
CFHI
2010 年 第 2 期（总 134 期）
yz.js@
1. 一重集团大连设计研究院有限公司高级工程师，大连 116600
2010 年 第 2 期（总 134 期）
yz.js@
63
CFHI
一重技术
企业管理
（补给海水），经预处理后，从排热段末级闪蒸室 逐级降压，海水逐级降温，连续产出淡化水 （见图 流入第一级闪蒸室，如技术原理所说明的那样， 1）；
项目的首选。
1.1 蒸馏法淡化技术
蒸馏法又称蒸发法，是最早采用的淡化技术。 早期主要用于少量蒸馏水的生产和制糖工业的料液 浓缩，近代工业逐渐用于电厂和大型工业锅炉供 水。
蒸馏法与膜法不同，一经蒸发所得的水就是蒸 馏水，水质较高，产品水的含盐量 （总固溶物） 可 以降到 5 ppm 以下。另一方面，蒸馏法所能处理的 原料水比其它方法广泛，原水含盐量从几百 mg/l 到几万 mg/l 都可适应。另外可以利用电厂的余热， 因此蒸馏法的应用场合较广。
② 工艺流程 进料海水用极少量阻垢剂预处 理后，进入一个板式换热器，回收自蒸发器排放出 的浓盐水和淡化水的热量。之后，与循环的浓盐水 混合，进入到蒸发器中，喷淋到水平传热管束的外 表面上，喷淋量需刚好在管子表面形成连续的液 膜，与管束内经压缩机增压的蒸汽 （略低于浓盐水 蒸发平衡压力） 热交换。管内蒸汽冷凝成淡水导 出，管外一部分盐水产生蒸发，通过汽液分离器除 去夹带的液滴之后，蒸汽进压缩机压缩并导入传热 管束内。如此构成了二次蒸汽的不断循环和潜热交 换 （见图 3）；
图 1 多级闪蒸流程图
多级闪蒸的造水比，是所得淡水 （蒸馏水） 的 重量与所耗加热蒸汽的重量之比，是淡化厂经济效 益的直接体现，通常小型装置的造水比较小，大型
温多效蒸馏技术，其特点是盐水的蒸发温度不超过 70 ℃，减缓了设备的腐蚀和结垢；并能得到 10 左 右的造水比。同时由于使用了较低价的传热材料，
1.2 膜法海水淡化技术
（1） 电渗析技术 (ED) ① 基本原理 电渗析以直流电为推动力，利 用阴、阳离子交换膜对溶液中阴、阳离子的选择 透过性，使一个水体中的离子通过膜迁移到另一 个水体中的物质分离过程； ② 主要特点 电渗析为无相变过程。所耗电 能主要用于迁移溶液中的电解质离子，所耗的电 能与溶液浓度成正比，对于不导电的颗粒没有去 除能力。电渗析技术用于海水淡化时能耗大，大 规模的海水淡化工程基本上不采用。但将 1 000～3 000 mg/l 的苦咸水脱盐至 500 mg/l 的饮用水是经济 可行的。 ③ 适用范围 原水含盐量低于 3 000 mg/l 的苦 咸水淡化装置。 （2） 反渗透技术 (RO) ① 基本原理 用一张只透过水而不能透过盐 的半透膜将淡水和盐水隔开，淡水会自然地透过 半透膜至盐水一侧，这种现象称为渗透。当渗透 到盐水一侧的液面达到某一高度时，渗透的自然 趋势被这一压力所抵消从而达到平衡。这一平衡 压力即为该体系的渗透压，如在盐水一侧加一个 大于渗透压的压力，盐水中的水会透过半透膜到 淡水处。这种与自然渗透相反的水迁移过程称为 反渗透； ② 工艺流程 进料海水经预处理，去除悬浮 固体及其它有害物。然后经高压泵增压后，进入 膜脱盐设备，产出的中间淡水产品进入后处理设 施 （按淡水不同用途选择，如作饮用水，需 pH 调 节和加氯杀菌设备），精制成终产品淡水。浓盐水 自膜脱盐设备排出 （见图 4）。 反渗透膜是一种用特殊材料和加工方法制成 的、具有半透性能的薄膜。它能够在外加压力作 用下使水溶液中的某 些组分选择性透过，从而达 到淡化、净化或浓缩分离的目的。反渗透膜组件 有多种结构形式，最常用的是中空纤维和螺旋卷 式两种。根据膜材料或成膜工艺又可分为非对称 反渗透膜、复合反渗透膜。目前反渗透膜组件的
企业管理
CFHI TECHNOLOGY
图 2 低温多效蒸馏工艺流程图
