0484.苦咸水淡化处理方法
苦咸水淡化三种技术方法开发利用前景
苦咸水淡化三种技术方法开发利用前景苦咸水淡化是指将海水、咸水或含有高浓度盐分的水转化为可供人类使用的淡水的过程。
由于淡水资源的短缺以及全球水危机的不断加剧，苦咸水淡化技术成为解决淡水需求的重要手段。
下面将介绍苦咸水淡化的三种技术方法，以及其开发利用的前景。
第一种技术方法是蒸发结晶法。
这种方法利用蒸发结晶的原理将海水中的水分蒸发掉，使其盐分浓度升高，最终得到纯净的淡水。
蒸发结晶法可以分为多级蒸发结晶和蒸发结晶-冷凝技术两种。
多级蒸发结晶通过多级蒸发器，使蒸汽的冷凝水质量降低，从而减小了蒸发产物中的含水量，提高了结晶产物的纯度。
而蒸发结晶-冷凝技术则是在蒸发所产生的蒸汽中加入额外的冷凝器，将冷凝水与蒸发产物分离，达到提高淡化效率的目的。
第二种技术方法是逆渗透法。
逆渗透法利用半透膜将海水中的水分分离出来，使其通过而将盐分和杂质截留下来。
逆渗透法可以通过加大膜的表面积和增加膜的通量来提高淡化效率。
此外，逆渗透法还可以与其他技术方法相结合，如预处理、中高压混合法等，以提高淡化效果。
这三种苦咸水淡化方法各有优势和适用范围，但都面临一些挑战。
首先是能源消耗，苦咸水淡化需要大量能源供应，因此能源成本是一个重要的考虑因素。
其次是废弃物处理，蒸发结晶法和逆渗透法都会产生高盐废水，电渗析法会产生少量废液，这些废液的处理成本和环境影响值得关注。
此外，技术设备的成本和维护也是一个挑战，特别是对于发展中国家而言。
然而，苦咸水淡化技术的开发利用前景依然广阔。
随着技术进步和成本降低，苦咸水淡化的规模将不断扩大，解决淡水短缺问题。
此外，苦咸水淡化技术也可以与其他领域相结合，如农业灌溉、工业用水等，为各个领域提供可持续的水源。
再者，苦咸水淡化技术的发展还可以促进水资源的可持续利用和保护，减少因大规模开采淡水资源而带来的环境问题。
总而言之，苦咸水淡化技术拥有广阔的开发利用前景。
通过不断创新和技术进步，苦咸水淡化技术将成为解决淡水需求的可靠手段，为人类提供持久的水资源保障。
海水、苦咸水淡化解决方案
海水、苦咸水淡化解决方案标题：海水、苦咸水淡化解决方案引言概述：随着全球人口的增加和工业化的加速发展，淡水资源的短缺问题日益严重。
而海水和苦咸水淡化技术成为解决淡水资源短缺问题的重要途径。
本文将从五个大点探讨海水和苦咸水淡化的解决方案。
正文内容：1. 海水淡化解决方案1.1 蒸馏法- 多效蒸馏：利用多级蒸馏器，通过逐级降低压力的方式，将海水中的盐分蒸发出来，从而得到淡水。
- 闪蒸蒸馏：通过将海水加热至沸腾，然后迅速冷却，使得水蒸发，蒸汽中的盐分被去除，从而得到淡水。
1.2 逆渗透法- 逆渗透膜：利用高压将海水通过特殊的逆渗透膜，使得水份子通过膜孔，而盐分等杂质被截留在膜外，从而得到淡水。
- 脉冲电渗透：通过交替施加正、负电压，使得海水中的离子在膜孔中游离，从而实现淡化。
1.3 冰晶法- 冰晶法：通过将海水冷却至冰点以下，然后去除冰晶中的盐分，得到淡水。
- 真空冷凝法：通过将海水加热至蒸发，然后通过真空冷凝的方式，将蒸汽中的盐分去除，从而得到淡水。
2. 苦咸水淡化解决方案2.1 植物蒸腾- 植物蒸腾：通过植物根系吸收土壤中的水分，然后通过蒸腾作用将水分释放到大气中，从而实现淡化。
- 人工植物蒸腾：通过人工种植特定植物，利用其蒸腾作用，将土壤中的苦咸水淡化。
2.2 电渗析- 电渗析：通过施加电压，使得苦咸水中的离子在电场作用下迁移，从而实现淡化。
- 离子交换膜：利用特殊的离子交换膜，将苦咸水中的离子分离，得到淡水。
2.3 水蒸发结晶- 水蒸发结晶：通过将苦咸水暴露在高温环境中，使得水分蒸发，然后通过结晶的方式将盐分分离，从而得到淡水。
- 多级结晶：利用多级结晶器，逐渐降低温度，使得苦咸水中的盐分逐渐结晶分离，得到淡水。
总结：综上所述，海水和苦咸水淡化技术是解决淡水资源短缺问题的重要途径。
海水淡化可以通过蒸馏法、逆渗透法和冰晶法等方式实现。
而苦咸水淡化则可以通过植物蒸腾、电渗析和水蒸发结晶等方法实现。
0484.苦咸水淡化处理方法
苦咸水淡化处理方法引言我国是一个严重缺水的国家,人均占有水资源量约2400m3 ,仅为全球人均水量的1/ 4 ,而且时空分布不均匀,水环境污染较严重,原生劣质水分布面积广,尤其是西北干旱内陆地区,由于降水稀少,蒸发强烈,水资源天然匮乏,作为主要供水水源的地下水,普遍含盐、含氟量高,大部分地区又没有可替代的淡水资源。
