1. 淡化海水的方法
比較常用的海水淡化的方法主要有三種它們分別是: 蒸餾法 、冷凍法和反滲透法。
蒸餾法是一種比較古老的海水淡化的方法,工藝比較成熟。先把海水加熱,使海水產生水蒸氣,然後哪些沒有鹽分的水蒸氣通過一個特別的管子跑到專門預備的冷凝裝置裡面。
到了那裡,水蒸氣會變成了一滴滴的小水珠,這些小水珠匯聚在一起就變成了淡水。蒸餾法十分的簡單但是非常耗費時間,而且得到的淡水也比較少,所消耗的能源也特別多。
反滲透法。
海水淡化的另一個主要方法就是反滲透法。反滲透法是利用一個特殊結構的膜來過濾海水。這種膜和平常的過濾器有所不同,它是沒有孔的。它的原理就是對鹹水施加一定的壓力,鹽分留了下來,而水可以能穿過膜,變成人們生活所需要的淡水這就是反滲透法。
2. 海水淡化都有哪幾種方法
(1)冷凍法
冷凍法,即冷凍海水使之結冰,在液態海水變成固態冰的同時鹽被分離出去。
(2)反滲透法
通常又稱超過濾法,該法是利用只允許溶劑透過、不允許溶質透過的半透膜,將海水與淡水分隔開的。在通常情況下,淡水通過半透膜擴散到海水一側,從而使海水一側的液面逐漸升高,直至一定的高度才停止,這個過程為滲透。如果對海水一側施加一大於海水滲透壓的外壓,那麼海水中的純水將反滲透到淡水中。反滲透法的最大優點是節能。
(3)太陽能法
太陽能蒸餾法就是採用簡單的太陽能蒸餾器。該蒸餾器由一個水槽組成,水槽內有一個黑色多孔的氈心浮洞,槽頂上蓋有一塊透明、邊緣封閉的玻璃覆蓋層。太陽光穿過透明的覆蓋層投射到黑色絕熱的槽底,轉換為熱能。
(4)低溫蒸餾
低溫多效蒸餾淡化技術
低溫多效海水淡化技術是指鹽水的最高蒸發溫度低於70℃的蒸餾淡化技術,其特徵是將一系列的水平管噴淋降膜蒸發器串聯起來,用一定量的蒸汽輸入首效,後面一效的蒸發溫度均低於前面一效,然後通過多次的蒸發和冷凝,從而得到多倍於蒸汽量的蒸餾水的淡化過程。
(5)多級閃蒸
閃蒸是指一定溫度的海水在壓力突然降低的條件下,部分海水急驟蒸發的現象。多級閃蒸海水淡化是將經過加熱的海水,依次在多個壓力逐漸降低的閃蒸室中進行蒸發,將蒸汽冷凝而得到淡水。
海水淡化即利用海水脫鹽生產淡水。是實現水資源利用的開源增量技術,可以增加淡水總量,且不受時空和氣候影響,可以保障沿海居民飲用水和工業鍋爐補水等穩定供水。
從海水中取得淡水的過程謂海水淡化。 現在所用的海水淡化方法有海水凍結法、電滲析法、蒸餾法、反滲透法、以及碳酸銨離子交換法,目前應用反滲透膜法及蒸餾法是市場中的主流。
世界上有十多個國家的一百多個科研機構在進行著海水淡化的研究,有數百種不同結構和不同容量的海水淡化設施在工作。
一座現代化的大型海水淡化廠,每天可以生產幾千、幾萬甚至近百萬噸淡水。水的成本在不斷地降低,有些國家已經降低到和自來水的價格差不多。某些地區的淡化水量達到了國家和城市的供水規模。
3. 海水淡化的方法
目前淡化海水主要採用三種方法,即蒸餾法、反滲透法和電滲析法。
這三種方法的簡要說明如下:
1、蒸餾法:
主要被用於特大型海水淡化設備上及熱能豐富的地方。是將壓縮功轉化為飽和蒸汽的內能,使其溫度升到成為過熱蒸汽,在利用高溫過熱蒸汽做熱源,加熱飽和鹽水使其部分蒸發,蒸汽生成淡水實現鹽水分離。
2、反滲透膜法:
