A. 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。
B. 海水淡化方法
1、反滲透法:將海水加壓,使淡水透過滲透膜而鹽分被截留的淡化方法。2、多級閃蒸:將海水加熱後,引入到壓力較低的空間內,由於環境壓力低於受熱海水的溫度所對應的飽和蒸汽壓,海水急速地部分汽化,產生蒸汽,經冷凝而變成淡水。3、冷凍法:冷凍海水使之結冰,在液態淡水變成固態冰的同時將鹽分離出去。
反滲透法:將海水加壓,使淡水透過滲透膜而鹽分被截留的淡化方法。
多級閃蒸:將經過加熱的海水,引入到一個壓力較低的空間內,由於環境壓力低於受熱海水的溫度所對應的飽和蒸汽壓,此時海水急速地部分汽化,產生蒸汽,經冷凝而變成淡水。
冷凍法: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。
壓汽蒸餾: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。蒸汽冷凝後得到淡水,如此實現熱能的循環利用。其用電或蒸汽驅動,也屬於最省能的淡化方法之一。但規模一般不大,多為日產千噸級。
電滲析法:電滲析以電位差為推動力,利用離子交換膜的選擇透過性而脫出水中離子的淡化過程。
C. 海水淡化的方法
海水淡化的方法有蒸餾法、電滲析法。
1、蒸餾法:實用的大規模蒸餾設備為多級閃急丞餾和多效多級閃急蒸餾,所謂閃急蒸餾,以下簡稱人蒸)是利用海水本身在降溫時放出的顯熱來供給水蒸發時所需的熱量。
閃蒸過程是在一個壓力低於與水溫相應的蒸汽壓的室內實現的。若將閃蒸室一個個連接起來,且一個比一個壓力低,則海水每從一個壓力較高的閃蒸室流向壓力較低的閃蒸室時就蒸發一部分水,而冷凝用的海水逆向上行,回收熱量。
在一個室中產生的蒸汽在下一個室中冷凝,其汽化潛熱用作下一室加熱的熱源,那麼每個室就叫做一效。
2、電滲析法:在電動勢的作用下,通過離子選擇性隔膜使溶質移的操作稱為電滲析,它可用來制備淡水亦可用來濃縮鹽水。陰、陽離子選擇性膜有均相、異相、半均相三種。
一般用於海水淡化用的離子選擇性膜是強酸性的陽離子選擇性膜和強鹼性陰離子選擇性膜。
海水中的主要鹽類:
自然界中的水是很好的溶劑,有許多物質可以溶解於水中。海水不僅有鹹味,而且還有點苦。這是因為海水中含有大量的鹽類,鹹味來自氯化鈉,苦味來自氯化鎂,這兩者構成海水鹽類的主要部分。
其次有硫酸鈣、氯化鈣等。而河水中的鹽類主要是碳酸鹽類。