由于水质低劣,口感极差,甚至不能饮用,其中多项指标不符合或达不到国家《饮用水卫生标准》,表现为高浓度盐碱成分,甚至表现为高硬度、高氟、高砷、高铁锰、低碘、低硒特征,多年以来严重影响了当地人民群众的生活质量和身体健康水平。
由此可见防病改水的紧迫性与必要性。
1 主要淡化方法的原理及其特点苦咸水的淡化实际上就是盐水淡化[1 ] ,使盐水脱盐淡化或者经处理后达到饮用水标准。
苦咸水和海水淡化方法有许多种,主要是蒸馏法、电渗析法和反渗透法。
目前苦咸水淡化大多采用反渗透法和电渗析法,主要是反渗透法。
在海水淡化方面,主要是蒸馏法和反渗透法。
虽然现有淡化容量的70 %是蒸馏法,主要是多级闪蒸,然而这种局面正在变化,反渗透法以其低投资和低能耗,大有后来者居上的趋势。
1. 1 蒸馏法蒸馏法就是把苦咸水或海水加热使之沸腾蒸发,再把蒸汽冷凝成淡水的过程。
蒸馏法是最早采用的淡化法,其主要优点是结构较简单、操作容易、所得淡水水质好。
蒸馏法有许多种,如多效蒸发、多级闪蒸、压汽蒸馏、膜蒸馏等。
1. 2 电渗析法[2 ]1. 2. 1 电渗析法的基本原理、特点和适用范围在苦咸水淡化中应用的电渗析法简称ED ,是利用离子交换膜在电场作用下,分离盐水中的阴、阳离子,从而使淡水室中盐分浓度降低而得到淡水的一种膜分离技术。
电渗析装置是利用离子在电场的作用下定向迁移,通过选择透过性的离子交换膜达到除盐目的。
在外加直流电场的作用下,水中的离子作定向迁移(阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过) ,使一种水中大部分离子迁移到另一种水中去。
海水、苦咸水淡化解决方案
海水、苦咸水淡化解决方案标题：海水、苦咸水淡化解决方案引言概述：海水和苦咸水是地球上丰富的水资源，但由于其高盐度，直接饮用或者用于农业灌溉都存在问题。
因此，淡化海水和苦咸水成为解决水资源短缺问题的关键之一。
本文将介绍海水、苦咸水淡化的几种解决方案。
一、蒸馏法1.1 利用蒸馏设备将海水或者苦咸水加热至沸点，蒸汽在冷凝器中凝结成淡水。
1.2 蒸馏法适合范围广，可处理各种盐度的水，淡化效果稳定。
1.3 蒸馏法的能耗较高，设备成本较大，需要大量能源支持。
二、反渗透法2.1 反渗透膜能够有效过滤掉盐分和杂质，将海水或者苦咸水中的盐分留在膜外，从而得到淡水。
2.2 反渗透法操作简单，处理效率高，适合于小规模淡化水处理。
2.3 反渗透设备运行成本较低，但需要定期更换膜片和维护设备。
三、离子交换法3.1 利用离子交换树脂将海水或者苦咸水中的盐离子与树脂上的其他离子交换，从而得到淡水。
3.2 离子交换法对水质要求较高，适合于处理低盆度水。
3.3 离子交换法需要定期更换树脂，成本较高，但是可以循环使用。
四、太阳能蒸馏法4.1 利用太阳能进行海水或者苦咸水的蒸馏，将蒸汽冷凝成淡水。
4.2 太阳能蒸馏法无需外部能源支持，能耗低，环保。
4.3 太阳能蒸馏法受天气条件影响较大，需要在阳光充足的地区使用。
五、冷冻结晶法5.1 利用低温冷冻将海水或者苦咸水中的水分冻结成冰，再将冰晶分离出来得到淡水。
5.2 冷冻结晶法适合于处理高盐度水，淡化效果好。
5.3 冷冻结晶法设备成本高，操作复杂，但处理效率高。
结论：海水、苦咸水淡化是解决水资源短缺问题的重要途径，各种淡化方法各有优缺点，根据具体情况选择合适的方法进行处理，将有助于保护地球上珍贵的淡水资源。
海水、苦咸水淡化解决方案
海水、苦咸水淡化解决方案引言概述：海水和苦咸水淡化是解决全球淡水资源短缺问题的关键。
随着人口的增长和气候变化的影响，淡水资源的需求越来越大。
本文将介绍海水、苦咸水淡化的重要性，并提供五种解决方案，以满足人类对淡水的需求。
一、海水和苦咸水淡化的重要性1.1 海水和苦咸水的资源丰富海洋覆盖了地球表面的71%，其中绝大部分是海水和苦咸水。
利用这些水资源进行淡化可以解决淡水短缺的问题。
1.2 海水和苦咸水淡化可以满足人类需求海水和苦咸水淡化后可以用于农业灌溉、工业用水和居民生活用水，满足人类对淡水的需求。
1.3 海水和苦咸水淡化有利于环境保护通过淡化海水和苦咸水，可以减少对淡水资源的过度开采，保护地下水和淡水湖泊的生态系统。
二、蒸发结晶法2.1 原理蒸发结晶法通过加热海水或苦咸水，使其蒸发，然后将蒸发后的水蒸气冷却结晶，得到淡水。
2.2 优点蒸发结晶法能够高效地将海水和苦咸水转化为淡水，且操作简单，设备成本相对较低。
2.3 局限性蒸发结晶法对能源的需求较大，且处理过程中会产生大量的盐渣，需要合理处理。
三、反渗透法3.1 原理反渗透法通过半透膜将海水或苦咸水进行过滤，使水分子通过膜而盐离子无法通过，从而得到淡水。
