海水淡化器

海水淡化器

一.前言

由于陆地淡水资源的紧缺，海水淡化已经越来越为世界各沿海国家所重视。我国在实施可持续发展战略中，水的可持续利用矛盾日益突出，淡水的问题已成为制约我国经济和社会发展的重要因素。目前我国6 1 7 个城市中有3 0 0个城市缺水，其中有 1 1 0 个处于严重缺水。因此，淡水的问题已引起国家政府部门和社会各界的高度重视。淡水资源紧缺不仅一直是困扰海岛居民生产以及生活的一大主要因素，而且还一直困扰着进行远洋运输船舶。为了适应世界一体化的发展，现代远洋船舶多数从事航程远、航期长的航线运输，因此对淡水的需求量多，从节能减排、提高产水量、节省成本、增加续航能力的角度出发，利用真空制淡产水含盐量少和反渗透法制淡产水的优势，可利用AQUA-SEP1525215淡水装置或者JWP－26－C型造水机，下面主要介绍AQUA-SEP1525215淡水装置。

二.船用海水淡化的主要方法及特点

海水淡化就是要将高盐度的海水通过一系列的过程转变为低盐度的海水。目前船舶海水淡化的主要方法有冷冻法、电渗析法、蒸馏法和反渗透法等。

1．反渗透法

反渗透法是利用海水被加压到一定压力以上时，海水中的溶剂（淡水）即能通过某种半渗透性薄膜而析出的原理来使海水淡化的。由于海水中的悬浮物、有机质以及金属的氢氧化物和难溶盐等都会使膜污染，同时在膜上还会繁殖微生物，而膜的水解速度也只有在溶液的pH 值为 4~6 时才为最慢。因此，为了使膜的透水量不致衰减过快，并延长膜的使用寿命，就需对海水进行预先处理，然后再由高压泵泵入反渗透器。反渗透海水淡化是一种以压力为驱动力的膜分离过程，是当今海水淡化领域研究、开发的热点。

2．蒸馏法

本装置模型的第二个运用是真空沸腾技术。利用一级膜的浓水（温度仍为海水温度）的高压能流入冷凝器对所产的蒸汽进行冷凝。通过冷凝器后，浓水作为真空喷射泵的工作水，以此将整个装置抽真空。喷射泵出来的工作水，再带动一水利涡轮驱动二级膜淡水泵。整个海水循环可充分地利用高压泵的出水压力能，使整个装置的经济性得以提高，减少单位产水的能耗。

三．A QU A—S E P 1 5 2 5 2 1 5海水淡化器的工作原理

及主要技术数据和性能

1 工作原理

A Q U A—S E P 1 5 2 5 2 1 5海水淡化器是根据逆渗透理论进行海水演化的。其海水淡化过程是一个膜处理过程，在该过程中，受压的海水被强迫通过人工合成的半透膜而将溶解的固体物质( 盐) 留在后面，在另一边产生出淡水。整个处理过程不需要加热或相变，主要的能量是用于对进水加压，对于海水工作压力一般为 4 8 0 0～6 2 0 0 k P a ：