压压汽蒸馏两种。从结构上，又分为水平管降膜喷 淋式和垂直管式两种形式；前一结构的优点是料液 自液体分布器出来之后，在水平传热管上以薄膜的 形式分布，又依靠重力向下实现再分布，由于液膜 分布薄且均匀，因而传热系数高，并且蒸发器结构 简单，在海水淡化领域得到广泛应用；
③ 低温多效蒸馏主要优缺点 热效率比多级 闪蒸高，30 余度的温差可达到 10 左右的造水比； 操作负荷可从 40％到 110％变化，造水比不会下
（2） 多效蒸馏技术 (MED)
降，弹性较大；能耗较低；前处理较简单，化学药
① 基本原理 将一系列的水平管喷淋降膜蒸 剂消耗较低；系统的操作安全可靠，即便发生传热
企业管理
Cห้องสมุดไป่ตู้HI TECHNOLOGY
主要海水淡化方法技术经济分析与比较
李雪民 1
摘要：较全面地介绍了目前工业上常用的海水淡化技术原理及发展，结合工程预算，对膜法处理工艺、蒸馏法处 理工艺，从工程投资、制水成本到运行维护的安全方便性等方面进行了详细分析与比较。 关键词：海水淡化；膜法淡化；蒸馏法淡化；技术经济分析与比较 中图分类号：TQ085+47 文献标识码：B 文章编号：1673-3355 （2010） 02-0019-08
反渗透的高压泵与能量回收反渗透本体部分 主要由反渗透组件和高压泵两大部分组成。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。高压泵性能好坏对系统性能影响很 大。反渗透所需能耗主要用于提供反渗透过程所 需压力上，为了降低淡化水的操作费用，通常在 浓盐水排放管线上安装能量回收装置。目前常用 的能量回收装置主要有透平增压装置、皮尔顿水 轮机和压力交换器。能量回收装置可以回收浓盐 水能量的 60%~90%，因此安装此装置后可使淡化 水的操作费用大为降低，其规模制水的能量消耗
发器串联起来，蒸汽进入第一效蒸发器，与进料海 水热交换后，冷凝成淡化水；海水蒸发，蒸汽进入
管泄漏，仅仅降低产量而不会影响水质。但低温多 效蒸馏设备体积较大，装置费用较高；
第二效蒸发器，并使几乎同量的海水以比第一效更
④ 适用范围 多效蒸馏与多级闪蒸的适应条
低的温度蒸发，自身又被冷凝。这一过程一直重复 件基本相同。
图 3 压汽蒸馏工艺流程图
2010 年 第 2 期（总 134 期）
yz.js@
65
CFHI
一重技术
企业管理
℃，大大小于多级闪蒸的蒸发温度 （120 ℃），同 时与多级闪蒸法相比占地小、能耗低。另外，近 年来，多效蒸馏保持了相当快的增长速度，而多 级闪蒸增长缓慢。因此，人们认为，LT-MED 装置 是当前蒸馏法中最有竞争力的淡化设备。
多级闪蒸法，目前在世界海水淡化总产量中 仍占第一位，技术成熟、安全性高、运行弹性大， 适合大型或超大型项目，主要安装在海湾国家。 多效蒸馏法根据操作温度的高低，顶温在 65~70 ℃ 是低温多效蒸馏，简称低温多效，是目前具有竞 争力的热法海水淡化技术。压汽蒸馏，是指利用 电或蒸汽对二次蒸汽进行绝热压缩后重新利用， 能耗较低，但是规模一般不大，多为日产千吨级。 反渗透法是近 20 年来发展最快的海水淡化技术， 无论是大型、中型或小型项目都适用，除海湾国 家外，反渗透技术是其它地区大、中型海水淡化
汽的潜热而汽化；冷凝液以淡化水导出，蒸汽进下 一效组，剩余料液也泵入下一效组中，该效组的操 作温度高于上一效组。在新的效组中又重复了蒸发
污染水质；
和喷淋过程，直到料液在温度最高的效组中以浓缩
④ 适用范围 可用于以火电厂或核电厂的背 液的形式排出 （见图 2）；
压或抽汽式透平的低位蒸汽为热源的大型海水淡化 工程，为高中压锅炉提供优质脱盐水，也可做生活 用淡水。
装置的造水比较高，如日产淡水几百吨或四、五千 使得同样的投资规模可以安排更多的传热面积；
吨的装置，造水比一般为 5~8 左右；日产淡水一
② 工艺流程 海水在冷凝器中预热、脱气之
万吨的装置，造水比多在 10 左右；日产淡水四、 五万吨的装置，造水比可达到 13~14；