3.2 优点反渗透法处理效果好，可以去除绝大部分的盐分和杂质，得到高质量的淡水。
3.3 局限性反渗透法设备复杂，维护成本较高，同时也需要大量的能源支持。
四、电渗析法4.1 原理电渗析法利用电场作用力，通过正负电极之间的离子迁移，将海水或苦咸水中的盐离子分离，得到淡水。
4.2 优点电渗析法对设备要求较低，能耗较少，且可以有效去除盐分。
4.3 局限性电渗析法对水质要求较高，处理效果受到水质波动的影响，同时也需要适当的维护和操作。
五、太阳能海水淡化5.1 原理太阳能海水淡化利用太阳能进行能源供给，通过蒸发结晶或反渗透等方法将海水淡化为淡水。
5.2 优点太阳能海水淡化是一种可持续的解决方案，利用太阳能作为能源，减少对传统能源的依赖。
海水、苦咸水淡化解决方案
海水、苦咸水淡化解决方案标题：海水、苦咸水淡化解决方案引言概述：随着全球人口的增长温和候变化的影响，淡水资源日益紧缺，海水和苦咸水淡化成为解决淡水资源短缺问题的重要途径。
本文将探讨海水、苦咸水淡化的解决方案。
一、海水淡化解决方案1.1 蒸馏法：蒸馏法是一种传统的海水淡化方法，通过将海水加热至沸点，然后将水蒸气冷凝成淡水。
这种方法虽然效率较高，但能耗较大，成本较高。
1.2 逆渗透：逆渗透是目前应用最广泛的海水淡化技术，通过高压将海水逼过半透膜，从而将盐分和杂质滤除，得到淡水。
逆渗透技术成本较低，效率较高。
1.3 多级闪蒸：多级闪蒸是一种新型的海水淡化技术，通过多级蒸发和冷凝过程，将海水中的盐分和杂质逐步分离，得到高纯度的淡水。
这种方法效率高，成本适中。
二、苦咸水淡化解决方案2.1 离子交换法：离子交换法是一种常用的苦咸水淡化技术，通过树脂或者其他吸附剂将水中的盐分和杂质吸附去除，得到淡水。
这种方法操作简单，但需要定期更换吸附剂。
2.2 膜分离：膜分离是另一种常用的苦咸水淡化技术，通过半透膜将苦咸水中的盐分和杂质滤除，得到淡水。
这种方法效率高，但需要定期清洗和更换膜。
2.3 电渗析：电渗析是一种新兴的苦咸水淡化技术，通过电场作用将水中的离子分离，从而实现淡化。
这种方法操作简单，但需要耗费一定的电能。
三、海水、苦咸水淡化技术比较3.1 成本比较：海水淡化技术中，逆渗透和多级闪蒸相对成本较低；苦咸水淡化技术中，离子交换和膜分离成本相对较低。
3.2 能耗比较：海水淡化技术中，蒸馏法能耗最高；苦咸水淡化技术中，电渗析能耗较高。
3.3 操作复杂度比较：海水淡化技术中，蒸馏法和逆渗透操作相对复杂；苦咸水淡化技术中，膜分离操作相对复杂。
四、海水、苦咸水淡化技术的应用领域4.1 海水淡化技术主要应用于海岛、沙漠地区等缺水地区；苦咸水淡化技术主要应用于盐碱地改良、工业废水处理等领域。
4.2 海水淡化技术可用于海水养殖、农田灌溉等领域；苦咸水淡化技术可用于电力厂、化工厂等工业用水领域。
浅谈苦咸水淡化技术——电渗析法
五、 年运行费及翩水成本
１ ．年适 行费 设 备折 旧 ： 厂房为 ２ ０年 ， 设备使用 ｌ ， ０年 平均按 １ 年计 ５ 算。 用电 ： 设计标 准为 ２吨每小时的电渗析器 ， 小封用电 ３ 每 千瓦 ・ ，． ６元每千瓦 ・ 时 ０７ 时。 人工费 ： １ ０９ 万元每年。 年运 行费 ： 包括设备折旧费 ， 更换易损件费用 ， 人工费、 电费 ， 总计 ３ ４ 万元每年 。 ．１ ２ 制水成本 ． 以每天 工作 ｌ 小时 ， ２ 每小时生产净化水 ２ ， 吨 全年生产 净化水 ８６ ７０吨计算 ， 制水成本为 ３ ８ 元每吨 ， ．９ 每标准捅 ０ １ ．
元 。▲
二 、 艺流 程 工
原水进入电渗析 装置前 ， 必须进行预处理 ， 即沉淀和过 滤。 英砂滤蓬过滤 ， 石 可除去水中的机碱杂质和悬浮物 ， 使悬 浮物含曼低于 ５ 毫克每升。精密滤蕊过滤 ， 可使 水质悬浮物 小于 ０ ３毫克每升 ， ． 浊度小于 ３ 。 电渗析法可使苦咸 水脱盐并杀死 水中大部分｛ 戕生物，可 往往 口感不好 。 所以用电渗析法处理后的水 需进行后置活性 碳过滤和紫 外线消毒 ， 以除去 水中的胶婊 、 余氯 、 异昧及残留
四 、 程投资 工
电渗析法脱盐原理示意田
如图所示 ， 电渗析装置由正 负极板 、 离子交换 瞑、 隔板和 导水管组成。阴阳 离子交换 瞑通常称为 一对膜 与隔板 交 ， 叉排列构成浓室 １ ３ ５室 ； 、、 淡室 ２４ ６室和极室 。在电场 作 、、 用下 ２ ４ ６ 、 、 室中的阳离子向负极 方向转移 。 通过阳瞑进入 １ 、 ３５室。阴离子 向正极 方向转移 ， 、 通过阴瞑进入 １３ ５ 。 、、 室 这 样 ２ ４ ６室出来的水就减少 了阴阳离子而成为淡水 ， １ ３ ．、 而 、、 ５室离子不能转移 ， 邻室的离子叉源源不断地涌 入 ， 成为浓缩 水。 一部分水淡化 ， 一部分液缩。 通过特殊的装置把淡水引 再 出， 液水排掉。
