国内外海水淡化技术的进展

国内外海水淡化技术的进展一、本文概述随着全球水资源日益紧张，海水淡化技术作为解决水资源短缺问题的重要手段，正受到越来越多的关注。本文旨在全面概述国内外海水淡化技术的最新进展，包括技术原理、应用领域、发展趋势以及面临的挑战等。通过对国内外相关文献的梳理和分析，本文旨在为相关领域的研究人员、政策制定者和从业人员提供有益的参考和启示。本文首先对海水淡化技术的概念进行界定，明确其技术分类和特点。在此基础上，详细分析了各种海水淡化技术的原理和应用领域，包括反渗透、多级闪蒸、多效蒸馏等主流技术。同时，本文还关注了新兴的海水淡化技术，如正渗透、膜蒸馏等，并探讨了它们的发展潜力和应用前景。在概述国内外海水淡化技术的进展方面，本文重点介绍了国内外在技术研发、工程应用和政策支持等方面的最新成果。通过对比分析，揭示了国内外在海水淡化技术发展上的优势和不足，为未来的技术创新和政策制定提供了有益的借鉴。本文还深入探讨了海水淡化技术面临的挑战和未来发展趋势。随着全球气候变化和资源环境压力的不断增大，海水淡化技术需要在提高能效、降低成本、减少环境影响等方面取得更大的突破。随着新技术的不断涌现和市场需求的不断变化，海水淡化技术也需要不断创新和完善，以适应未来水资源领域的发展需求。二、海水淡化技术概述海水淡化技术是指通过一系列物理或化学方法，去除海水中的盐分和其他杂质，从而得到可用于生活、农业和工业等领域的水资源。随着全球水资源日益紧张，海水淡化技术的重要性愈发凸显。目前，国内外主要研究和应用的海水淡化技术包括蒸馏法、反渗透法、电渗析法和离子交换法等。蒸馏法是最早应用于海水淡化的技术之一，其基本原理是利用水的沸点低于盐分的沸点，通过加热使水蒸发并冷凝，从而实现海水淡化。反渗透法则是利用半透膜的特性，使海水在压力作用下通过膜过滤，盐分等杂质被截留，从而获得淡水。电渗析法则是通过在电场作用下，利用离子交换膜的选择透过性，使海水中的阳离子和阴离子分别通过不同的膜层，从而实现海水淡化。离子交换法则是利用离子交换树脂的交换性能，将海水中的离子与树脂上的离子进行交换，从而去除盐分。这些海水淡化技术各有优缺点，适用于不同的环境和需求。蒸馏法虽然技术成熟，但能耗较高，适用于能源充足、环境要求较低的地区。反渗透法具有能耗低、操作简便、占地面积小等优点，是目前应用最广泛的海水淡化技术之一。电渗析法则适用于水质要求较高、能源相对充足的场合。离子交换法则在处理高盐度海水时具有较好的效果，但成本较高，需要定期更换离子交换树脂。随着科技的不断进步，海水淡化技术也在不断创新和发展。目前，国内外研究者正在致力于开发更加高效、环保、低成本的海水淡化技术，以满足日益增长的淡水需求。海水淡化技术与其他领域的技术结合，如与可再生能源技术、智能控制技术等结合，将为未来的水资源利用提供更多可能性。三、国外海水淡化技术进展在全球范围内，海水淡化技术的发展与创新一直受到广泛关注和持续投资。各国根据自身水资源状况和科技发展特点，形成了各具特色的海水淡化技术路线。中东地区，尤其是沙特阿拉伯、阿联酋等国家，由于拥有丰富的石油和天然气资源，因此在海水淡化领域主要依赖能源驱动技术，如多级闪蒸（MSF）和多效蒸馏（MED）。这些国家通过大规模建设海水淡化工厂，实现了高效、稳定的水资源供应，有效缓解了当地的水资源短缺问题。欧洲国家在海水淡化领域更注重环保和能效，因此膜技术，特别是反渗透（RO）技术得到了广泛应用。荷兰、西班牙、法国等国家在RO膜材料的研发、膜组件的设计和制造等方面具有显著优势，推动了海水淡化技术的持续进步。北美地区在海水淡化技术方面注重集成创新，将多种技术相结合，以提高整体效率和降低成本。例如，美国的一些研究机构和企业将RO技术与热能回收技术相结合，实现了高效、低能耗的海水淡化过程。