海水淡化方法比较及其发展方向

1、.：.； 海水淡化方法比较及其开展方向唐刚中国众和海水淡化工程，天津 300457海水淡化的方法有十余种。目前主要方法有多效蒸发MED、反浸透RO和多级闪蒸MSF等，而适用于大型的海水淡化的方法只需MED、MSF和RO。MED方法中低温多效蒸馏LT-MED开发后在世界范围内迅速得到了较广泛的运用，与RO和MSF一同成为最具开展前景的海水淡化技术。终究哪种方法最适宜当地经济、社会开展不是绝对的。本文将世界主要三种淡化方法进展比较并结合实际对选择海水淡化方法的根据进展讨论。1. 目前主要淡化方法的技术原理及运用近年来世界上海水淡化正向高效化、低能化和规模化的目的开展，MSF、LT-MED、RO更成

2、为适用于大型化海水淡化技术的主流。MSF方法大规模商业化消费淡水已有30多年，技术成熟，运转平安性高。LT-MED其特征是将一系列的程度管降膜蒸发器串联起来并被分成假设干效组，用一定量的蒸汽输入经过多次的蒸发和冷凝，从而得到多倍于加热蒸汽量的蒸馏水。可作为锅炉的补充用水、消费过程的工艺用水或者大规模的市政饮用水供水。RO主要运用领域有海水和苦咸水淡化，纯水和超纯水制备，工业用水处置，饮用水净化，医药、化工和食品等工业料液处置和浓缩，以及废水处置等。2. 主要淡化方法的比较及开展方向2.1 MSFMSF具有工艺成熟，维护量较小，运转可靠，对原水预处置要求低和运用寿命长，出水质量好等优点。MSF存

3、在的最大问题就是性能比低，普通限制在11左右，呵斥更大的能量耗费，即耗电能较大，使得MSF比LT-MED本钱高。MSF海水淡化技术表达如下的开展方向：1提高最高操作温度，寻觅改良热量交换的新方法。经过薄管壁资料的选制，逐滴冷凝过程的改良尽能够减少热交换面积，提高热交换量等。2胜利实现大型MSF安装。根据Leon Awerbuch报道，位于阿布扎比(Abu Dhabi)的苏威哈特厂(Shuwaihat)，其单套安装的设计规模为76000m3/d。3采用新资料和管路优化设计提高效率。WDI公司采用效率高达95%的蒸汽紧缩设备、带沟槽的薄钛管作为传热资料、特种混凝土作为蒸发器的壳体，显著地降低造水本

4、钱。2.2 LT-MEDLT-MED是20世纪80年代开发出来的新技术。它的特点是对原料海水的预处置要求不高、过程循环动力耗费小、消费的淡水水质高(盐度MED RO。2从主设备投资来看RO最低。但RO膜的产水率受海水温度影响，当水温较低时必需设置海水加热安装或者利用热量，这将大大添加其能量耗费。实践运转中，膜的反清洗也需耗费一定电量。因此，RO安装实践运转能量耗费要大于表1所示的数值。表1 主要海水淡化方法能耗与投资比较海水淡化方法MEDMSFRO主设备投资本钱M美圆/MIGD4.55.54.0蒸汽耗费m3/MIGD15.823.7 电能损失量MW/MIGD1.2251.225 能量耗费kWh

5、/m31.845当量电耗率kWh/m37.813.63.9总电耗率kWh/m36.917.83.9化学品本钱美圆/yMIGD400004000050000劳力美圆/yMIGD4000040000500003.3需求要素需求要素主要指消费规模，也就是所需的水量。可谓是确定最正确淡化方法的重要要素之一：制成饮用水的量(这种饮用水是建成后的工厂要消费的水)。蒸馏法海水淡化的技术目的与其安装规模亲密相关，安装容量越大，其经济性就越强。MSF主要适宜于大型和超大型淡化安装，目前MSF的最大单机容量高达50000m3/d。普通日产几千m3的海水淡化规模，对其所选甚少。LT-MED的规模较小，普通在日产1万

6、m3以下，单机消费力在3000m3/d左右。RO法无论大型、中型或小型都适用。虽然我国目前淡化水的接受程度，需求量和安装规模都很小，但建立大型海水淡化安装和淡化厂势在必行。因此在自然水资源极度短缺的地域，无论建立海水淡化厂的资金如何，首先选用的是超大规模淡化工厂(鉴于历史缘由大多数采用MSF)来源源不断地制造淡水供人们生存、社会开展。3.4技术要素RO法为了继续可靠地进展水消费，需求为大量的耗用品膜和化学品制定大额的运转预算。欧美日等国家和地域是膜和膜组件的消费大国，如美国DuPont、Filmtec、日本东洋纺、东丽公司、日东电工等膜制造商，使膜分别的海水淡化容量占有较高的比重，处置才干较大

7、，所以这些国家和地域可以优先思索RO法。另外，海水淡化迫切需求采用新技术、新工艺来进一步降低淡化本钱、使能量和水符合匹配要求。因此集成技术应运而生。能源安装、蒸馏安装和膜法RO安装相结合的集成技术在不断优化，淡化与发电、制盐、产水和提取海洋元素相结合的过程，甚至核能淡化，都已得到高度注重。4. 低温多效蒸发器与反浸透安装的综合技术经济比较在汽源充足的沿海火力发电厂，采用低温多效蒸发器与反浸透安装相比，其主要优点是：1进料海水过滤加药预处置简单，从而可简化过滤和加药系统；2出水水质比一级反浸透方式提高了30倍，假设作为电厂的锅炉补给水可直接进入凝结水精处置安装；3由于低温减压蒸馏海水浓缩倍率为1

8、.7左右，仍不会发生硫酸钙结垢及海水先经过离子陷井的良好牺牲阳极维护作用，设备可1.55年清洗一次，检修周期长达20年；4负荷从110%到20%变化，可实现自动调理而无须操作人员介入，可靠性好；5运转费用低，其制水本钱比反浸透每吨水低11.5元。5. 展望在我国，无论是沿海地域还是岛屿，限时限量供水的姿态经常可见。据预测，在不远的未来沿海城市将相继进入严重缺水形状。随着水资源的日趋短缺和经济开展，海水淡化将成为未来海岛淡水资源开发的首选，成为沿海地域处理供水缺乏的重要途径之一。表2给出了2005年我国主要沿海城市居民自来水价、工业自来水价和海水淡化综合本钱的测算数据，以及2021年的预测数据。

9、测算根据为，2005年前沿海各大城市自来水的年涨价率平均约为16.5%，而20052021年沿海各大城市自来水的年涨价率按10.0%计。与此同时，随着海水淡化技术的日益提高，能耗及投资的不断下降，以及国家对开展海水淡化产业优惠政策的出台，20052021年海水淡化综合本钱按年降低5.0%计。表2 海水淡化综合本钱与沿海主要城市自来水价的比较元/m3水价工程2005年2021年居民自来水价2.03.72.56.0工业自来水价2.75.04.38.0海水淡化综合本钱4.55.53.64.5由表2可看出，2005年海水淡化综合本钱明显高于居民自来水价，但与工业自来水价根本持平。所以，在此期间海水淡化运用于企业自备供水已是经济的、可行的，但大规模运用于沿海城市的市政供水可行性不大，我国海水淡化技术的运用现状也证明了这一分析。到2021年海水淡化综合本钱不但