苦咸水淡化工艺流程
苦咸水淡化工艺流程1.前处理：前处理的目标是去除苦咸水中的悬浮物、颗粒物、有机物和其它杂质，以减轻后续主处理设备的负荷。
-筛选：苦咸水通常包含大量的悬浮物和颗粒物，通过筛网将这些物质从水中去除。
-沉淀：通过加入化学药剂，促使悬浮物和颗粒物沉淀，并通过沉淀池或沉淀槽将其从水中分离。
-调节pH值：苦咸水中的pH值可能过高或过低，可通过加入酸碱药剂进行调节，以达到适宜的处理条件。
-活性炭吸附：苦咸水中有机物的含量较高，通过活性炭吸附可以有效去除这些有机物。
2.主处理：主处理的目标是将前处理后的苦咸水转化为淡水，常用的主要工艺包括蒸发结晶、反渗透和电渗析。
-蒸发结晶：利用蒸发原理，将苦咸水加热，水分蒸发，使得其中的溶解物质逐渐浓缩，形成结晶。
这些结晶可以进一步处理，得到淡水。
-反渗透：反渗透是目前应用最广的淡化技术之一、通过半透膜的选择性透过性，将溶质从溶液中分离出来。
溶媒流经半透膜，其中的溶质被阻挡在膜上，而纯水可以通过膜而得到。
这种技术能有效去除细菌、病毒、重金属等。
-电渗析：电渗析利用电场和离子迁移的原理进行分离。
苦咸水通过两个电渗析膜之间的间隙，当施加电场后，离子会根据其电荷向阳极或阴极迁移，从而达到分离的目的。
3.后处理：后处理的目标是进一步提高水质的纯净度和清洁度。
-活性炭吸附：苦咸水淡化过程中可能还存在有机物残留，通过活性炭吸附可以进一步去除这些有机物。
-臭氧氧化：臭氧氧化是一种强氧化剂，可用于分解或去除苦咸水中的有机物和微污染物。
-紫外线消毒：利用紫外线照射苦咸水，破坏细菌、病毒的DNA和RNA，以达到消毒杀菌的效果。
-混凝沉淀：通过加入混凝剂，使溶液中的微小悬浮颗粒凝聚成较大的沉淀物，然后使用沉淀池或沉淀槽将其从水中去除。
以上是典型的苦咸水淡化工艺流程，不同的厂家和项目可能在步骤和细节上有所不同。
综合考虑效果、成本和可行性等因素，可以选择合适的工艺组合来解决苦咸水淡化问题。
苦咸水处理技术及除铁
苦咸水处理技术及除铁、除锰技术资料据《21世纪中国可持续发展水资源战略研究》报告，到2010年，我国需水量7 300亿m3，而可供的水量为6 200～6 500 m3，缺水量约1 000亿m3。
缺水最严重的为东部沿海地区、西部苦咸水地区和内陆大中型城市。
随着我国经济社会的发展，预计2030年我国人口达到高峰时，淡水资源紧缺的形势将更加严峻。
因此，研究开发利用非传统水资源（海水、苦咸水、中水）实用技术，适度开发苦咸水已是当务之急。
党中央、国务院领导同志对水资源问题极为重视，多次要求以水资源的可持续利用支持经济社会的可持续发展,为实现综合利用海水、微咸水等非传统水资源的政策，发布了《当前国家鼓励发展的节水技术、设备（产品）目录》（第一批），该目录包括了海水、苦咸水利用设备在内的6类产品，凡是开发、研制、生产和使用列入目录的设备，将按有关规定给予税收优惠支持。
我国计划到2005年，新增海水及苦咸水利用量达到50亿m3。
苦咸水分布及危害在水体中，溶解性总固体含量＞1500mg/l或氯化物、硫酸盐含量＞250mg/l称为苦咸水。
在我国，苦咸水主要分布在北方和东部沿海地区,高盐碱地区和海水倒灌地域。
据不完全统计，我国2.27亿水质不安全人口中，约有3800 多万人饮用苦咸水。
内蒙古自治区约有？万人饮用苦咸水，“十二五”期间巴彦淖尔市尚有12. 万人饮用苦咸水。
在我国，苦咸水主要分布在北方部分地区和东部沿海地区，且部分地区储量丰富。
在北方干旱内陆地区，由于降水稀少，蒸发强烈，导致作为主要供水水源的地下水普遍含盐量高；在沿海地区，由于用水过量、时间久或地壳变动而导致水位低于海平面，海水渗透进来，从而成为苦咸水。
苦咸水口感苦涩，很难直接饮用，其中的超标盐类和杂质对人体危害很大，如果人们长期饮用这种高矿化度的苦咸水，会引起腹泻、腹胀等消化系统疾病和皮肤过敏，还可能诱发肾结石及各类癌症，严重影响生活质量和身体健康。
此外，苦咸水对工农业生产也存在很大危害：在工业生产方面，由于苦咸水中所含有的各类可溶性无机盐的化学性质都较活跃，那些以水为重要生产原料的化工工业、饮食工业、电子工业等的发展将受到严重限制；在农业灌溉方面，苦咸水会使土壤的团粒结构变坏，影响土壤的透气性能、保水性能，同时，长期灌溉苦咸水，会造成农作物不能正常生长、甚至死亡。