日本和新加坡等国家在海水淡化过程中注重资源的回收利用和环境的保护。他们不仅将淡化后的水用于生活和工业用水，还将淡化过程中产生的浓盐水进行资源化处理，如提取有价值的矿物质或用于其他工业用途。国外在海水淡化技术方面取得了显著的进展和成就。未来，随着科技的不断进步和全球水资源日益紧缺，各国将继续加大在海水淡化领域的投入和研究力度，推动技术的进一步发展和创新。四、国内海水淡化技术进展近年来，我国海水淡化技术取得了显著的进展，不仅在技术研发上取得了重要突破，还在产业化应用方面取得了明显成效。在政策层面，我国政府高度重视海水淡化技术的发展，出台了一系列支持政策，包括财政补贴、税收优惠等，以推动海水淡化产业的健康发展。这些政策的实施，极大地激发了企业和科研机构在海水淡化技术领域的创新热情。在技术研发方面，我国科研人员在海水淡化领域取得了多项重要成果。例如，反渗透技术、多级闪蒸技术、电渗析技术等关键技术的研发和应用取得了显著进展。同时，我国还在新型海水淡化材料、高效节能技术等方面进行了深入探索，取得了一系列重要突破。这些技术的成功研发和应用，为我国海水淡化产业的快速发展提供了有力支撑。在产业化应用方面，我国海水淡化产业已经形成了较为完整的产业链，涵盖了设备制造、工程建设、运营管理等多个领域。目前，我国已经建成了一批大型海水淡化工程，如青岛华欧集团海水淡化工程、天津大港电厂海水淡化工程等。这些工程的成功运行，不仅为当地提供了稳定的淡水资源，还推动了我国海水淡化技术的产业化进程。我国还在积极推进海水淡化技术在其他领域的应用。例如，在农业灌溉、工业用水、城市供水等领域，海水淡化技术已经得到了广泛应用。这些应用不仅拓展了海水淡化技术的应用范围，还为我国水资源的可持续利用提供了新的解决方案。我国海水淡化技术在近年来取得了显著的进展，不仅在技术研发上取得了重要突破，还在产业化应用方面取得了明显成效。未来，随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展，我国海水淡化产业将迎来更加广阔的发展前景。五、国内外海水淡化技术对比随着全球水资源日益紧张，海水淡化技术在国内外均得到了广泛的关注和研究。然而，由于技术、经济、环境等因素的差异，国内外在海水淡化技术的发展和应用上存在着明显的差异。从技术角度看，国外的海水淡化技术已经相对成熟，尤其是在反渗透、多级闪蒸和多效蒸馏等技术领域，已经形成了较为完善的产业链。例如，反渗透技术以其高效、节能、环保等优点，在国外得到了广泛的应用。而在国内，虽然反渗透技术也得到了广泛的应用，但在其他技术如多级闪蒸、多效蒸馏等领域的研究和应用相对较少，整体上还处于追赶阶段。从经济角度看，国外的海水淡化项目往往能够得到政府的大力支持，资金投入充足，因此在设备研发、技术创新和规模化生产等方面具有明显优势。而国内的海水淡化项目则多依赖于企业自身的投入，资金压力较大，因此在技术研发和规模化生产上受到一定的限制。从环境角度看，国外的海水淡化项目在环保方面的要求更加严格，对于废水和废热的处理都有明确的规定和标准。而国内在这方面的要求相对较低，虽然近年来也在逐步提高环保标准，但与国外相比仍存在一定的差距。国内外在海水淡化技术的发展和应用上存在着明显的差异。未来，随着国内技术的不断进步和政策支持的加大，相信国内的海水淡化技术将有望实现更大的突破和发展。我们也应该积极借鉴国外的先进经验和技术，推动国内海水淡化技术的进一步发展和完善。六、存在问题与挑战随着全球水资源日益紧缺，海水淡化技术作为解决水资源短缺的重要途径，其发展和应用受到了广泛关注。然而，尽管海水淡化技术在国内外取得了一定的进展，但仍面临一系列的问题与挑战。技术成本问题是制约海水淡化技术广泛应用的关键因素。