① 淡化海水的方法 淡化海水的方法有哪些
1、一种是蒸溜法。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。蒸馏法的缺点是要消耗较多的能量。如果利用工业余热,特别是核电厂的高温余热来加热海水,就可以节省燃料,降低淡化的成本。
2、再一种是电渗析法。它依靠两种薄膜——阳离子膜和阴离子膜,经过通电把海水里的盐类分解成为阳离子和阴离子,并且分别通过薄膜迁移到另一边,剩下的便是不含盐的淡水。虽然电渗析法耗能相对较少,但是不能除去海水中不带电荷的杂质。
3、第三种是反渗透法。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,薄膜只让水通过,而把盐类物质拒绝于薄膜外,这样淡水和盐类就分开了。反渗透法不仅分离效率高,能量消耗少,而且设备简单,所以备受人们的欢迎,成为当今世界各国最广泛使用的海水淡化技术。据统计,1994年,世界上用此法日产淡水120万吨。我国也在舟山地区建造了用此法日产500吨淡水的示范工程。
② 海水淡化的方法
1、蒸馏法:蒸馏淡化过程的实质就是水蒸气的形成过程,其原理如同海水受热蒸发形成云,云在一定条件下遇冷形成雨,而雨是不带咸味的。
2、冷冻法: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。
3、反渗透法:通常又称超过滤法,是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。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。反渗透法的最大优点是节能。它的能耗仅为电渗析法的1/2,蒸馏法的1/40。
4、太阳能法:人类早期利用太阳能进行海水淡化,主要是利用太阳能进行蒸馏,所以早期的太阳能海水淡化装置是盘式太阳能蒸馏器,人们对它的应用有了近150年的历史。由于它结构简单、取材方便,至今仍被广泛采用。太阳能海水淡化技术由于不消耗常规能源、无污染、所得淡水纯度高等优点而逐渐受到人们重视。
5、低温多效:多效蒸发是让加热后的海水在多个串联的蒸发器中蒸发,前一个蒸发器蒸发出来的蒸汽作为下一蒸发器的热源,并冷凝成为淡水。其中低温多效蒸馏是蒸馏法中最节能的方法之一。
6、多级闪蒸:所谓闪蒸,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。目前全球海水淡化装置仍以多级闪蒸方法产量最大,技术最成熟,运行安全性高弹性大,主要与火电站联合建设,适合于大型和超大型淡化装置,降低单位电力消耗,提高传热效率等。
7、电渗析法:电渗析法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海水被淡化,而相邻隔室海水浓缩,淡水与浓缩水得以分离。电渗析法不仅可以淡化海水,也可以作为水质处理的手段,为污水再利用作出贡献。此外,这种方法也越来越多地应用于化工、医药、食品等行业的浓缩、分离与提纯。
8、压汽蒸馏:压汽蒸馏海水淡化技术,是海水预热后,进入蒸发器并在蒸发器内部分蒸发。所产生的二次蒸汽经压缩机压缩提高压力后引入到蒸发器的加热侧。蒸汽冷凝后作为产品水引出,如此实现热能的循环利用。
9、 露点蒸发法:露点蒸发淡化技术是一种新的苦咸水和海水淡化方法。它基于载气增湿和去湿的原理,同时回收冷凝去湿的热量,传热效率受混合气侧的传热控制。
10、水电联产:水电联产主要是指海水淡化水和电力联产联供。由于海水淡化成本在很大程度上取决于消耗电力和蒸汽的成本,水电联产可以利用电厂的蒸汽和电力为海水淡化装置提供动力,从而实现能源高效利用和降低海水淡化成本。
11、热膜联产:热膜联产主要是采用热法和膜法海水淡化相联合的方式,满足不同用水需求,降低海水淡化成本。其优点是:投资成本低,可共用海水取水口。