海水淡化工艺设计的方案
海水淡化工艺方案
1 前言1.1 概况我国淡水资源极为匮乏，全国660多个城市中，有400多个城市缺水，其中100多个城市严重缺水。
淡水资源短缺乃至水危机是我国经济社会可持续发展过程中的最大制约之一。
电厂在生产电能的同时，可利用其廉价的热和电，进行海水淡化，不仅可满足其工业用水的需要，而且还可为周边地区提供淡水水源。
在推动和利用海水淡化技术方面，电厂有着其得天独厚的有利条件。
因此滨海电厂配套建设海水淡化装置已成发展趋势。
1.2 水源及水质特点某电厂取水具有海域辽阔、水量充沛、海水较清、悬浮物及有害微生物少等特点，可大大节省海水取水成本及原料海水预处理成本。
海水水质分析报告如下：1.3 海水淡化规模根据建厂地区的缺水状况，电厂可针对性地提出水电联产的方案，目前可解决电厂的淡水用水，以后可根据需要适时配套建设大规模的海水淡化厂，为地方经济发展提供淡水资源保障。
本项目结合2×1000MW发电机组的建设规模，暂按配套建设2×104m3/d规模的海水淡化装置设计；并对总规模为40×104m3/d海水淡化厂作出展望。
本专题报告按本期工程厂内自用的2×104m3/d规模和规划容量的40×104m3/d的海水淡化站分别进行比较论述。
2 海水淡化技术概述海水淡化技术的种类很多，但适于产业化的主要有蒸馏法（俗称热法）和反渗透法（俗称膜法）。
蒸馏法主要有多级闪蒸(MSF)、低温多效蒸馏(LT－MED)技术。
2.1 蒸馏法淡化技术2.1.1 多级闪蒸(MSF)MSF是蒸馏法海水淡化最常用的一种方法，在20世纪80年代以前，较大型的海水淡化装置多数采用MSF技术。
大港电厂二期工程引进了美国的多级闪蒸(MSF)海水淡化装置，是我国第一套大型的海水淡化装置。
MSF的典型流程示意图见图2-1。
图2-1 盐水再循环式多级闪蒸（MSF）原理流程多级闪蒸过程原理如下；将原料海水加热到一定温度后引入闪蒸室，由于该闪蒸室中的压力控制在低于热盐水温度所对应的饱和蒸汽压的条件下，故热盐水进入闪蒸室后即成为过热水而急速地部分气化，从而使热盐水自身的温度降低，所产生的蒸汽冷凝后即为所需的淡水。
海水淡水化实施方案
海水淡水化实施方案海水淡化是指将海水中的盐分和杂质除去，使其变成可饮用水或供农业、工业用水等的一种技术。
由于淡水资源的短缺和人口增长的迅速，海水淡化已被广泛应用于各个国家和地区。
以下是一个海水淡化的实施方案。
第一步：选址及准备工作首先，选择适宜的海岸地区进行海水淡化工程的建设。
一方面要考虑地理位置，选择距离淡水需求地区较近的地方进行建设。
另一方面，要考虑海水淡化设施建设所需的用地面积和周围环境条件。
选址完成之后，进行规划设计，确定建设规模和目标产能。
第二步：水源采集海水淡化的第一步是采集海水。
一般情况下，选择离海近的地点建设水泵站，通过海水泵将海水抽到处理厂。
水泵站的设计要考虑到抽水能力、耐腐蚀性和能源消耗等因素。
此外，还需要考虑海水的质量，避免污染。
第三步：预处理在将海水送入反渗透装置之前，需要进行预处理。
预处理的目的是去除大颗粒物、悬浮物、藻类等杂质，防止它们堵塞反渗透膜。
预处理一般包括过滤、沉淀、消毒等步骤。
预处理工艺的选择要根据海水的特性和水质要求来进行。
第四步：反渗透反渗透是海水淡化的核心工艺。
通过高压作用，将海水中的盐分和溶解物质强制通过反渗透膜，从而得到淡水。
反渗透设备一般包括膜组件、高压泵和控制系统。
膜组件的选择要考虑盐分去除率、通量、膜寿命等因素。
高压泵的选型要根据工艺需求和能耗要求来确定。
第五步：后处理反渗透膜处理后得到的水称为“浓水”，为了回收其中的水分和减少浓水的排放，需要进行后处理。
后处理可以通过再逆渗透、电渗析、蒸发结晶等技术来实现。
其中，再逆渗透是最常用的后处理技术，通过再次加压，将浓水中的水分回收，得到更纯净的水。
第六步：供水及废水处理淡化后的水称为“产水”，供应给农田灌溉、城市供水等领域。
同时，产水后的废水也需要进行处理。
废水处理一般包括中和、沉淀、过滤、消毒等步骤，以达到排放标准。
第七步：运营与维护海水淡化工程的运营与维护是确保设施正常运转和产水质量的关键。
运营包括设备的监控和操作，水质的在线监测与评估，产水和废水的处理等。
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。
海水淡化工艺设计方案
海⽔淡化⼯艺设计⽅案1 前⾔1.1 概况我国淡⽔资源极为匮乏，全国660多个城市中，有400多个城市缺⽔，其中100多个城市严重缺⽔。
淡⽔资源短缺乃⾄⽔危机是我国经济社会可持续发展过程中的最⼤制约之⼀。
电⼚在⽣产电能的同时，可利⽤其廉价的热和电，进⾏海⽔淡化，不仅可满⾜其⼯业⽤⽔的需要，⽽且还可为周边地区提供淡⽔⽔源。