適用面非常的廣,且脫鹽率很高,因此被廣泛使用。反滲透膜法首先是將海水提取上來,進行初步處理,降低海水濁度,防止細菌、藻類等微生物的生長,然後用特種高壓泵增壓,使海水進入反滲透膜,由於海水含鹽量高,因此海水反滲透膜必須具有高脫鹽率,耐腐蝕、耐高壓、抗污染等特點,經過反滲透膜處理後的海水,其含鹽量大大降低,TDS含量從36000毫克/升降至200毫克/升左右。
3、電滲析法:
滲析是屬於一種自然發生的物理現象。如將兩種不同含鹽量的水,用一張滲透膜隔開,就會發生含鹽量大的水的電介質離子穿過膜向含鹽量小的水中擴散,這個現象就是滲析。這種滲析是由於含鹽量濃度不同而引起的,稱為濃差滲析。滲析過程與濃度差的大小有關,濃差越大,滲析的過程越快,否則就越慢。
因為是以濃差作為推動力的,因此,擴散速度比較慢。如果在膜的兩邊施加一直流電場,就可以加快擴散速度。電解質離子在電場的作用下,會迅速地通過膜,進行遷移過程,這樣,就形成了去除水中離子的淡水室和離子濃縮的濃水室,將濃水排放,淡水即為除鹽水。這就是電滲析法除鹽原理。
海水淡化處理設備
反滲透系統需要較好的預處理,才能保證出水水質。在海水淡化領域中,預處理是保證反滲透系統長期穩定運行的關鍵。由於海水中的硬度、總固體溶解物和其他雜質的含量均較高,在運行過程中,反滲透系統對於濁度、pH值、溫度、硬度和化學物質等因素較為敏感,所以對進水的要求相對較高,如果進水水質差,產水率就非常低。因此,海水在進入反滲透膜裝置之前必須進行預處理。
2、淡化海水的起源及發展:
16世紀時,英國女王伊麗莎白頒布了一道命令:誰能發明一種價格低廉的方法,把苦澀腥鹹的海水淡化成可供人類飲用的淡水,誰就可以得到10000英鎊的獎金。
16世紀末,人類試著用蒸餾器在船上直接蒸發海水來製取淡水,開創了人工淡化海水的先例。19世紀末,由於蒸汽輪船普遍發展,蒸發器也隨之蓬勃發展起來,以滿足鍋爐用水和部分飲用水的需要。1877年,俄國在巴庫建成世界上第一台固定式淡水裝置。其他國家尤其是缺少雨水的乾旱國家也相繼建成固定式淡水裝置。
但是,真正大規模地淡化海水,是在20世紀50年代後期。據統計,世界上共有70多個國家從事海水淡化工作。僅1980年6月,蒸餾法、反滲透法和電滲析法三種類型的淡化裝置全世界即達2204個,總造水量每天約727萬噸。科威特的"多級閃急蒸餾法"的裝置達32級,它的海水淡化水平居世界一流。當今世界淡化海水總產量的70%是用此法生產的,能夠日產水18萬噸。
中國海水淡化技術的研究始於1958年,海水淡化技術出現了新的進展:中鹽度苦鹹海水淡化組件和頻繁倒極電滲析技術等重大成果進入國際先進行列。沙特是世界上最大的淡化海水生產國,其海水淡化量佔世界總量的21%左右。
4. 海水淡化的方法
1、蒸餾法:蒸餾淡化過程的實質就是水蒸氣的形成過程,其原理如同海水受熱蒸發形成雲,雲在一定條件下遇冷形成雨,而雨是不帶鹹味的。
2、冷凍法:冷凍法,即冷凍海水使之結冰,在液態淡水變成固態冰的同時鹽被分離出去。
3、反滲透法:通常又稱超過濾法,是1953年才開始採用的一種膜分離淡化法。該法是利用只允許溶劑透過、不允許溶質透過的半透膜,將海水與淡水分隔開的。反滲透法的最大優點是節能。它的能耗僅為電滲析法的1/2,蒸餾法的1/40。
