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海水淡化 高新技术开辟新水源

来源: 作者: 发布于:2017/9/7 17:25:59 点击量:


    海水淡化作为21世纪的新兴高新技术产业,其巨大的商业投资价值已得到了市场投资者越来越多的关注。那么,什么是海水淡化,在我国技术先进程度又如何呢?我们在有关科研机构看到,科研人员将一束洁白而细如发丝的中空纤维膜在三分之一处弯过来,放进盛有红色液体的烧杯中,一会儿,一根根纤维膜的头上就不断滴出无色透明的洁净水珠来。

    渔盐之利、舟楫之便”,自古以来海洋资源就是人类力图开发利用的资源领域,但由于特殊的利用难度,时至今日海洋利用技术仍是当今全球科技界竞相钻研的高新技术领域,海水淡化技术尤为如此。海水淡化技术是由海洋科学、新材料、信息技术、化工等当今世界众多学科的尖端技术交叉渗透而成的技术集成,目前在世界上已渐为成熟,并已延伸到了苦咸水等危险水处理领域,产业化的技术基础已完全具备。

    海水淡化的通用技术及其适用范围

    海水淡化,在国际上称为原水脱盐,也即脱除原水中的大部分盐类,使处理后的原水变为符合规定用水标准的淡水。淡化所用原水中主要有海水和苦咸水,此外还有河水和废水等危险水。

    海水淡化作为一种高新技术具有不受时空和气候影响,有水质好、供水稳定等特点。淡化后的水质清洁无菌,犹如纯净水,含盐量远低于普通饮用水。海水淡化技术的种类很多,目前使用较广的主要有反渗透法、蒸馏法和电渗析法。有关各种方法在不同原水中的使用情况见附表。

    蒸馏法:蒸馏法又称蒸发法,其原理是将原水加热汽化,再使蒸汽冷凝而得淡化水。其优点是不受原水浓度的限制,对于海水或含盐量高的原料水,目前还是蒸馏法最为节能,使用也最广。蒸馏法又分为多级闪蒸法、多效蒸馏法、压汽蒸馏法等。

    蒸馏法广泛适用于电厂和工业锅炉供水以及制取蒸馏淡水,含盐度高的原水淡化以及大型装置尤为适用。蒸馏法通常需要蒸汽驱动,因此适合于与发电厂等有低品位余热可利用的场合进行水电联产,由于使用的蒸汽是作过功的乏汽,可维持较低的水价,且生产的淡水纯度很高,含盐量通常为5-10ppm,能满足各种用途的水质要求。蒸馏技术利用发电厂等的低品位余热,在得到优质廉价淡水的同时,可使电厂的热效率从目前的35%左右提高造65%左右,有助于合理的使用能源。天津大港发电厂在此方面就取得了巨大的成功。

    反渗透法:通常又称超过滤法,是利用半透性能的反渗透膜脱除海水盐分的淡化技术。反渗透膜属新材料范畴,是一种用高分子化学材料特殊加工制成的、具有半透性能的薄膜。它能够在外加压力作用下使水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。反渗透法的最大优点是整个过程中无水相变化,能耗较少,而且设备投资省、建设周期短。它的能耗仅为电渗析法的1/2,蒸馏法的1/40。反渗透海水淡化的技术关键在于反渗透膜、高压泵、能量回收装置和系统优化设计技术。

    反渗透法适合于各种原水的淡化,尤其是含盐量不高的苦咸水。此外,在投资规模上,反渗透法对于大、中、小型淡化装置都是适用的。

    电渗析法:也称换膜电渗析法,它的原理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,加之以直流电,使水中阴阳离子反向运动,从而使相邻隔室的原水被浓缩,淡水与浓缩水得以分离。

    电渗析法主要用于苦咸水的淡化处理,也可以用处理污水,此外,电渗析法也越来越多地应用于环保、化工、医药、食品等行业的浓缩、分离与提纯。

    我国是海水淡化技术强国

    我国是世界上少数几个掌握海水淡化先进技术的国家之一,自50年代开始研究海水淡化技术以来,对此一直非常重视,连续几个五年计划都将海水淡化列入国家科技攻关项目,并将海水淡化产业化列入了《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》。经过40余年的发展,我国不但建立了海水淡化科研基地,培养和锻炼了专门人才,而且在海水淡化领域取得了令人瞩目的成绩,奠定了我国在海水淡化领域的世界强国地位。

    1、形成了专业化的科技队伍。在海水淡化领域,我国组建了一些专门的科研开发机构,培养和锻炼了一批海水淡化的专门人才,形成了完整的学术梯队。

    2、蒸馏法已处于世界先进地位。国内相关单位对多级闪蒸的设计和模拟进行了广泛地研究,积累了多级闪蒸设备运行和管理的丰富经验。低温压汽蒸馏经过了三代小型样机的研制,积累了丰富的设计和加工运行经验。特别是经过“九五”科技攻关,解决了压缩机的设计和制造技术,开发的蒸汽压缩机已经达到国外同等容量产品的先进水平;解决了蒸馏装置从单效变成多效的技术接口问题;成功地开发了蒸发管与管板的弹性密封连接装置;开发了高效低阻力的液体分布装置。