在推动和利⽤海⽔淡化技术⽅⾯，电⼚有着其得天独厚的有利条件。
因此滨海电⼚配套建设海⽔淡化装置已成发展趋势。
1.2 ⽔源及⽔质特点某电⼚取⽔具有海域辽阔、⽔量充沛、海⽔较清、悬浮物及有害微⽣物少等特点，可⼤⼤节省海⽔取⽔成本及原料海⽔预处理成本。
海⽔⽔质分析报告如下：分析报告1.3 海⽔淡化规模根据建⼚地区的缺⽔状况，电⼚可针对性地提出⽔电联产的⽅案，⽬前可解决电⼚的淡⽔⽤⽔，以后可根据需要适时配套建设⼤规模的海⽔淡化⼚，为地⽅经济发展提供淡⽔资源保障。
本项⽬结合2×1000MW发电机组的建设规模，暂按配套建设2×104m3/d规模的海⽔淡化装置设计；并对总规模为40×104m3/d海⽔淡化⼚作出展望。
本专题报告按本期⼯程⼚内⾃⽤的2×104m3/d规模和规划容量的40×104m3/d的海⽔淡化站分别进⾏⽐较论述。
2 海⽔淡化技术概述海⽔淡化技术的种类很多，但适于产业化的主要有蒸馏法（俗称热法）和反渗透法（俗称膜法）。
蒸馏法主要有多级闪蒸(MSF)、低温多效蒸馏(LT－MED)技术。
2.1 蒸馏法淡化技术2.1.1 多级闪蒸(MSF)MSF是蒸馏法海⽔淡化最常⽤的⼀种⽅法，在20世纪80年代以前，较⼤型的海⽔淡化装置多数采⽤MSF技术。
⼤港电⼚⼆期⼯程引进了美国的多级闪蒸(MSF)海⽔淡化装置，是我国第⼀套⼤型的海⽔淡化装置。
MSF的典型流程⽰意图见图2-1。
图2-1 盐⽔再循环式多级闪蒸（MSF）原理流程多级闪蒸过程原理如下；将原料海⽔加热到⼀定温度后引⼊闪蒸室，由于该闪蒸室中的压⼒控制在低于热盐⽔温度所对应的饱和蒸汽压的条件下，故热盐⽔进⼊闪蒸室后即成为过热⽔⽽急速地部分⽓化，从⽽使热盐⽔⾃⾝的温度降低，所产⽣的蒸汽冷凝后即为所需的淡⽔。
海水淡化方案
海水淡化方案Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#·······65吨/天反渗透海水淡化工程设计方案Designing Scheme··············目录1、设计基础2、工艺流程及说明3、控制系统说明4、设备技术规范5、技术服务内容6、技术保证7、供配电和原材料供应8、环境处理9、投资方式与运行管理10、建设内容与施工期11、投资估算12、经济效益及社会效益评价前言据甲方公司提供的信息，我公司对筹建“65吨/日的反渗透海水淡化工程”进行工程投资并参与建设，现就“65吨/日的反渗透海水淡化工程”进行方案设计，提供以下设计方案，以供负责项目部门参考。
设计基础本方案涉及的流程及设备是能满足制备生活饮用水，有如下要求；1.1.1 产水用途：生活饮用水。
1.1.2 系统出力：65m 3/d（25℃）。
1.1.3 系统回收率：35%~40%。
本方案主要依据如下：1.2.1 海水水源：用户提供。
1.2.2 设计界限：从取水点至终端水箱。
1.2.3 其它涉及的设计基础条件将在技术联络中讨论确定。
设备制造及设计参考标准：1.3.1 JB2932-86《水处理设备制造条件》。
1.3.2 HGJ34-90《化工设备管道外防腐设计规定》。
出水水质：达到生活饮用水水质卫生规范（2001）系统对外要求：1.5.1供电缆：根据方案设计的容量，将动力电缆送至变压器的供配电1.5.2 出水管：至终端水箱出水口处。
1.5.3 药品：调试过程所用药品由用户提供。
1.5.4 环境处理：按标准统一考虑。
工艺流程及说明：反渗透部分反渗透装置主要由阻垢剂注入系统、保安滤器、高压泵、能量回收装置、反渗透膜元件、压力管、反渗透水箱及仪器、仪表等组成。
反渗透膜法海水淡化工艺的设计
反渗透膜法海水淡化工艺的设计一、引言二、反渗透膜法海水淡化的原理反渗透膜法海水淡化的基本原理是利用半透膜的选择性透过特性，只允许水分子通过，而阻止盐离子和其他杂质通过。
当海水在高压作用下通过反渗透膜时，水分子会透过膜进入淡水侧，而盐离子和其他杂质则被截留在海水侧，从而实现海水的淡化。
三、工艺流程设计（一）预处理系统海水在进入反渗透膜之前，需要进行预处理，以去除海水中的悬浮物、胶体、有机物、微生物等杂质，防止它们对反渗透膜造成污染和损坏。
预处理系统通常包括以下几个步骤：1、混凝沉淀：向海水中投加混凝剂，使海水中的悬浮物和胶体形成絮体，然后通过沉淀去除。
2、过滤：经过混凝沉淀后的海水，再通过砂滤、活性炭过滤等方式，进一步去除细小的悬浮物和有机物。
3、杀菌消毒：为了防止微生物在反渗透膜表面滋生和繁殖，需要对海水进行杀菌消毒处理，常用的方法有紫外线消毒、加氯消毒等。
（二）高压泵系统经过预处理的海水，需要通过高压泵加压，使其达到反渗透膜所需的操作压力。
高压泵的选型和设计需要考虑海水的流量、压力、温度等因素，以确保其能够稳定运行，并提供足够的压力。