目前，大部分海水淡化技术仍然需要较高的投资和运行成本，这在很大程度上限制了其在发展中国家和地区的普及。因此，如何降低海水淡化技术的成本，提高经济效益，是当前亟待解决的问题。海水淡化过程中产生的环境问题也不容忽视。例如，一些海水淡化技术会产生大量的浓缩海水，如果处理不当，可能会对海洋生态系统造成负面影响。海水淡化过程中还可能产生一些有害物质，如重金属和卤代有机物等，这些物质如果排放到环境中，可能会对环境和人类健康造成潜在威胁。因此，如何在海水淡化过程中减少环境污染，保护生态环境，是当前需要面对的重要挑战。再次，海水淡化技术的可持续性发展也是一个需要关注的问题。目前，大部分海水淡化技术仍然依赖于化石能源，这不仅加剧了能源危机，而且不利于可持续发展。因此，研究和开发高效、环保、可持续的海水淡化技术，是推动海水淡化技术长远发展的关键。政策和市场因素也对海水淡化技术的发展产生重要影响。目前，一些国家和地区尚未建立完善的海水淡化政策和法规体系，这在一定程度上制约了海水淡化技术的推广和应用。市场需求的不稳定也会影响海水淡化技术的研发和生产。因此，如何制定合理的政策和法规，稳定市场需求，也是推动海水淡化技术发展的重要任务。尽管海水淡化技术在国内外取得了一定的进展，但仍面临技术成本、环境污染、可持续性发展以及政策和市场等多方面的问题与挑战。只有克服这些难题，推动海水淡化技术的不断发展和创新，才能更好地满足全球日益增长的水资源需求，实现水资源的可持续利用。七、发展趋势与展望随着全球水资源日益紧缺，海水淡化技术作为解决淡水资源短缺问题的重要途径，正受到越来越多的关注。目前，国内外海水淡化技术已取得了显著的进展，但仍面临一些挑战和机遇。在技术方面，未来的海水淡化技术将更加注重高效、节能、环保和智能化。一方面，研究者们将继续探索新型海水淡化材料和技术，提高淡化效率，降低能耗。另一方面，随着人工智能、大数据等技术的发展，海水淡化过程将实现更加智能化和精细化，提高运行效率和稳定性。在应用方面，海水淡化技术将更广泛地应用于沿海城市和岛屿等水资源短缺地区。同时，随着技术的进步和成本的降低，海水淡化技术也将逐步拓展到内陆地区，为更多的人们提供可靠的淡水资源。在政策方面，各国政府将继续加大对海水淡化技术的支持力度，推动相关产业的发展。例如，通过制定优惠政策、提供资金支持、加强技术研发等措施，鼓励企业和科研机构投入更多资源，推动海水淡化技术的创新和应用。展望未来，海水淡化技术将在全球范围内发挥更加重要的作用。随着技术的不断进步和应用领域的拓展，海水淡化技术将成为解决全球水资源短缺问题的重要手段之一。我们也需要认识到，海水淡化技术的发展仍面临一些挑战，如技术成本、环境影响等问题。因此，未来的研究和发展需要更加注重技术创新和环境保护，实现海水淡化技术的可持续发展。八、结论随着全球水资源日益紧缺，海水淡化技术作为解决沿海地区淡水资源短缺的有效手段，正逐渐受到全球范围内的重视。本文综述了国内外海水淡化技术的最新进展，包括预处理技术、淡化工艺以及后处理技术的最新研究和应用情况。在预处理技术方面，国内外研究者针对海水中的悬浮物、有机物、微生物等杂质，开发了多种高效的预处理技术，如微滤、超滤、纳滤等膜分离技术，以及臭氧氧化、紫外消毒等高级氧化技术。这些技术的应用，有效提高了海水淡化的进水水质，为后续的淡化处理提供了有力保障。在淡化工艺方面，反渗透技术以其高效、节能、环保等优点，在国内外海水淡化领域得到了广泛应用。同时，随着技术的进步，多级闪蒸、多效蒸馏等热法海水淡化技术也在不断改进和完善。一些新兴的海水淡化技术，如正渗透、膜蒸馏等，也在逐步进入实际应用阶段。在后处理技术方面，国内外研究者针对淡化水的水质要求，开发了一系列高效的后处理技术，如离子交换、电渗析、高级氧化等。