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海水淡化,海水淡化后能喝吗

2020-04-29 14:03:23发布

  目前淡化海水主要采用三种方法,即蒸馏法、反渗透法和电渗析法。这三种方法的简要说明如下:


  1、蒸馏法:主要被用于特大型海水淡化设备上及热能丰富的地方。是将压缩功转化为饱和蒸汽的内能,使其温度升到成为过热蒸汽,在利用高温过热蒸汽做热源,加热饱和盐水使其部分蒸发,蒸汽生成淡水实现盐水分离。


  2、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。


  3、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。这种渗析是由于含盐量浓度不同而引起的,称为浓差渗析。渗析过程与浓度差的大小有关,浓差越大,渗析的过程越快,否则就越慢。因为是以浓差作为推动力的,因此,扩散速度比较慢。如果在膜的两边施加一直流电场,就可以加快扩散速度。电解质离子在电场的作用下,会迅速地通过膜,进行迁移过程,这样,就形成了去除水中离子的淡水室和离子浓缩的浓水室,将浓水排放,淡水即为除盐水。这就是电渗析法除盐道理。


  首先何为海水淡化技术?海水淡化技术是指将水中的多余盐分和矿物质去除得到淡水的技术工艺。海水是一种非常复杂的多组分水溶液。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、装置的出产能力大,是当前海水淡化的主流技术之一。反渗透法将海水加压,使淡水透过渗透膜而盐分被截留的淡化方法。反渗透主体设备主要由高压泵、反渗透膜、能量回收三部分组成,无论海水、苦咸水,亦无论大型、中型、小型都适应,是海水淡化技术近二十年来发展最快的,除了中东国家,美洲、亚洲和欧洲,大中出产规模的装置都以反渗透为首选,也是我国目前的首选方法。


  多效蒸发将加热后的海水经多个蒸发器串联运行的蒸发过程。也主要是与火电站联合运行,但规模一般在日产万吨以下。这包括两种类型,一类是多效分裂式,七八十年代较盛行,称为竖管蒸发(VTE)。操作温度一般较高,顶温在100~120度,欧洲和亚洲一些火电厂都在使用,另一类是低温多效蒸馏(LT—MED),顶温在70度左右,较前者更具竞争力,是蒸馏法中最节能的方法之一,国华黄骅电厂就是用的这项技术。


  电渗析法电渗析以电位差为推动力,利用离子交换膜的抉择透过性而脱出水中离子的淡化过程。电去离子(EDI)是一种电渗析和离子交换相结合的方法,在直流电场的作用下,实现电渗析过程,离子交换盐和离子交换连续再生过程。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。从理论上阐发,是最有前途的海水淡化处理方法之一,但目前未形成实用规模。


  我国海冰资源巨大,只是采集、融化、冰水除盐等的工耗、能耗以及相关设施问题,尚需进一步做工程研究。而人工冷却法,早在七十年代美国就着手研究,问题是从制冷、结冰、冰晶输送、融化以及冷量回收等单元过程太多,效率不高,成本过大。化学调理处理投加H2SO4调理海水pH值分化海水中的HCO-3,以避免CaCO3沉积,是海水淡化中最常用和最经济的办法。投加(NaPO3)6(SHMP)是避免CaSO4沉积的有用办法,但(NaPO3)6在阻垢的一起产生的副产品磷酸盐会助长微生物、细菌和藻类的成长,运用有必定的局限性。


  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工作费用。本工程终究选用H2SO4作为阻垢剂,操控反渗透体系给水的pH值在6.8~7.0之间,一起操控海水淡化体系水收回率,以避免CaSO4沉积分出。保安过滤保安过滤选用316L滤器,5m滤芯,过滤进高压泵前的海水,阻挠海水中直径大于5m颗粒杂质,保证高压泵,能量收回设备和反渗透膜元件安全,长时间运转。


  高压泵和能量收回设备是为反渗透海水淡化供给能量变换和节能的重要设备,按反渗透海水淡化所需的流量和压力选型,我们选用的单级离心泵,具有60m3/h流量,扬程640Psi;能量收回设备为HTC-300型,具有水力透平结构,能使用反渗透排放浓缩海水的压力使反渗透进水压力提高30%,有用地下降能耗。混凝过滤混凝过滤旨在去除海水中胶体、悬浮杂质,下降浊度。在反渗透膜分离工程中通常用污染指数(FI)来计量,要求进入反渗透设备的给水的FI值<4。由于海水比重较大,pH值较高,且水温季节性改变大,体系选用FeCl3作为混凝剂,其具有不受温度影响,矾花大而结实,沉降速度快等长处。