（三）反渗透膜组件反渗透膜组件是海水淡化的核心部件，其性能直接影响到海水淡化的效果和成本。
目前常用的反渗透膜有醋酸纤维素膜和聚酰胺膜等。
在设计反渗透膜组件时，需要考虑膜的类型、数量、排列方式等因素，以达到最佳的淡化效果和经济性。
（四）后处理系统经过反渗透膜处理后的淡水，还需要进行后处理，以满足不同的用水需求。
后处理系统通常包括pH 调节、矿化、消毒等步骤。
四、主要设备选型（一）反渗透膜选择合适的反渗透膜是海水淡化工艺设计的关键。
需要考虑膜的脱盐率、水通量、耐污染性、使用寿命等因素。
同时，还需要根据海水的水质特点和处理规模，选择合适的膜品牌和型号。
（二）高压泵高压泵是提供反渗透膜操作压力的关键设备，需要选择具有高扬程、高效率、可靠性好的泵型。
常见的高压泵有离心泵、柱塞泵等。
电渗析海水淡化
电渗析海水淡化设计方案一、电渗析海水淡化实验原理（1）了解和掌握电渗析海水淡化的原理及工艺流程。
（2）掌握电渗析法设计参数。
二、电渗析技术的类型2.1倒极电渗析( EDR)倒极电渗析就是根据ED 原理,每隔一定时间(一般为15～20 min) ,正负电极极性相互倒换,能自动清洗离子交换膜和电极表面形成的污垢,以确保离子交换膜工作效率的长期稳定及淡水的水质水量。
2.2液膜电渗析( EDLM)液膜电渗析是用具有相同功能的液态膜代替固态离子交换膜,其实验模型就是用半透玻璃纸将液膜溶液包制成薄层状的隔板,然后装入电渗析器中运行。
利用萃取剂作液膜电渗析的液态膜,可能为浓缩和提取贵金属、重金属、稀有金属等找到高效的分离方法,因为寻找对某种形式离子具有特殊选择性的膜与提高电渗析的提取效率有关。
提高电渗析的分离效率,直接与液膜结合起来是很有发展前途的。
2.3填充床电渗析( EDI)填充床电渗析( EDI) 是将电渗析与离子交换法结合起来的一种新型水处理方法,它的最大特点是利用水解离产生的H+ 和OH- 自动再生填充在电渗析器淡水室中的混床离子交换树脂,从而实现了持续深度脱盐。
它集中了电渗析和离子交换法的优点,提高了极限电流密度和电流效率。
2.4双极性膜电渗析( EDMB)双极膜是一种新型离子交换复合膜,它一般由层压在一起的阳离子交换膜组成,通过膜的水分子即刻分解成H+ 和OH- ,可作为H+ 和OH- 的供应源。
双极性膜电渗析突出的优点是过程简单,能效高,废物排放少。
2.5无极水电渗析无极水电渗析是传统电渗析的一种改进形式,它的主要特点是除去了传统电渗析的极室和极水。
例如在装置的电极紧贴一层或多层离子交换膜,它们在电气上都是相互联接的,这样既可以防止金属离子进入离子交换膜,同时又防止极板结垢,延长电极的使用寿命。
由于取消了极室,无极水排放,大大提高了原水的利用率。
三、处理对象分析——海水成分分析首先对处理对象——海水的主要成分经行分析，通过资料查找，得出海水的主要离子成分，具体含量见表1。
反渗透海水淡化工程方案
反渗透海水淡化工程方案一、前言近年来，随着全球人口的不断增加和工业化进程的加快，淡水资源日益紧缺。
而海水淡化工程以其对淡水资源的开发和利用具有重要意义，成为解决当今世界淡水资源短缺问题的重要手段之一。
本文将针对反渗透海水淡化工程的技术原理、工程设计和运行管理等方面展开详细阐述，为相关领域的研究和实践提供借鉴。
二、反渗透海水淡化工程的技术原理1. 反渗透技术概述反渗透技术是一种利用半透膜分离产生纯水和浓缩溶液的技术。
在海水淡化工程中，通过反渗透技术可以将海水中的盐分和有机物质去除，从而得到高纯度的淡水。
2. 反渗透海水淡化工程系统组成反渗透海水淡化工程系统主要由预处理系统、反渗透膜组件、压力容器、泵站和控制系统等组成。
其中，预处理系统主要用于去除海水中的悬浮物、颗粒物和有机物质等杂质，以保护反渗透膜的运行和延长其寿命。
3. 反渗透海水淡化工程工艺流程(1) 海水取水：通常选择在海岸线附近设置取水点，将海水通过管道输送至反渗透膜组件。
(2) 预处理：利用颗粒滤料、活性炭滤料等对海水进行预处理，去除大部分悬浮物和颗粒物。
(3) 高压泵进料：将经过预处理的海水送入反渗透膜组件，产生高压使海水通过半透膜，使得纯水部分透过半透膜，成为产水，而盐分和其他杂质停留在膜表面，形成浓缩水。
(4) 浓缩水排放：将浓缩水排放到海洋中或者进行其他处理，以避免对环境造成污染。
(5) 产水收集：收集通过反渗透膜产生的高纯度淡水。
三、反渗透海水淡化工程的工程设计1. 反渗透膜组件的选择选择适合海水淡化工程的反渗透膜组件是工程设计的关键。
通常情况下，采用高效的反渗透膜组件可以提高淡化率和产水质量，降低成本和能耗。
2. 反渗透膜组件的布置在海水淡化工程中，为了提高反渗透系统的产水率和减少能耗，需要设计合理的反渗透膜组件布置。
通常情况下，可以采用多级反渗透系统，采用交错布置或平行布置的方式，以提高系统效率。