苦咸水淡化与除盐
2，阴离子交换树脂的特点： 上述树脂均为凝胶型结构，特点是：
容易破碎：浸入水中有溶胀现象，使用 过程不断转型，体积随之不断变化； 容易被高分子有机物堵塞：孔道不均匀 （胶联不居于），有些孔道过于狭窄； 交换容量低：抗有机污染能力差。
针对上述特点，近年来研制出： 大孔型离子交换树脂：大孔结构是树脂 网络骨架中所固有的并非由于溶胀产生。 特点：孔道大而且多，比表面积大，交换速 度快，稳定性好，抗污染能力强。 均孔型树脂：交联均匀，孔道大小基本 一致， 特点：对有机物的吸附与洗脱效果，交换容 量高于大孔型树脂。
§8—2离子交换除盐方法与系 统
一、阴离子交换树脂： 二、阴离子交换树脂的工艺特性： 三、离子交换除盐系统： 四、特殊离子交换除盐： 五、树脂的污染与复苏处理：
一、阴离子交换树脂： 阳离子交换树脂在水中解离生成阳离 子，阴离子树脂在水中解离生成阴离 子。 对于H+树脂，交换后水中阳离子全部 为H+，同样对OH-树脂，交换后水中 阴离子全部为OH-，因此水中全部阴阳 离子变为H+、OH-，结合为水，这样 达到除盐的目的。
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（2）强酸——脱气——弱碱——强碱系统：
适用于原水有机物含量较高、 强酸阴离子含量较大的情况。 弱碱树脂用于去除强酸阴 离于，强碱树脂主要用于除 硅。 再生采用串联再生方式， 全部NaOH再生液先用来再 生强碱树脂，然后再生弱碱 树脂。对于强碱树脂来说， 再生水平是很高的，而总的 看，再生比耗并不大，再生 剂能有效地加以利用。
2，复苏处理：
受无机阳离子污染的阳树脂通常用盐酸酸 洗处理，必要时，可辅以压缩空气擦洗。 受有机物污染的阴树脂可用5％NaOH溶 液进行处理。提高再生液温度可增大有机物 的洗脱率。 硅污染的阴树脂可用过量的碱再生液(约 40℃)进行再生，受铁；铝等金属离子污染 的阴树脂可浸泡在含10％～15％HCl的高 浓度溶液中约12h，可获得较好的除铁效果。 用碱性氯化钠混合复苏液(4％NaOH+10 ％NaCl)处理受有机物污染的强碱阴树脂， 复苏效果较为理想。
海水苦咸水淡化技术列举
海水苦咸水淡化技术列举
海水苦咸水淡化技术是将海水通过脱盐处理，去除其中的盐分，变成淡水资源，从海水中制取淡水，可以缓解淡水资源紧缺的现状，为沿海居民提供稳定的饮用水和工业用水等。
现今使用的海水淡化技术有海水冻结法、反渗透法、电渗析法、蒸馏法等。
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。
由于海水中溶有的不凝性气体在低压条件下将几乎全部释放,且又不会在冷凝器内冷凝。
这将升高系统的压力，使蒸发结晶器内压力高于二相点压力，破坏操作的进行。
显然减压脱气法适合本系统。
冷冻海水淡化工程法工艺之预冷海水脱气后可与蒸发结晶器内排出的浓盐水和淡化水产生热交换，预冷至海水的冰点附近。
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。
该法是只允许溶剂透过半透膜、不允许溶质透过的半透膜的方法，将海水与淡水分隔开的。
电渗析法的技术关键是新型离子交换膜的研制。
离子交换膜是0.5-1.0mm厚度的功能性膜片，按其选择透过性区分为正离子交换膜(阳膜)与负离子交换膜(阴膜)。
电渗析法是将具有选择透过性的阳膜
与阴膜交替排列，组成多个相互独立的隔室海水被淡化，而相邻隔室海水浓缩，淡水与浓缩水得以分离。
海水苦咸水淡化技术是在反渗透技术的完善作用下，为海水苦咸水淡化技术都取得飞速的进展。
苦咸水淡化的四种技术方法你知道那些
苦咸水淡化的四种技术方法你知道那些苦咸水淡化的四种技术方法你知道那些?在整个水处理行业处理苦咸淡水的处理，其实很多人都认为只有三种，那是因为这些人不了解，其实是有四种，一般了解的人都知道是三种，而非常专业的技术师傅他们则知道是四种，苦咸水是什么水？这个水和海水是差不多的，对于这方面的水质处理都是需要相关专业一点儿的设备，在配上专业的技术，通过这种方式来处理的。
那么我们今天就来把这四种方法列出来，而不在是以前的三种方法了。
目前，反渗透和电渗析已成为苦咸水淡化的主要方法，已成为解决广大苦咸水地区用水紧张的重要技术手段。
而反渗透技术因其成本和效果更好，开始被越来越多的地方和部门选用。
纳滤技术的开发和应用比反渗透膜大约晚20年。