  (1)冷冻法冷冻法,即冷冻海水使之结冰,在液态海水变成固态冰的同时盐被分离出去。


  (2)反渗透法通常又称超过滤法,该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜,将海水与淡水分隔开的。在通常情况下,淡水通过半透膜扩散到海水一侧,从而使海水一侧的液面逐渐升高,直至一定的高度才停止,这个过程为渗透。如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压,那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。反渗透法的最大优点是节能。


  (3)太阳能法太阳能蒸馏法就是采用简单的太阳能蒸馏器。该蒸馏器由一个水槽组成,水槽内有一个黑色多孔的毡心浮洞,槽顶上盖有一块透明、边缘封闭的玻璃覆盖层。太阳光穿过透明的覆盖层投射到黑色绝热的槽底,转换为热能。


  (4)低温蒸馏低温多效蒸馏淡化技术低温多效海水淡化技术是指盐水的最高蒸发温度低于70℃的蒸馏淡化技术,其特征是将一系列的水平管喷淋降膜蒸发器串联起来,用一定量的蒸汽输入首效,后面一效的蒸发温度均低于前面一效,然后通过多次的蒸发和冷凝,从而得到多倍于蒸汽量的蒸馏水的淡化过程。


  (5)多级闪蒸闪蒸是指一定温度的海水在压力突然降低的条件下,部分海水急骤蒸发的现象。多级闪蒸海水淡化是将经过加热的海水,依次在多个压力逐渐降低的闪蒸室中进行蒸发,将蒸汽冷凝而得到淡水。扩展资料海水淡化即利用海水脱盐出产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术,可以增加淡水总量,且不受时空和气候影响,可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。


  此刻所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法、以及碳酸铵离子交换法,目前应用反渗透膜法及蒸馏法是市场中的主流。世界上有十多个国家的一百多个科研机构在进行着海水淡化的研究,有数百种不同结构和不同容量的海水淡化设施在工作。一座现代化的大型海水淡化厂,每天可以出产几千、几万甚至近百万吨淡水。水的成本在不断地降低,有些国家已经降低到和自来水的价格差不多。某些地区的淡化水量达到了国家和城市的供水规模。


  当前人们已掌握了几种海水淡化方法。一种是蒸馏知法,即把海水加热,变成蒸汽,然后使蒸汽冷却变成淡水。一次蒸馏不行,还可以蒸馏多次。再一种是反渗透法。利用一种薄薄的具有多孔结构的“反渗透膜”作为核心部件,在加压条件下,薄膜只能让水通过,把盐类物质拒绝于薄膜外,这样淡水和盐类就分开了。世界上淡水资源不足,已成为人们日益关切的问题,也影响了一些国家的经济发展。道1997年3月,世界气象组织和联合国教科文组织,为在摩洛哥举行的世界水资源论坛准备的文件中,发出了“到21世纪,水有可能成为一种稀罕之物”的惊呼。


  当然,这里所述的水是指淡水。淡水在地球上本来就十分有限,它只占地球总水量的3%还不到,而且,此中约2/3囤积版在高山和极地的厚厚冰雪中,近1/3深埋在地层里,而真正能被我们利用的淡水,只占地球总水量的0.26%左右。就是这占有极小份额的淡水资源,今天还正面临着来自人类的严重污染,致使其更加捉襟见肘,日见匮缺。因此,节约用水,保护珍贵的淡水资源,已成为世人的当务之急。除了以上权2种海水淡化方法以外,人们还在探索其他效率更高、成本更低的海水淡化技术。


  冷冻海水淡化法道理:海水三相点是使海水汽、液、固三相共存并达到平衡的一个特殊点。若压力或温度偏离该三相点,平衡被破坏,三相会自动趋于一相或两相。真空冷冻法海水淡化正是利用海水的三相点道理,以水自身为制冷剂,使海水同时蒸发与结冰,冰晶再经分离、洗涤而得到淡化水的一种低成本的淡化方法。与蒸馏法、膜海水淡化法相比,冷冻海水淡化法能耗低,腐蚀、结垢轻,预处理简单,设备投资小,并可处理高含盐量的海水,是一种较理想的海水淡化法。

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