3. 泵站设计海水淡化工程需要经过高压泵的加压作用才能使海水通过反渗透膜，因此泵站的设计是工程设计的重要环节。
海水淡化工艺方案
海水淡化工艺方案海水淡化是一种将海水转化为饮用水或可用于农业和工业用途的工艺。
由于全球淡水资源的短缺和不断增长的人口需求，海水淡化已成为解决淡水供应问题的关键工艺之一、本文将介绍三种常见的海水淡化工艺方案：蒸馏法、逆渗透法和电渗析法。
蒸馏法是最古老、最常见的海水淡化方法之一、该方法利用水的沸点和盐的熔点之间的差异，通过加热和冷却来实现淡化海水。
在蒸馏过程中，将海水加热至其沸点，从而使水转化为蒸汽，然后将蒸汽冷凝成淡水。
这种方法优点是能同时去除水中的细菌、病毒和重金属等有害物质，适用于生产纯净水。
然而，蒸馏法具有高能耗和高成本的缺点，因此在实际应用中并不常见。
逆渗透法是目前应用最广泛的海水淡化方法之一、该方法利用半透膜，通过施加高压将海水中的水分强制从膜的一侧透过膜，从而实现淡化。
逆渗透法有效地去除了海水中的盐分和其他杂质，产生高质量的淡水。
这种方法的优点是能耗相对较低，可以适应不同规模的淡化需求。
然而，逆渗透法仍然存在问题，例如膜的堵塞和膜的修复和更换的成本较高。
电渗析法是一种利用电力和离子选择性膜来实现海水淡化的方法。
该方法将电压施加在含有盐分的海水中，使得正负离子分离。
正离子由阴极吸引，负离子由阳极吸引，从而使得盐分被分离出去，产生淡水。
电渗析法的优点是能耗较低，膜的损耗较小，容易维护和操作。
然而，电渗析法还面临着技术难题，例如电解池的设计和膜的寿命等。
除了上述三种主要的海水淡化工艺方案外，还有其他一些新型的工艺方案正在研究和开发中。
例如，太阳能海水淡化利用太阳能作为能源驱动淡化海水。
太阳能可以供应所需的热量和电能，从而降低了能源消耗和成本。
另外，压力增减法是将水通过流经混合膨胀阀，在减压过程中蒸发，然后将蒸汽冷凝成淡水。
这种方案能耗较低，且适用于小规模的淡水生产。
总之，海水淡化工艺方案多种多样，每种方案都有其各自的优缺点。
在实际应用中，应该根据具体的需求和条件选择合适的工艺方案。
未来，随着科技的不断进步和创新，海水淡化技术有望进一步发展和优化，提供更多高效、低成本的工艺方案。
海水淡化工艺之反渗透法
海水淡化工艺之反渗透法反渗透海水淡化工程可以分为三个部分：预处理、反渗透和后处理，但是因膜污染不得不进行膜清洗工作，所以，加上这一道工序，反渗透工艺一般分为四个部分。
一、混凝过滤为了使反渗透的进水水质得到进一步提高，降低进水的浊度，通常在混凝过滤之后加上一个多介质过滤器，使得水中的微小悬浮物和颗粒物得到进一步的去除，确保水质的进一步提高。
作者：上拓环境SUNUP二、保安过滤器因为海水的含盐量非常高，保安过滤器要求采用316L材质，滤芯孔径通常选5μm，过滤进高压泵前的海水，阻挡海水中直径大于5μm颗粒杂质，确保高压泵，能量回收装置和反渗透膜元件安全、长期稳定的运行。
三、高压泵和能量回收装置高压泵和能量回收装置是为反渗透海水淡化设备提供能量转换和节能的重要设备，按反渗透海水淡化设备所需的流量和压力选型，能量回收装置具有水力透平结构，能利用反渗透排放浓缩海水的压力使反渗透进水压力提升30%，使得浓水的能量得到有效的利用，同时降低能耗，从而有效地减少运行费用。
四、阻垢剂和还剂海水的组成非常复杂，硬度和碱度都非常高，为了使得反渗透系统能够更好的运行，保持系统始终在没有结垢的情况下运行，需要根据具体的水质投加相对应的阻垢剂。
另外，因为反渗透预处理中投加了氧化剂杀菌，故在反渗透进水时需要投加还原剂来还原，使得反渗透系统的进水余氯小于0.1ppm（或ORP<；200mV），满足反渗透系统对进水氧化物质含量的要求。
五、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。
六、系统控制反渗透海水淡化设备的控制系统通常采用可编程控制器PLC组成一个分散采样控制，集中监视操作的控制系统。
按工艺参数设置高低压保护开关，自动切换装置，电导、流量和压力出现异常时，能实现自动切换、自动联锁报警、停机，以保护高压泵和反渗透膜元件。
海水淡化实验课程设计
海水淡化实验课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解海水淡化的基本概念，掌握海水淡化技术的原理和常用方法。
2. 让学生了解海水淡化过程中的关键参数，如温度、压力、盐度等，并理解它们对淡化效果的影响。
3. 使学生了解我国海水淡化行业的发展现状及前景。
技能目标：1. 培养学生进行实验操作的技能，包括仪器使用、实验数据采集和处理等。
2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，能设计简单的海水淡化实验方案。