纳滤膜介于反渗透和超滤膜之间，其膜表面具有纳米微孔结构。
反渗透膜对NaCL的脱除率在95%以上，而纳滤膜一般将NaCL脱除率在90%以下，反渗透膜几乎对所在溶质都有很高的脱除率，而纳滤膜只对特定的溶质具有脱除率。
纳滤膜主要去除一个纳米左右的溶质粒子，截留分子量一般为100～2 000。
纳滤膜主要用于脱除三卤甲烷中间体(THM)，异味、色度、农药、合成洗涤剂、可溶有机物等致病因子，以及脱除苦咸水中Ca2+、Mg2+等离子成分。
我国在山东长岛县海岛建成的南隍城水厂(144 m3/ d)，就采用了NF苦咸水淡化装置。
该装置操作压力0.75 Mpa，淡水回收率56%，吨水耗电1.43 kW·h，产水符合饮用要求。
目前国外城市饮用水已有日产水5万m3级的大型纳滤装置。
纳滤技术在21世纪将成为水净化的首选技术。
反渗透常规预处理技术主要是消毒、凝聚、絮凝、过滤工艺，由于其占地较大，运行维护较复杂，近年来，随着膜技术的发展，已开发出膜法预处理，主要包括微滤（MF）、超滤(UF)、纳滤(NF)。
纳滤作为预处理，主要脱除苦咸水中的大部分的结垢离子和一部分NaCL。
采用MF—RO系统，纳滤(NF)作预处理，NF脱除部分硬度和TDS，既不用添加防垢剂，又提高RO的水回收率，降低了25%能耗，可降低造水成本30%，经济效益明显。
一种苦咸水淡化处理方法及其装置[发明专利]
![一种苦咸水淡化处理方法及其装置[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/a715fd0d551810a6f4248606.png)
专利名称：一种苦咸水淡化处理方法及其装置专利类型：发明专利
发明人：庞凤文
申请号：CN201510997893.6
申请日：20151224
公开号：CN105621756A
公开日：
20160601
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种苦咸水淡化处理方法及其装置，包括以下步骤：原水通过第一加压泵依次经过砂滤器和超滤器，去除颗粒、污浊、细菌和大分子有机物获得预处理产水；预处理水进入第一级电容去离子模块完成66％的脱盐任务，获得初步脱盐的脱水盐，反冲洗的浓水排放；初步脱盐水通过第二加压泵输送进入第二级电容去离子模块，完成95％的脱盐处理，获得低于国家生活饮用水卫生标准规定的总溶解固体含量的淡水，反冲洗浓水回到第一级电容去离子模块，重新使用。
本发明所述的苦咸水淡化处理方法提高了淡化水的利用率，降低了苦咸水淡化的成本。
申请人：天津厚普德科技有限公司
地址：300384 天津市滨海新区高新区华苑产业区华天道2号7020房屋
国籍：CN
代理机构：天津滨海科纬知识产权代理有限公司
代理人：李莉华
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苦咸水淡化处理方法引言我国是一个严重缺水的国家,人均占有水资源量约2400m3 ,仅为全球人均水量的1/ 4 ,而且时空分布不均匀,水环境污染较严重,原生劣质水分布面积广,尤其是西北干旱内陆地区,由于降水稀少,蒸发强烈,水资源天然匮乏,作为主要供水水源的地下水,普遍含盐、含氟量高,大部分地区又没有可替代的淡水资源。
由于水质低劣,口感极差,甚至不能饮用,其中多项指标不符合或达不到国家《饮用水卫生标准》,表现为高浓度盐碱成分,甚至表现为高硬度、高氟、高砷、高铁锰、低碘、低硒特征,多年以来严重影响了当地人民群众的生活质量和身体健康水平。
由此可见防病改水的紧迫性与必要性。
1 主要淡化方法的原理及其特点苦咸水的淡化实际上就是盐水淡化[1 ] ,使盐水脱盐淡化或者经处理后达到饮用水标准。
苦咸水和海水淡化方法有许多种,主要是蒸馏法、电渗析法和反渗透法。
目前苦咸水淡化大多采用反渗透法和电渗析法,主要是反渗透法。
在海水淡化方面,主要是蒸馏法和反渗透法。
虽然现有淡化容量的70 %是蒸馏法,主要是多级闪蒸,然而这种局面正在变化,反渗透法以其低投资和低能耗,大有后来者居上的趋势。
1. 1 蒸馏法蒸馏法就是把苦咸水或海水加热使之沸腾蒸发,再把蒸汽冷凝成淡水的过程。
蒸馏法是最早采用的淡化法,其主要优点是结构较简单、操作容易、所得淡水水质好。
蒸馏法有许多种,如多效蒸发、多级闪蒸、压汽蒸馏、膜蒸馏等。
1. 2 电渗析法[2 ]1. 2. 1 电渗析法的基本原理、特点和适用范围在苦咸水淡化中应用的电渗析法简称ED ,是利用离子交换膜在电场作用下,分离盐水中的阴、阳离子,从而使淡水室中盐分浓度降低而得到淡水的一种膜分离技术。