这些技术的应用，进一步提高了淡化水的水质，满足了不同用户的需求。总体而言，国内外海水淡化技术在预处理、淡化工艺和后处理等方面均取得了显著的进展。然而，面对全球水资源日益紧缺的挑战，仍需进一步加强技术研发和创新，提高海水淡化技术的效率、降低能耗、减少环境污染，以更好地满足沿海地区日益增长的淡水资源需求。还需要加强国际合作与交流，共同推动海水淡化技术的全球应用与发展。参考资料：环印联盟区域科技转移中心海水淡化技术协调中心（以下简称“协调中心”）在津揭牌，正式搭建起中国与环印联盟各国开展海水淡化技术转移合作的交流平台。由国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所（以下简称“淡化所”）、环印度洋联盟区域科学技术转移中心共同主办的“环印联盟成员国海水淡化技术合作国际专家研讨会暨展会”同时开幕。成立协调中心，是国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所与环印联盟区域科技转移中心2014年10月签署关于海水淡化技术转移合作谅解备忘录后，双方开展的首个合作项目。协调中心依托淡化所组建，未来，中国作为环印度洋联盟区域对话伙伴国，将凭借淡化所技术优势，推动海水淡化技术输出。此次会议吸引来自孟加拉国、伊朗、肯尼亚、南非、泰国等11个国家和地区，及国内多家海水淡化企业和业内专家，将围绕海水淡化解决水资源短缺问题，开展交流和现场考察。天津市作为我国最早开展海水淡化的城市，海水淡化装机规模居全国首位。天津海水淡化与综合利用研究所在相关领域取得30多项国内第一。随着全球水资源的日益紧张，海水淡化已成为一种重要的水资源补充途径。海水淡化不仅可以解决人类对水资源的需求，而且可以实现对海洋水资源的有效利用。本文将从国内和国外两个方面，探讨海水淡化技术的发展现状和应用前景。我国是世界上最大的淡化市场之一，海水淡化技术在我国的发展历史悠久。近年来，我国政府对海水淡化产业给予了高度重视和支持，推动了海水淡化技术的快速发展。我国海水淡化技术已经取得了长足的进步。目前，我国已经掌握了反渗透、正渗透、多级闪蒸等多种海水淡化技术，其中反渗透技术是最常用的海水淡化方法。反渗透技术具有操作简单、能耗低、出水质量高等优点，因此在商业应用中具有广泛的前景。我国海水淡化产业发展迅速，已经形成了一套完整的产业链。从海水淡化设备的研发、生产到海水淡化工程的设计、施工，我国已经拥有了完整的产业链条。同时，我国政府还出台了一系列支持海水淡化产业发展的政策，为产业发展提供了强有力的政策支持。在国外，海水淡化技术已经得到了广泛应用。其中，反渗透技术是最常用的海水淡化方法之一。在反渗透技术方面，一些发达国家已经掌握了先进的技术和设备，并成功地应用于商业生产中。例如，美国、日本、以色列等国家在反渗透技术方面具有较高的水平，已经成功地应用于海水淡化工程中。在一些发达国家，海水淡化产业已经得到了高度重视和发展。例如，以色列是全球最主要的海水淡化国家之一，其海水淡化技术已经达到了世界领先水平。沙特阿拉伯、西班牙等国家也在积极推动海水淡化产业的发展，建设了多座大型海水淡化厂。随着全球水资源的紧张和人类对水资源需求的增加，海水淡化已成为一种重要的水资源补充途径。我国和国外在海水淡化技术方面都取得了长足的进步，反渗透技术是最常用的海水淡化方法之一。在产业发展方面，我国已经形成了完整的海水淡化产业链条，而一些发达国家也在积极推动海水淡化产业的发展。未来，随着技术的不断进步和应用领域的拓展，海水淡化产业将具有更加广阔的发展前景。海水淡化处理技术是指将水中的多余盐分和矿物质去除得到淡水的工序。