3. 提高学生的团队协作能力和实验报告撰写能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对海洋资源的保护意识，认识到海水淡化在解决水资源短缺问题中的重要性。
2. 激发学生对科学实验的兴趣，培养严谨、细致的科学态度。
3. 引导学生关注我国海水淡化技术的发展，增强学生的国家自豪感。
本课程针对初中年级学生，结合学生好奇心强、动手能力逐渐增强的特点，以实验课程的形式开展。
通过本课程的学习，使学生掌握海水淡化相关知识，提高实验操作技能，同时培养其保护海洋资源、关注国家科技发展的情感态度价值观。
课程目标具体、可衡量，为后续教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容本课程依据课程目标，结合教材《初中科学》中关于水资源的章节内容，组织以下教学大纲：1. 海水淡化基本概念及意义- 海水淡化定义及分类- 海水淡化在解决水资源短缺问题中的作用2. 海水淡化技术原理及方法- 热法淡化技术：多级闪蒸、蒸汽压缩等- 膜法淡化技术：反渗透、纳滤等- 其他淡化技术：电渗析、离子交换等3. 影响海水淡化效果的关键参数- 温度、压力、盐度等参数对淡化效果的影响- 实验操作中如何控制这些参数4. 海水淡化实验操作- 实验室常用仪器设备及操作方法- 实验步骤及注意事项- 数据采集、处理与分析5. 我国海水淡化发展现状及前景- 我国海水淡化技术现状- 我国海水淡化产业发展趋势教学内容安排和进度：第一课时：海水淡化基本概念及意义、技术原理及方法第二课时：影响海水淡化效果的关键参数、实验操作注意事项第三课时：海水淡化实验操作第四课时：实验数据采集、处理与分析、我国海水淡化发展现状及前景教学内容科学、系统，确保学生能够掌握海水淡化的相关知识，为实验操作和实际应用打下坚实基础。
海水淡化工艺设计的方案
海水淡化工艺设计的方案海水淡化是指将海水中的盐分和杂质去除，使其成为可以用于农业灌溉、供应城市用水等用途的淡水。
随着海水淡化技术的不断发展，各种海水淡化工艺方案不断涌现。
下面将介绍一种基于反渗透技术的海水淡化工艺方案。
该工艺方案主要包括以下几个步骤：1.海水预处理：首先对进水海水进行预处理，主要是去除其中的悬浮物、有机物和生物活性物质。
这可以通过使用过滤器、沉淀池、氧化剂和消毒剂等设备来实现。
2.反渗透膜过滤：将预处理后的海水送入反渗透膜系统进行过滤。
反渗透膜是一种能够将盐分和其他杂质从水中分离出来的薄膜。
海水进入膜系统后，经过高压泵的加压，进入膜管，而膜管内较小孔径的膜会将盐分、微生物和大部分溶解性有机物挡在外面，从而实现淡水的获得。
3.微生物控制：在反渗透膜系统中，会引入微生物控制装置。
这是为了防止微生物在膜表面生长，形成污垢和堵塞膜孔，同时也能够有效消灭水中的细菌和病毒。
常用的微生物控制方法包括紫外线照射、臭氧氧化和添加生物杀虫剂等。
4.浓缩水处理：在反渗透膜系统中，由于盐分和其他溶解物质无法通过膜孔，因此在膜管内部会产生浓缩水。
这部分浓缩水需要经过处理，以防止其对环境造成污染。
可以采用水平渗析、重复利用和协同膜技术等方法来处理浓缩水。
将处理后的浓缩水排往海洋、注入地下或利用污水处理厂进行处理成为可再利用的水资源。
5.淡水质量调整：通过添加适量的矿化剂、调整PH值和消毒等措施，对脱盐水进行后处理，以满足不同使用用途对水质的要求。
该步骤可以根据具体需要进行不同程度的处理，例如适量添加矿物质以保证水中矿物质的含量。
该工艺方案的优点是能够高效地将海水中的盐分和杂质去除，获得高质量的淡水。
反渗透膜技术具有高效、稳定、操作简单的特点，可以满足大部分海水淡化需求。
另外，该方案还注重对浓缩水的处理，减少了对环境的污染。
总之，基于反渗透技术的海水淡化工艺方案是目前较为成熟和常用的一种海水淡化方法。
通过不断的技术创新和改进，可以进一步提高海水淡化的效率和水质，为人们提供高质量的淡水资源。
海水淡化工程技术方案
海水淡化工程技术方案海水淡化是目前解决水资源短缺的有效途径之一，海水淡化是把海水中的盐分脱离，使咸水变成淡水的过程。
常用的海水淡水方法可以细分为蒸馏法、冷冻法、反渗透法、水合物法和溶剂萃取法，还包括电渗析法和离子交换法。
目前最常用的方法为反渗透法和蒸馏法。
一、海水淡化技术简介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。
一般情况下自来水及苦咸水回收率可以做到45%~75%，有些系统的回收率甚至做到 90%以上，而对于海水反渗透系统，大中型装置可以做到 30%~50%。
海水淡化设计方案
海水淡化设计方案海水淡化是一种将海水转化为淡水的过程，是解决水资源短缺问题的有效手段之一。