电渗析装置是利用离子在电场的作用下定向迁移,通过选择透过性的离子交换膜达到除盐目的。
在外加直流电场的作用下,水中的离子作定向迁移(阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过) ,使一种水中大部分离子迁移到另一种水中去。
该技术已比较成熟,具有工艺简单、除盐率高、制水成本低、操作方便、不污染环境等主要优点,但存在对水质要求较严格、需对原水进行预处理等缺点。
20 世纪50 年代,美国、英国开始将这种方法用于苦咸水淡化,中国在20 世纪80 年代将此法用于苦咸水淡化、工业用纯水和超纯水制造。
1. 2. 2 电渗析法在苦咸水淡化工程中的应用特点[3 ](1) 电渗析对铁、镁、钙、钾、氯化物等溶解性无机盐类及毒理学指标砷、氟化物的去除率达66 %～93 % ,可以满足苦咸水淡化需求;(2) 电渗析对耗氧量、N H32N、NO-32N 、NO22N及硅的去除率较低,仅15 %～45 % ,但由于原水中上述指标含量较低,去除率虽低,尚能满足生活饮用水卫生要求; (3) 电渗析对SO2 -4 的去除率为63. 8 % ,用以淡化SO-42Na 型和SO4 ·Cl2Na 型水,很难满足生活饮用水卫生要求;(4) 电渗析过程的能耗与给水含盐量有密切关系,给水含盐量越高,能耗越大,因此电渗析比较适合低盐苦咸水的淡化。
此外,由于电渗析不能去除水中有机物和细菌,加之设备运行能耗较大,使其在苦咸水淡化工程中的应用受到局限,因而原有电渗析装置在苦咸水淡化方面逐渐被反渗透装置所取代。
1. 3 反渗透法[4 ,5 ]1. 3. 1 反渗透法的基本原理及特点用一种选择透过性膜将一个容器分为两半,在膜的两侧同时分别加入纯水和盐水,使膜两侧的液面一样高,过了一定时间会发生盐水侧的液面在升高,纯水侧的液面在下降,这是由于水分子透过半透膜向盐水侧迁移的结果,这种现象称为渗透。
能够对水或溶液具有选择透过性的膜称为半透膜。
如果在浓溶液一边加上适当的压力,则可使渗透停止。
当稀溶液向浓溶液的渗透停止时的压力称为渗透压。
反渗透则是在浓溶液一边加上比自然渗透更高的压力,扭转自然渗透方向,把溶液中的离子压到半透膜的另一边,这与自然界的正常渗透过程相反,故称之为“反渗透”,这种装置称为反渗透装置。
反渗透方法可以从水中除去90 %以上的溶解性盐类和99 %以上的胶体微生物及有机物等。
与其他水处理方法相比具有无相态变化、常温操作、设备简单、效益高、占地少、操作方便、能量消耗少、适应范围广、自动化程度高和出水质量好等优点。
尤其以风能、太阳能作动力的反渗透净化苦咸水装置,是解决无电和常规能源短缺地区人们生活用水问题的既经济又可靠的途径。
反渗透淡化法不仅适用于海水淡化,也适合于苦咸水淡化。
现有的淡化法中,反渗透淡化法是最经济的,它甚至已经超过电渗析淡化法。
由于反渗透过程的推动力是压力,过程中没有发生相变化,膜仅起着“筛分”的作用,因此反渗透分离过程所需能耗较低。
在现有海水和苦咸水淡化中,反渗透法是最节能的。
反渗透膜分离的特点是它的“广谱”分离,即它不但可以脱除水中的各种离子,而且可以脱除比离子大的微粒,如大部分的有机物、胶体、病毒、细菌、悬浮物等,故反渗透分离法又有广谱分离法之称。
1. 3. 2 常规的反渗透法工艺流程常规反渗透法工艺流程是:原水→预处理系统→高压水泵→反渗透膜组件→净化水。
其中预处理系统视原水的水质情况和出水要求。
可采取粗滤、活性炭吸附、精滤等,精滤必不可少,是为了保护反渗透膜、延长其使用寿命而设立的,另外,复合膜对水中的游离氯非常敏感,因而预处理系统中通常都配备活性炭吸附。
1. 3. 3 反渗透法给水预处理给水预处理对反渗透法安全运行是至关重要的。
无论地表水或地下水,都含有一些可溶或不可溶的有机物和无机物。
虽然反渗透能截留这些物质,但反渗透主要是用来脱盐。
如果反渗透给水中含有过多的浊度、悬浮物质,这些物质将会淤积在膜表面上,此外还可使水中硬度过高而结垢,这些将使流道堵塞,造成膜组件压差增大、产水量和脱盐率下降,甚至使膜组件报废的严重结果。
另外不同膜材料具有不同的化学稳定性,它们对p H、余氯、温度、细菌、某些化学物质等的稳定性也有很大的影响,对给水预处理的要求也不同。
一般来讲,膜组件生产厂商均会提出给水水质指标。
这些指标包括:(1) 淤泥密度指数( S D I) 。
该指数能较好地反映给水中胶体、浊度和悬浮物的含量,给水预处理后, S D I 越低对膜组件的使用年限越长, 一般要求S D I ≤4 。