世界上装机应用的海水淡化膜方法主要有多级闪蒸(MSF)、多效蒸发(MED)和反渗透法(RO)，半个世纪以来己养活了世界上1亿多的人口，促进了干旱沙漠地区和发达国家沿海经济和社会发展。海水淡化技术，海水由于其含盐量非常高，而不能被直接使用，主要采用两种方法淡化海水，即蒸馏法和反渗透法。蒸馏法主要被用于特大型海水淡化处理上及热能丰富的地方。反渗透膜法适用面非常的广，且脱盐率很高，因此被广泛使用。反渗透膜法首先是将海水提取上来，进行初步处理，降低海水浊度，防止细菌、藻类等微生物的生长，然后用特种高压泵增压，使海水进入反渗透膜，由于海水含盐量高，因此海水反渗透膜必须具有高脱盐率，耐腐蚀、耐高压、抗污染等特点，经过反渗透膜处理后的海水，其含盐量大大降低，TDS含量从36000毫克/升降至200毫克/升左右。淡化后的水质甚至优于自来水，这样就可供工业、商业、居民及船舶、舰艇使用。全球海水淡化技术超过20余种，包括反渗透法、低多效、多级闪蒸、电渗析法、压汽蒸馏、露点蒸发法、水电联产、热膜联产以及利用核能、太阳能、风能、潮汐能海水淡化技术等等，以及微滤、超滤、纳滤等多项预处理和后处理工艺。从大的分类来看，主要分为蒸馏法(热法)和膜法两大类，其中低多效蒸馏法、多级闪蒸法和反渗透膜法是全球主流技术。一般而言，低多效具有节能、海水预处理要求低、淡化水品质高等优点;反渗透膜法具有投资低、能耗低等优点，但海水预处理要求高;多级闪蒸法具有技术成熟、运行可靠、装置产量大等优点，但能耗偏高。一般认为，低多效蒸馏法和反渗透膜法是未来方向。预计“十二五”期间，我国海水淡化将达到150万-200万吨/日，是现有产能的四倍，投资规模将达到200亿元左右。冷冻海水淡化法原理：海水三相点是使海水汽、液、固三相共存并达到平衡的一个特殊点。若压力或温度偏离该三相点，平衡被破坏，三相会自动趋于一相或两相。真空冷冻法海水淡化正是利用海水的三相点原理，以水自身为制冷剂，使海水同时蒸发与结冰，冰晶再经分离、洗涤而得到淡化水的一种低成本的淡化方法。与蒸馏法、膜海水淡化法相比，冷冻海水淡化法能耗低，腐蚀、结垢轻，预处理简单，设备投资小，并可处理高含盐量的海水，是一种较理想的海水淡化法。冷冻法，即冷冻海水使之结冰，在液态海水变成固态冰的同时盐被分离出去。冷冻法与蒸馏法都有难以克服的弊端，其中蒸馏法会消耗大量的能源并在仪器里产生大量的锅垢，而所得到的淡水却并不多；而冷冻法同样要消耗许多能源，但得到的淡水味道却不佳，难以使用。冷冻海水淡化法工艺之预冷海水脱气后可与蒸发结晶器内排出的浓盐水和淡化水产生热交换，预冷至海水的冰点附近。冷冻海水淡化法工艺之脱气由于海水中溶有的不凝性气体在低压条件下将几乎全部释放,且又不会在冷凝器内冷凝。这将升高系统的压力，使蒸发结晶器内压力高于二相点压力，破坏操作的进行。显然减压脱气法适合本系统。海水淡化法工艺之冰—盐水是一固液系统普通的分离方法均可使冰—盐水得到分离，但分离方法不同，得到的冰晶含盐量也不同。实验结果表明减压过滤方法得到的冰晶含盐量比常压过滤方法得到的冰晶含盐量低得多。海水淡化法工艺之蒸汽冷凝在蒸发结晶器内，除海水析出冰晶以外，还将产生大量的蒸汽，这些蒸汽必须及时移走，才能使海水不断蒸发与结冰。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。在通常情况下，淡水通过半透膜扩散到海水一侧，从而使海水一侧的液面逐渐升高，直至一定的高度才停止，这个过程为渗透。此时，海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压，那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。