下面是一种海水淡化设计方案，以供参考。
首先，我们会选择一处地势较高、海水水质较好的地点进行建设。
建设过程中需要考虑到环境保护和海洋生态系统的保护，选择合适的建设方式和技术手段。
建筑物采用耐腐蚀材料，以保证长期运行。
其次，我们会采用多级蒸发器系统。
首先进入预处理系统，通过过滤等工艺去除海水中的大颗粒杂质，保护设备正常运行。
然后进入蒸发器系统，通过加热和蒸发的方式将海水中的水分蒸发出来，收集蒸发后的水汽并以液体形式回流，从而达到淡化海水的效果。
这种系统具有节能高效的特点，可以减少对能源资源的需求。
为了提高海水淡化的产水率，我们会采用逆渗透脱盐技术。
在蒸发后的水汽重新变为液态以后，进入逆渗透膜过滤系统。
逆渗透膜具有微小的孔径，可以有效地过滤掉水中的盐类和其他有害物质，从而将海水淡化为可饮用的淡水。
为了保证设备的正常运行和延长设备的使用寿命，我们会加强设备的维护和管理。
定期对设备进行检查和维修，及时修复设备中的问题，确保设备的运行状态。
同时，加强设备的保养，定期更换设备中的易损件，提高设备的使用寿命。
在运行过程中，我们会对废水进行处理和回用。
将蒸发和逆渗透过程中产生的废水进行处理，去除其中的有害物质，然后进行回用。
这样不仅可以减少对水资源的消耗，还可以保护环境，减少对海洋生态系统的影响。
最后，我们还需要建立一个完善的管理系统。
制定详细的操作流程和应急预案，培养一支专业化的管理团队，对设备运行情况进行监控和管理。
定期对设备进行评估和改进，提高设备的运行效率和淡水产水率。
综上所述，海水淡化设计方案需要考虑到建设地点的选择和环境保护、蒸发器系统和逆渗透膜过滤技术的应用、设备的维护和废水处理等方面。
通过科学合理的设计和高效可靠的运行管理，海水淡化技术可以成为解决水资源短缺问题的重要工具。
海水淡化方案
海水淡化方案 The manuscript was revised on the evening of 2021·······65吨/天反渗透海水淡化工程设计方案Designing Scheme··············目录1、设计基础2、工艺流程及说明3、控制系统说明4、设备技术规范5、技术服务内容6、技术保证7、供配电和原材料供应8、环境处理9、投资方式与运行管理10、建设内容与施工期11、投资估算12、经济效益及社会效益评价前言据甲方公司提供的信息，我公司对筹建“65吨/日的反渗透海水淡化工程”进行工程投资并参与建设，现就“65吨/日的反渗透海水淡化工程”进行方案设计，提供以下设计方案，以供负责项目部门参考。
设计基础本方案涉及的流程及设备是能满足制备生活饮用水，有如下要求；1.1.1 产水用途：生活饮用水。
1.1.2 系统出力：65m3/d（25℃）。
1.1.3 系统回收率：35%~40%。
本方案主要依据如下：1.2.1 海水水源：用户提供。
1.2.2 设计界限：从取水点至终端水箱。
1.2.3 其它涉及的设计基础条件将在技术联络中讨论确定。
设备制造及设计参考标准：1.3.1 JB2932-86《水处理设备制造条件》。
1.3.2 HGJ34-90《化工设备管道外防腐设计规定》。
出水水质：达到生活饮用水水质卫生规范（2001）系统对外要求：1.5.1供电缆：根据方案设计的容量，将动力电缆送至变压器的供配电1.5.2 出水管：至终端水箱出水口处。
1.5.3 药品：调试过程所用药品由用户提供。
1.5.4 环境处理：按标准统一考虑。
工艺流程及说明：反渗透部分反渗透装置主要由阻垢剂注入系统、保安滤器、高压泵、能量回收装置、反渗透膜元件、压力管、反渗透水箱及仪器、仪表等组成。
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1 前言1.1 概况我国淡水资源极为匮乏，全国660多个城市中，有400多个城市缺水，其中100多个城市严重缺水。
淡水资源短缺乃至水危机是我国经济社会可持续发展过程中的最大制约之一。
电厂在生产电能的同时，可利用其廉价的热和电，进行海水淡化，不仅可满足其工业用水的需要，而且还可为周边地区提供淡水水源。
在推动和利用海水淡化技术方面，电厂有着其得天独厚的有利条件。
因此滨海电厂配套建设海水淡化装置已成发展趋势。
1.2 水源及水质特点某电厂取水具有海域辽阔、水量充沛、海水较清、悬浮物及有害微生物少等特点，可大大节省海水取水成本及原料海水预处理成本。
海水水质分析报告如下：分析报告1.3 海水淡化规模根据建厂地区的缺水状况，电厂可针对性地提出水电联产的方案，目前可解决电厂的淡水用水，以后可根据需要适时配套建设大规模的海水淡化厂，为地方经济发展提供淡水资源保障。
