海水淡化處理工藝
蒸餾法
蒸餾法雖然是一種古老的方法,但由于技術(shù)不斷地改進(jìn)與發(fā)展,該法至今仍占統(tǒng)治地位。蒸餾淡化過(guò)程的實(shí)質(zhì)就是水蒸氣的形成過(guò)程,其原旦如同海水受熱蒸發(fā)形成云,云在一定條件下遇冷形成雨,而雨是不帶的咸味的。根據(jù)設(shè)備蒸餾法、蒸汽壓縮蒸餾法、多級(jí)閃急蒸餾法等。
冷凍法
冷凍法,即冷凍海水使之結(jié)冰,在液態(tài)淡水變成固態(tài)冰的同時(shí)鹽被分離出去。冷凍法與蒸餾法都有難以克服的弊端,其中蒸餾法會(huì)消耗大量的能源并在儀器里產(chǎn)生大量的鍋垢,而所得到的淡水卻并不多;而冷凍法同樣要消耗許多能源,但得到的淡水味道卻不佳,難以使用。
反滲透法
通常又稱(chēng)超過(guò)濾法,是1953年才開(kāi)始采用的一種膜分離淡化法。該法是利用只允許溶劑透過(guò)、不允許溶質(zhì)透過(guò)的半透膜,將海水與淡水分隔開(kāi)的。在通常情況下,淡水通過(guò)半透膜擴(kuò)散到海水一側(cè),從而使海水一側(cè)的液面逐升高,直至一定的高度才停止,這個(gè)過(guò)程為滲透。此時(shí),海水一側(cè)高出的水柱靜壓稱(chēng)為滲透壓。如果對(duì)海水一側(cè)施加一大于海水滲透壓的外壓,那么海水中的純水將反滲透到淡水中。反滲透法的最大優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能。它的能耗僅為電滲析法的1/2,蒸餾法的1/40。因此,從1974年起,美日等發(fā)達(dá)國(guó)家先后把發(fā)展重轉(zhuǎn)向反滲透法。
反滲透海水淡化技術(shù)發(fā)展很快,工程造價(jià)和運(yùn)行成本持續(xù)降低,主要發(fā)展趨勢(shì)為降低反滲透膜的操作壓力,提高反滲透系統(tǒng)
回收率,廉價(jià)高效預(yù)處理技術(shù),增強(qiáng)系統(tǒng)抗污染能力等。
海水淡化設(shè)備可以有效的去除海水中的無(wú)機(jī)鹽、重金屬離子、細(xì)菌等有害成分。10T/H海水淡化設(shè)備體積小、占地省、安裝方便、無(wú)環(huán)境污染、性能穩(wěn)定、出水水質(zhì)符合國(guó)家生活飲用水的水質(zhì)指標(biāo)。海水淡化設(shè)備廣泛應(yīng)用于各大海水淡化工程。
二、海水淡化設(shè)備主要技術(shù)內(nèi)容
海水從取水頭部取出后,根據(jù)不同的海水水質(zhì)進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)處理過(guò)程,其目的是使海水在進(jìn)入反滲透膜之前達(dá)到SDI<3等控制指標(biāo),以確保反滲透膜的使用壽命。經(jīng)過(guò)預(yù)處理的合格海水用高壓泵加壓送入反滲透膜組堆,透過(guò)反滲透膜的水經(jīng)收集后再經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)念A(yù)處理送入管網(wǎng)系統(tǒng)供用戶(hù)使用,未能透過(guò)反滲透膜的高壓濃鹽水進(jìn)入能量回收裝置以回收其能量,經(jīng)過(guò)能量回收裝置的濃鹽水排回大海。由于反滲透膜在國(guó)外已經(jīng)是十分成熟的產(chǎn)品,因此反滲透海水淡化系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵在于合理的設(shè)計(jì)預(yù)處理系統(tǒng)、選用合適的高壓泵和能量回收裝置、設(shè)計(jì)完善的控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制、選用科學(xué)的材料和防腐措施以防止管路和系統(tǒng)的腐蝕。另外,對(duì)于開(kāi)放式取水,除了保證系統(tǒng)的污染指數(shù)外,還必須采取科學(xué)的殺菌滅藻措施以防止微生物對(duì)系統(tǒng)的侵害。
地球表面的72%被水覆蓋,但是淡水資源僅占所有水資源的0.75%,有近70%的淡水固定在南極和格陵蘭的冰層中,其余多為土壤水分或深層地下水,不能被人類(lèi)利用。地球上只有不到1%的淡水或約0.007%的水可被人類(lèi)直接利用,而中國(guó)人均淡水資源只占世界人均淡水資源的四分之一。
隨著反滲透膜技術(shù)的不斷改進(jìn)和分離工藝的改良,反滲透海水淡化在世界海水淡化產(chǎn)業(yè)中所占比例正在不斷擴(kuò)大,而反滲透海水淡化處理工藝也得到了高度的重視,并以較快的速度發(fā)展。同時(shí),隨著新型膜與膜技術(shù)的開(kāi)發(fā),海水淡化成本有望進(jìn)一步降低,
必將加快膜法海水淡化技術(shù)轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)力的速度,使之在解決世界性水資源短缺問(wèn)題。