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。因此，从1974年起，美日等发达国家先后把发展重心转向反渗透法。反渗透海水淡化技术发展很快，工程造价和运行成本持续降低，主要发展趋势为降低反渗透膜的操作压力，提高反渗透系统回收率，廉价高效预处理技术，增强系统抗污染能力等。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一般都称为太阳能蒸馏器。蒸馏系统被动式太阳能蒸馏系统的例子就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，仍被广泛采用。对盘式太阳能蒸馏器的研究主要集中于材料的选取、各种热性能的改善以及将它与各类太阳能集热器配合使用上。与传统动力源和热源相比，太阳能具有安全、环保等优点，将太阳能采集与脱盐工艺两个系统结合是一种可持续发展的海水淡化技术。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。太阳能蒸馏法就是采用简单的太阳能蒸馏器。该蒸馏器由一个水槽组成，水槽内有一个黑色多孔的毡心浮洞，槽顶上盖有一块透明、边缘封闭的玻璃覆盖层。太阳光穿过透明的覆盖层投射到黑色绝热的槽底，转换为热能。因此，塑料芯中的水面温度总是高于透明覆盖层底的温度，水从毡芯蒸发，蒸汽扩散到覆盖层上冷却为液体，排入不透明的蒸馏槽中。低温多效海水淡化技术是指盐水的最高蒸发温度低于70℃的蒸馏淡化技术，其特征是将一系列的水平管喷淋降膜蒸发器串联起来，用一定量的蒸汽输入首效，后面一效的蒸发温度均低于前面一效，然后通过多次的蒸发和冷凝，从而得到多倍于蒸汽量的蒸馏水的淡化过程。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。低温多效蒸馏技术由于节能的因素，发展迅速，装置的规模日益扩大，成本日益降低，主要发展趋势为提高首效温度，提高装置单机造水能力；采用廉价材料降低工程造价，提高操作温度，提高传热效率等。一种低温多效蒸馏法海水淡化设备，包括供汽系统、布水系统、蒸发器、淡水箱及浓水箱，供汽系统的生蒸汽入口置于中间效蒸发器上。工作方法为：（1）布水系统对海水进行喷淋；（2）输入生蒸汽到中间效蒸发器的蒸发管内部；（3）蒸汽在蒸发管内冷凝传出热量，蒸发管外吸收热量产生蒸发；（4）新蒸汽输送至其两侧的蒸发管内.管外吸收热量、产生蒸发；（6）各效蒸发器重复蒸发和冷凝过程；（7）蒸馏水进入淡水箱；（8）浓盐水进入浓水箱。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。多级闪蒸海水淡化是将经过加热的海水，依次在多个压力逐渐降低的闪蒸室中进行蒸发，将蒸汽冷凝而得到淡水。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，主要在海湾国家采用。多级闪蒸技术成熟、运行可靠，主要发展趋势为提高装置单机造水能力，降低单位电力消耗，提高传热效率等。该法的技术关键是新型离子交换膜的研制。离子交换膜是5-0mm厚度的功能性膜片，按其选择透过性区分为正离子交换膜（阳膜）与负离子交换膜（阴膜）。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。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。蒸馏法是通过加热海水使之沸腾汽化，再把蒸汽冷凝成淡水的方法。蒸馏法海水淡化技术是最早投人工业化应用的淡化技术，特点是即使在污染严重、高生物活性的海水环境中也适用，产水纯度高。