本项目结合2×1000MW发电机组的建设规模，暂按配套建设2×104m3/d规模的海水淡化装置设计；并对总规模为40×104m3/d海水淡化厂作出展望。
本专题报告按本期工程厂内自用的2×104m3/d规模和规划容量的40×104m3/d的海水淡化站分别进行比较论述。
2 海水淡化技术概述海水淡化技术的种类很多，但适于产业化的主要有蒸馏法（俗称热法）和反渗透法（俗称膜法）。
蒸馏法主要有多级闪蒸(MSF)、低温多效蒸馏(LT－MED)技术。
2.1 蒸馏法淡化技术2.1.1 多级闪蒸(MSF)MSF是蒸馏法海水淡化最常用的一种方法，在20世纪80年代以前，较大型的海水淡化装置多数采用MSF技术。
大港电厂二期工程引进了美国的多级闪蒸(MSF)海水淡化装置，是我国第一套大型的海水淡化装置。
MSF的典型流程示意图见图2-1。
图2-1 盐水再循环式多级闪蒸（MSF）原理流程多级闪蒸过程原理如下；将原料海水加热到一定温度后引入闪蒸室，由于该闪蒸室中的压力控制在低于热盐水温度所对应的饱和蒸汽压的条件下，故热盐水进入闪蒸室后即成为过热水而急速地部分气化，从而使热盐水自身的温度降低，所产生的蒸汽冷凝后即为所需的淡水。
MSF装置具有设备单机容量大、使用寿命长、出水品质好、造水比高、热效率高、寿命长等优点。
但该装置海水的最高操作温度在110℃~120℃左右，对传热管和设备本体的腐蚀性较大，必须采用价格昂贵的铜镍合金、特制不锈钢及钛材，因此设备造价高；设备的操作弹性小，多级闪蒸的操作弹性是其设计值的80%～110%，不适应于产水量要求可变的场合。
2.1.2 低温多效蒸馏(LT－MED)低温多效蒸馏海水淡化技术是指盐水最高温度不超过70℃的淡化技术，是20世纪80年代成熟的高效淡化技术。
其特点是将一系列的喷淋降膜蒸发器串联布置。
加热蒸汽被引入第一效，其冷凝热使几乎等量的海水蒸发，通过多次蒸发和冷凝，后面的蒸发温度均低于前面一效，从而得到多倍于蒸汽量的蒸馏水，最后一效的蒸汽在海水冷凝器中冷凝。
第一效冷凝液返回锅炉，而其他效及海水冷凝器的冷凝液收集后作为产品水。
为提高热效率，目前多采用压汽蒸馏的淡化工艺，压缩可采用蒸汽喷射器，称为热压缩（TVC）；或采用机械蒸汽压缩机，即机械压缩（MVC），由于受压缩机的限制，其单台装置的容量较其他蒸馏装置小。
目前绝大多数低温多效蒸馏装置都采用热压汽蒸馏的方式来提高热能效率，即低温多效加蒸汽压缩喷射器（LT－MED－TVC）工艺。
图2-2是LT－MED－TVC蒸馏装置的原理示意图。
图2-2 LT－MED TVC蒸馏装置的原理示意图低温多效海水淡化装置的运行温度远远低于MSF装置的110℃，所以其能耗和管壁腐蚀及结垢速率均较低。
和MSF相比，其设备本体和传热管的材质要求较低，而热效率较高。
多效蒸馏的操作弹性很大，负荷范围从110%变到40%，皆可正常操作，而且不会使造水比下降。
低温多效海水淡化装置可以用70℃左右，0.030-0.035MPa(a)的蒸汽作为热源，当提供的汽机抽汽参数高于低温多效加热蒸汽的压力和温度的要求时，可采用热压缩装置，可以进一步提高系统的热效率。
国外近几年MED发展迅速，MED单台最大产水量已达40000t/d，技术是成熟的。
2.2 海水反渗透(SWRO)淡化技术海水反渗透(SWRO)淡化技术在20世纪70年代后获得了很大发展。
由于RO 膜材料的不断改进，以及能量回收效率的不断提高，SWRO技术越来越引起人们的关注，现也已成为蒸馏海水淡化系统的主要竞争对手。
反渗透是用一种特殊的膜，在外加压力的作用下使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。
典型的海水反渗透处理工艺流程见图2-3。
图2-3 典型的海水反渗透工艺流程图海水反渗透(SWRO)系统所需的能量决定于进水的含盐量、系统的浓缩倍率、进水温度及产品水的水质，其能耗一般为9～10kW•h/m3，若有能量回收装置，则所需能耗为3.5～6kW•h/m3。
海水反渗透SWRO设备除膜组件、高压泵、能量回收装置需要进口外，其它设备和器件均可以在国内加工制造，设备投资以及制水成本相对较低。
2.3 海水淡化工艺主要技术性能对比常用的海水淡化工艺主要技术性能见表2-1。
表2-1 海水淡化工艺技术比较要求不同；单机产水量的不同；变工况能力的不同；能（热）耗的不同等。
蒸馏法在装置规模、预处理系统的要求、出水水质、运行可靠性以及电耗方面具有明显优势，但蒸馏法的总能耗比SWRO法高；从海水用量上看，由于SWRO法水的利用率高，因此取水量较少。
在变工况能力上，SWRO法则没有限制。
与LT－MED－TVC相比，MSF装置单机容量大，对进水的水质要求低，但其变工况能力差，抽汽参数高，工作温度高，设备投资大，因而运行费用高。
因此对于蒸馏法工艺推荐选用LT－MED－TVC方案。