4、太陽能法:人類早期利用太陽能進行海水淡化,主要是利用太陽能進行蒸餾,所以早期的太陽能海水淡化裝置是盤式太陽能蒸餾器,人們對它的應用有了近150年的歷史。由於它結構簡單、取材方便,至今仍被廣泛採用。太陽能海水淡化技術由於不消耗常規能源、無污染、所得淡水純度高等優點而逐漸受到人們重視。
5、低溫多效:多效蒸發是讓加熱後的海水在多個串聯的蒸發器中蒸發,前一個蒸發器蒸發出來的蒸汽作為下一蒸發器的熱源,並冷凝成為淡水。其中低溫多效蒸餾是蒸餾法中最節能的方法之一。
6、多級閃蒸:所謂閃蒸,是指一定溫度的海水在壓力突然降低的條件下,部分海水急驟蒸發的現象。目前全球海水淡化裝置仍以多級閃蒸方法產量最大,技術最成熟,運行安全性高彈性大,主要與火電站聯合建設,適合於大型和超大型淡化裝置,降低單位電力消耗,提高傳熱效率等。
7、電滲析法:電滲析法是將具有選擇透過性的陽膜與陰膜交替排列,組成多個相互獨立的隔室海水被淡化,而相鄰隔室海水濃縮,淡水與濃縮水得以分離。電滲析法不僅可以淡化海水,也可以作為水質處理的手段,為污水再利用作出貢獻。此外,這種方法也越來越多地應用於化工、醫葯、食品等行業的濃縮、分離與提純。
8、壓汽蒸餾:壓汽蒸餾海水淡化技術,是海水預熱後,進入蒸發器並在蒸發器內部分蒸發。所產生的二次蒸汽經壓縮機壓縮提高壓力後引入到蒸發器的加熱側。蒸汽冷凝後作為產品水引出,如此實現熱能的循環利用。
9、 露點蒸發法:露點蒸發淡化技術是一種新的苦鹹水和海水淡化方法。它基於載氣增濕和去濕的原理,同時回收冷凝去濕的熱量,傳熱效率受混合氣側的傳熱控制。
10、水電聯產:水電聯產主要是指海水淡化水和電力聯產聯供。由於海水淡化成本在很大程度上取決於消耗電力和蒸汽的成本,水電聯產可以利用電廠的蒸汽和電力為海水淡化裝置提供動力,從而實現能源高效利用和降低海水淡化成本。
11、熱膜聯產:熱膜聯產主要是採用熱法和膜法海水淡化相聯合的方式,滿足不同用水需求,降低海水淡化成本。其優點是:投資成本低,可共用海水取水口。
5. 淡化海水的方法有哪些
當前人們已掌握了幾種海水淡化方法。
一種是蒸餾法,即把海水加熱,變成蒸汽,然後使蒸汽冷卻變成淡水。一次蒸餾不行,還可以蒸餾多次。
再一種是反滲透法。利用一種薄薄的具有多孔結構的「反滲透膜」作為核心部件,在加壓條件下,薄膜只能讓水通過,把鹽類物質拒絕於薄膜外,這樣淡水和鹽類就分開了。
世界上淡水資源不足,已成為人們日益關切的問題,也影響了一些國家的經濟發展。1997年3月,世界氣象組織和聯合國教科文組織,為在摩洛哥舉行的世界水資源論壇准備的文件中,發出了「到21世紀,水有可能成為一種稀罕之物」的驚呼。當然,這里所述的水是指淡水。淡水在地球上本來就十分有限,它只佔地球總水量的3%還不到,而且,其中約2/3囤積在高山和極地的厚厚冰雪中,近1/3深埋在地層里,而真正能被我們利用的淡水,只佔地球總水量的0.26%左右。就是這佔有極小份額的淡水資源,今天還正面臨著來自人類的嚴重污染,致使其更加捉襟見肘,日見匱缺。因此,節約用水,保護珍貴的淡水資源,已成為世人的當務之急。
除了以上2種海水淡化方法以外,人們還在探索其他效率更高、成本更低的海水淡化技術。