降低给水中的S D I ,可采取絮凝、沉淀、过滤等方法。
(2) p H。
复合膜耐p H 范围较宽(2～11) ,而三醋酸纤维素耐p H 范围较窄(3～8) ,超过规定范围膜易水解。
调节p H 的另一个目的是降低给水中的碱度。
(3) 碱度。
碱度是度量水样中和酸的能力,能与酸中和的物质是氢氧根离子、碳酸盐、碳酸氢盐、硅酸盐和磷酸盐等,碱度与氢氧化物和碳酸盐结垢有密切关系。
碱度过高就必须用酸中和加以破坏。
(4) 温度。
不同膜材料的耐温能力有所不同。
如复合膜耐温可高达45 ℃,而三醋酸纤维膜则不能超过35 ℃,水温度过高还会增加膜的压密性,膜组件产水量会大大下降。
此外较高的水温( 超过25 ℃) 会加速细菌的繁殖,这时更要注意灭菌措施。
(5) 铁锰的含量。
铁、锰易造成膜面上污垢的沉积。
(6) 硫酸盐。
硫酸盐(如CaSO4) 不易清除,当硫酸盐和钙、镁含量较高时,必须注意加防垢剂,严格控制水的回收率。
(7) 硬度。
硬度主要指钙离子和镁离子的含量,它是碳酸盐垢和硫酸盐垢的主要成分。
通过计算水中Lange2lier 饱和指数、Stiff 和Davis 稳定指数可判断结垢的趋势。
(8) 余氯。
加氯灭菌也是反渗透淡化过程中不可少的过程,但不同膜材料的耐氯性有很大的差别。
三醋酸纤维素耐氯性能较好,可耐1.0mg/ L的余氯,而复合膜则只能在低于0.1mg/ L下运行。
通过加入亚硫酸氢钠可以降低余氯。
(9) 总有机碳(TOC)。
TOC过多可能引起微生物的污染,特别是经过杀菌消毒过程,如水温较高,消毒分解的有机物,正是细菌的饵料,以致残存的细菌繁殖更快,醋酸纤维素膜对此非常敏感。
降低给水中的TOC ,可通过活性碳吸附。
1. 3. 4 反渗透淡化系统的安全运行虽然反渗透系统运行已证明是可靠的,但产生的故障报道也不少,如给水预处理不当、没有按规定控制各种运行参数,均系操作不当引起。
因此,反渗透淡化系统安全运行必须注意以下问题:(1) 定期测试SDI指数。
SDI过高,会造成膜组件的不可逆污染,缩短组件的寿命。
(2) 控制回收率。
回收率过高,一方面使难溶盐的组分超过溶度积而结垢,另一方面组件里的浓水流速过低,易于产生浓差极化引起结垢,同时不利于把水中胶体、悬浮物等排出。
(3) 注意膜组件的压差。
膜组件的初期压差是很小的,如若压差增大较快,预示膜组件被污染或结垢,必须查出原因,并予以纠正。
(4) 注意产水量和脱盐率的变化,通常与压差变化同时出现。
如在短时间内,产水量和脱盐率明显变化,必须检查预处理系统运行是否正常,如加药量是否合适、过滤器是否漏砂等。
1. 3. 5 反渗透法淡化苦咸水效果分析(1) 反渗透系统对二价及多价阳阴离子的截留(2) 反渗透系统对水质极差的SO4 ·Cl2Na ·Mg型和SO4 ·Cl2Na 型苦咸水中的溶解性总固体、总硬度、铁、锰、钙、镁、钾、钠、硫酸盐、氯化物、二氧化硅等无机盐的去除率为96 %～100 %;总硬度、氯化物、硫酸盐、溶解性固体等指标去除率大于98 % ,出水水质优于国家和国际水质标准[6 ,7 ] 。
(3) 反渗透系统对人体健康危害较大的氟化物去除率为96 % ,六价铬去除率为92. 5 %。
(4) 反渗透系统对污染性及毒理学指标、耗氧量、N H32N、NO22N 、NO32N、砷去除率40 %～83 %,低于上述无机盐类去除率,但原水中污染性指标含量相对较低,40 %～83 %的去除率完全可以满足生活饮用水卫生标准要求。
(5) 苦咸水中,微生物含量在地表水、地下水中差异较大,反渗透系统对细菌总数检测的去除率从44. 6 %提高到93. 2 % ,去除效果明显。
(6) 原水中毒理学指标及部分理化指标如铜、锌、铅、铬、镉、银、汞、硒、氰、挥发酚类、三氯甲烷、四氯化碳、苯并(a) 芘、滴滴涕、六六六含量均较低,大都低于检验方法的检出下限,不做加标检验,难以从运行水质指标中确定反渗透器对它们的去除效果,但根据中国预防医学科学院环境卫生监测所1997年7 月对一些反渗透装置加标检验报告来看,上述指标的去除率绝大部分达到100 %。
2 反渗透法、电渗析法淡化苦咸水效果比较反渗透法脱盐率及产水纯净程度都比电渗析法高,出水水质优于我国《生活饮用水卫生标准》,对高氟低矿化度苦咸水通过反渗透法淡化,出水水质可达到我国《饮用纯净水卫生标准》。
有资料表明,反渗透法淡化苦咸水的能耗———电耗、水耗均低于电渗析法,而且反渗透法设备结构紧凑、占地面积小、运行效果稳定可靠、符合“清洁生产”要求,反渗透法是较其他方法更为合理、有效的苦咸水淡化方法。