2性能

A Q U A—S E P海水淡化器在设计的条件下工作时可将固体溶解量减少到所绐值的±1 0 ％。

3 海水淡化器的主要部件及功能

（1）控制箱：安放电子控制器、电线和安全开关：

（2）膜容器：排除溶解固体，只让纯净的水通过，将海化为饮用水：（3）清洗式过滤器：击除清洗溶液中的泥沙和沉积物。

（4）滤芯式过滤器：用来去除海水中的杂质。

（5）淡化器框架：为系统、系统管道和加压泵及其电动供安装框架。（6）加压泵：给海水加压：

（7 ) 淡水、废水流量计：提供淡水流量及废水流量读数。

（8）清洗溶液罐：盛放混台的清洗溶液：

（9 ) 压力表三个：一个显示系统工作压力，一个显示加人口压力，一个显示滤芯过滤器压力；

（10）总运行时间表：显示系统总运行的时间。

（11）运行情洁阀：在运行或清洁模式下转化水流。

（12）压力控制阀：用来控制系统压力。

4 A QU A—S E P 1

5 2 5 2 1 5海水淡化器的处理流程

用不锈钢给水泵将海水打人多介质滤器后除去存在给水中的悬浮颗粒和分散的油分，由多介质滤器的回渗问排出。海水离开多介质滤器后进人滤膜滤器和滤芯式过滤器，水流离开滤芯式滤器后进人丁加压泵，将水加压到 4800—6200 k P a ，加压的水进人四个直径10cm ，长 1 0 2 c m的逆渗透膜．当水流进人逆渗透膜之后，逆渗透膜产生出高盐度的废水和淡水。.废水通过废水排出管排回大海。淡水流经淡水流量表到达由水质检测器控制的分向阀，造部分水或流向泼水出水口做饮用水，或向下水口汇集后流人大海。

四 JWP－26－C型造水机

Alfa Layal公司生产的JWP－26－C型板式造水机内部采用了钛金属板，具有结构紧凑、重量轻的特点。这种板式造水机是用真空蒸馏的原理利用主机冷却水系统产生的废热或其它热源将海水转化成淡水的。该造水机技术性能好，可靠性高，而且结晶的盐垢也少，能为各种船舶提供高质量的生活和生产用水，是新船或者现有船舶新装或更换造水机的理想装置。该造水机所需的维修费用很低。热交换器中的钛金属板和广泛使用的非金属材料能避免关键部件的腐蚀。盐的结晶率低也减少了维修费用。如果需要维修，打开造水机前盖即可方便地进入内部检修。该造水机可不间断地供水，在船舶的整个寿命期间造出的淡水的含盐度最高仅为2ppm。

板式换热器式蒸馏器不仅可通过孔板严格控制给水量，而且给水通过蒸发器的时

间很短，所以换热面上的结垢也就很轻；蒸馏器的加热可换用蒸汽加热

五，国内外海水淡化企业

1. 国内主要水务公司海水淡化业务

2.国际海水淡化著名企业：

六、设备特点

1.利用国际先进的预处理材料，增强了辅助处理系统的性能精度，减轻了反渗透系统的工作负荷减少了阻垢剂的使用，使设备的整体寿命延长了3倍以上。

2.设备主体采用不锈钢和耐腐防锈材料组成，确保设备容器、管路框架等在20年内无腐蚀损坏现象发生。

3.采用先进多路自动控制阀门和强力的正冲、反冲洗设置，可彻底将膜内沉积物垢冲洗排净，确保水量和压力稳定。

4.选用国际名优反渗透组件与纳滤相结合，使脱盐率达到99%以上，可彻底去除海水中的无机盐，重金属元素、有机物、细菌病毒等有害成分，确保淡水质量超过国家直饮水标准。

5.精确的流量、压力、电导率、PH值等仪表，仪器显示系统，可随时测知设备的运行状况，以保障其产水的安全、稳定。

6.设备结构紧凑，外观高档豪华，占地小，可根据机房规格进行调整组合。

七.应用前景

中国沿海地区经济发达，国民生产总值约占全国的60%，在国民经济中一向占有举足轻重的地位；但是沿海地区缺水形势十分严峻，沿海城市人均水资源量大部分低于500立方米，其中大连、天津、青岛、连云港、上海等地的人均水资源量低于200立方米，属于严重缺水区；每年沿海地区因缺水而造成直接经济损失高达2000多亿元人民币。目前我国沿海地区可利用海水淡化水的人口至少有2亿，按年人均生活用水100吨，年人均工业用水400吨计算，合计年人均用水500吨，年总需求量1000亿吨。全面推广应用海水淡化器，可以从根本上彻底解决沿海地区缺水问题，提高国民经济竞争实力。

在淡化海水的过程中还可以产生大量的优质食盐；如果出口优质食盐，国家每年至少可增加几百亿美元的外汇收入；尤为可贵的是把盐田腾下来改做工业用地或农业用地，按每亩土地最低1万元人民币的价格匡算，国家大约也可以增添6300多亿元人民币的巨额土地资产储备