本专题将对SWRO和LT－MED－TVC两种工艺进行技术经济比较，结合各淡水用户的用水需求确定海水淡化工艺。
3 电厂海水淡化方案选择3.1 海水淡化系统设计条件按满足电厂自用的2X104m3/d海水淡化规模及向地方供水的40X104m3/d海水淡化规模分别进行比较。
3.2 反渗透膜法（SWRO）海水淡化技术方案(方案一)3.2.1 海水反渗透预处理系统的选择海水反渗透，其预处理的目的是防止悬浮杂质、有机物、胶体物质、细菌、微生物等附着在膜表面或堵塞膜元件水流通道，防止海水膜表面结垢沉淀，确保海水膜免受机械和化学损失，使膜保持良好的性能和足够长的使用寿命。
根据海水的取水方式不同、所处的水域水质不同，以及采用的海水淡化技术不同，采用的预处理方式不同。
预处理系统的形式有：混凝、沉淀（澄清）、过滤（活性炭过滤器、多介质过滤器微滤、超滤、纳滤）等。
常规的混凝澄清、介质过滤的预处理方式在目前已运行的海水反渗透系统中应用较多、运行使用时间较长，但其占地面积大，系统复杂，操作费力，运行维护都需特别精心才能使反渗透膜不受到污染。
超滤（微滤）预处理方式在水处理领域已应用多年，也有许多成功的经验。
微滤（超滤）对海水中的胶体、悬浮颗粒、色度、浊度、细菌、大分子有机物具有良好的分离能力，其去除率好于常规的预处理方式，采用微滤(或超滤)作为海水反渗透的预处理，可以满足反渗透的进水水质要求。
此技术由于改进了反渗透进水水质，不仅延长了海水反渗透的清洗周期、反渗透膜的使用寿命，而且有助于提高系统的回收率、降低运行费用。
且新技术占地面积小，操作、维护简单。
电厂一般情况下海水水质较好、悬浮物及泥沙含量较少，根据相关工程的经验，海水反渗透淡化系统预处理可采用直接超（微）滤装置。
3.2.2 海水淡化系统设置1）工艺流程海水—自清洗过滤器—超滤—海水反渗透—淡水箱—用户2）SWRO系统配置及设计参数制水规模：2X104m3/d；4X104m3/d单机容量：200m3/h；400 m3/h设备套数：5套；50套反渗透海水淡化的回收率：40%~45%产品水水质：TDS (固体溶解物总量) 300~500mg/L设计水温：15℃~35℃3.2.3 淡化站布置海水淡化站建（构）筑物包括：超滤、反渗透设备间，设备间内设置控制室、加药间、过滤间、水泵间、配电间等，室外设置各类水箱(池)等设施。
海水淡化站占地分别约105m×50m，105mX400m。
3.3 低温多效（LT－MED－TVC）蒸馏法海水淡化技术方案(方案二)3.3.1淡化工艺流程低温多效淡化装置对进水的水质要求不高，鉴于本工程取水海域水质较清、泥沙含量少，进入海水淡化站的海水水质较好。
因此，本工程不设置预处理。
为防止设备结垢，在进料液中加入聚磷酸盐类阻垢剂。
为防止海生物孳生，设置次氯酸钠加药系统，以对进入的海水进行杀菌灭藻处理。
工艺流程为：海水——海水取水泵——MED装置——淡水箱/池——用户3.3.2 海水淡化系统配置及设计参数制水规模：2X104m3/d；4X104m3/d单机容量：10000 m3/d；25000 m3/d设备台数：2台；16台造水比：12.5产品水水质：TDS(固体溶解物总量) 5mg/L。
抽汽量：两台机共67t/h；1334t/h抽汽参数：压力为0.55MPa（暂定），温度为300℃3.3.3 海水淡化站布置低温多效设备露天布置，另设控制室、加药间、配电间等。
室外布置淡水池和水箱等设施。
淡化站占地分别约130m×80m；180m×560m。
4 海水淡化方案的经济比较4.1 自用型海水淡化厂的经济比较对于与发电工程配套的自用型20000 m3/d海水淡化装置，热法耗汽量约为67t/h，不影响电厂的发电量，所产淡水为电厂自用，因此两种海水淡化方案的经济比较仅针对其对发电厂本身的上网电价及煤耗的影响来进行。
4.1.1 比较计算的条件1）年发电量按发电年利用小时5500h计算，为110×108 kW•h。
2）厂用电厂用电包括发电厂用水电和淡化用电两部分，两个方案的发电厂用电率差别很小，均按5％考虑。
反渗透方案耗电：淡化站电耗3.5kW•h/m3，用于锅炉补给水处理的淡水反渗透0.5kW•h/m3（为便于计算比较，淡水反渗透电耗按淡化站产淡水量进行了折算），总电耗4.0kW•h/m3低温多效蒸馏方案耗电：淡化站电耗1.5kW•h/m33）工程投资根据近期国内海水淡化项目的实施情况，LT-MED-TVC海水淡化装置投资约为8000~10000元•d /m3，SWRO海水淡化装置为4000~5000元•d /m3，淡水反渗透为600~650元•d /m3。
本报告暂按上限取值，即：方案一取5000元•d /m3，方案二取10000元•d /m3。
4）运行维护费用两个方案的发电部分维修费用基本相同。