    3、反渗透技术日臻成熟。经过500吨/日、1000吨/日海水淡化和18000吨/日苦咸水淡化的工程实践,我国的反渗透海水淡化技术进一步得到完善。目前我国已经比较完整的掌握了海水淡化工程设计的相关参数,并开发了较为丰富的工程化技术,具备了相当的产业化基础。

    4、拥有多项自主知识产权。经过多年的技术攻关,我国攻克了膜法反渗透水处理技术、三元扭曲叶轮制造技术、高性能蒸汽压缩机等海水淡化高尖端技术,已经拥有50多项技术专利。

    总之,我国的海水淡化技术已日渐成熟,发展海水淡化产业化的技术基础已经完全具备。(2000年11月7日《焦点网》)为如此。海水淡化技术是由海洋科学、新材料、信息技术、化工等当今世界众多学科的尖端技术交叉渗透而成的技术集成,目前在世界上已渐为成熟,并已延伸到了苦咸水等危险水处理领域,产业化的技术基础已完全具备。

    海水淡化的通用技术及其适用范围

    海水淡化,在国际上称为原水脱盐,也即脱除原水中的大部分盐类,使处理后的原水变为符合规定用水标准的淡水。淡化所用原水中主要有海水和苦咸水,此外还有河水和废水等危险水。

    海水淡化作为一种高新技术具有不受时空和气候影响,有水质好、供水稳定等特点。淡化后的水质清洁无菌,犹如纯净水,含盐量远低于普通饮用水。海水淡化技术的种类很多,目前使用较广的主要有反渗透法、蒸馏法和电渗析法。有关各种方法在不同原水中的使用情况见附表。

    蒸馏法:蒸馏法又称蒸发法,其原理是将原水加热汽化,再使蒸汽冷凝而得淡化水。其优点是不受原水浓度的限制,对于海水或含盐量高的原料水,目前还是蒸馏法最为节能,使用也最广。蒸馏法又分为多级闪蒸法、多效蒸馏法、压汽蒸馏法等。

    蒸馏法广泛适用于电厂和工业锅炉供水以及制取蒸馏淡水,含盐度高的原水淡化以及大型装置尤为适用。蒸馏法通常需要蒸汽驱动,因此适合于与发电厂等有低品位余热可利用的场合进行水电联产,由于使用的蒸汽是作过功的乏汽,可维持较低的水价,且生产的淡水纯度很高,含盐量通常为5-10ppm,能满足各种用途的水质要求。蒸馏技术利用发电厂等的低品位余热,在得到优质廉价淡水的同时,可使电厂的热效率从目前的35%左右提高造65%左右,有助于合理的使用能源。天津大港发电厂在此方面就取得了巨大的成功。

    反渗透法:通常又称超过滤法,是利用半透性能的反渗透膜脱除海水盐分的淡化技术。反渗透膜属新材料范畴,是一种用高分子化学材料特殊加工制成的、具有半透性能的薄膜。它能够在外加压力作用下使水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。反渗透法的最大优点是整个过程中无水相变化,能耗较少,而且设备投资省、建设周期短。它的能耗仅为电渗析法的1/2,蒸馏法的1/40。反渗透海水淡化的技术关键在于反渗透膜、高压泵、能量回收装置和系统优化设计技术。

    反渗透法适合于各种原水的淡化,尤其是含盐量不高的苦咸水。此外,在投资规模上,反渗透法对于大、中、小型淡化装置都是适用的。

    电渗析法:也称换膜电渗析法,它的原理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,加之以直流电,使水中阴阳离子反向运动,从而使相邻隔室的原水被浓缩,淡水与浓缩水得以分离。

    电渗析法主要用于苦咸水的淡化处理,也可以用处理污水,此外,电渗析法也越来越多地应用于环保、化工、医药、食品等行业的浓缩、分离与提纯。

    我国是海水淡化技术强国

    我国是世界上少数几个掌握海水淡化先进技术的国家之一,自50年代开始研究海水淡化技术以来,对此一直非常重视,连续几个五年计划都将海水淡化列入国家科技攻关项目,并将海水淡化产业化列入了《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》。经过40余年的发展,我国不但建立了海水淡化科研基地,培养和锻炼了专门人才,而且在海水淡化领域取得了令人瞩目的成绩,奠定了我国在海水淡化领域的世界强国地位。

    1、形成了专业化的科技队伍。在海水淡化领域,我国组建了一些专门的科研开发机构,培养和锻炼了一批海水淡化的专门人才,形成了完整的学术梯队。

    2、蒸馏法已处于世界先进地位。国内相关单位对多级闪蒸的设计和模拟进行了广泛地研究,积累了多级闪蒸设备运行和管理的丰富经验。低温压汽蒸馏经过了三代小型样机的研制,积累了丰富的设计和加工运行经验。特别是经过“九五”科技攻关,解决了压缩机的设计和制造技术,开发的蒸汽压缩机已经达到国外同等容量产品的先进水平;解决了蒸馏装置从单效变成多效的技术接口问题;成功地开发了蒸发管与管板的弹性密封连接装置;开发了高效低阻力的液体分布装置。

    3、反渗透技术日臻成熟。经过500吨/日、1000吨/日海水淡化和1800

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