与膜法海水淡化技术相比，蒸馏法具有可利用电厂和其他工厂的低品位热、对原料海水水质要求低、装置的生产能力大，是当前海水淡化的主流技术之一。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。露点蒸发淡化技术是以空气为载体,通过用海水或苦咸水对其增湿和去湿来制得淡水,并通过热传递将去湿过程与增湿过程耦合,使冷凝潜热直接传递到蒸发室,为蒸发盐水提供汽化潜热,以提高过程的热效率。建立了有效传热面积分别为6m~2和75m~2的两台增湿/去湿耦合的露点蒸发淡化设备。建立了相应的实验装置和计算机数据采集系统。分别成功地完成了露点蒸发淡化基本流程与参数相关性实验以及强化传热/传质淡化实验。真空冷冻海水淡化法工艺包括脱气、预冷、蒸发结晶、冰晶洗涤、蒸汽冷凝等步骤，海水淡化水产品可达到国家饮用水标准，是一种较理想的海水淡化法。非加压渗透吸附：非加压吸附渗透海水淡化法，或称为“正向渗透法”，让水通过多孔膜进入一种超强吸水的吸附剂的盐浓度甚至超过海水的溶液或固态物，但溶液里的特殊盐分很容易蒸发。分固态盐、液态盐方向。固态盐解吸附耗能更小。另外两种方法都在薄膜结构上有了创新和改进碳纳米管薄膜，是一种用碳纳米管来做薄膜的小孔，另一种渗透用的薄膜。蛋白质膜，是薄膜的孔用引导水分子通过活细胞的细胞膜的蛋白质来构成。无论是海水淡化，还是苦咸水脱盐，给水预处理是保证反渗透系统长期稳定运行的关键。在制定海水预处理方案时应充分考虑到：海水中存在大量微生物、细菌和藻类。海水中细菌、藻类的繁殖和微生物的生长不仅会给取水设施带来许多麻烦，而且会直接影响海水淡化设备及工艺管道的正常运转。周期性涨潮、退潮，海水中夹带大量泥沙，浊度变化较大，易造成海水预处理系统运转不稳定。海水具有较大腐蚀性，对系统中所采用的设备、阀门、管道件的材质要作一定筛选，耐腐性能要好。国外海水淡化工程多采用投加液氯、NaCl和CuSO4等化学试剂来杀菌灭藻。考虑到交通等多方面的因素，投加化学试剂杀菌灭藻有一定难度，在本工程设备研制过程中专门采用海水次氯酸钠发生器。海水取水泵后分出一小股带压海水，进入次氯酸钠发生器，在直流电场作用下产生NaCl，靠位差直接注入海滩沉井，以杀灭海水中的细菌、藻类和微生物。由于海水硬度高海水直接电解必须克服发生电极结垢问题。在研制过程中，借鉴了电渗析频繁倒极（EDR）技术，即每隔5～10min倒换一次电极极性，有效地解决了次氯酸钠发生器结垢沉淀问题。混凝过滤旨在去除海水中胶体、悬浮杂质，降低浊度。在反渗透膜分离工程中通常用污染指数（FI）来计量，要求进入反渗透设备的给水的FI值<4。由于海水比重较大，pH值较高，且水温季节性变化大，系统选用FeCl3作为混凝剂，其具有不受温度影响，矾花大而结实，沉降速度快等优点。本工程项目采用表面接触混凝过滤技术，由双层滤料过滤和活性炭过滤组成，分别设置了2台双层机械过滤器和2台活性炭过滤器，滤器直径滤速在7～8m/s之间。滤器采用钢衬胶，外涂船用漆，内设ABS水帽布水和316L不锈钢管排布气。为了降低海水预处理系统和瞬间负荷，提高水回收率设置了反渗透浓缩水作为过滤器反冲洗水的气液反洗系统。海水含盐量高、硬度高，对设备腐蚀性大，而且水温季节性变化较大使得反渗透海水淡化系统比常规的苦咸水脱盐系统要复杂得多，工程投资和能耗也高得多。因此通过精心的工艺设计，合理的设备配置来降低工程投资和能耗，从而降低单位制水成本，并确保系统稳定运行就显得格外重要。为防止海水淡化过程中因海水浓缩而产生难溶无机盐类，如CaCOCaSO4，在反渗透膜表面和系统管道件上结垢沉淀，海水在进入反渗透脱盐系统前要添加防垢剂。投加H2SO4调节海水pH值分解海水中的HCO3，以防止CaCO3沉淀，是海水淡化中最常用和最经济的方法。投加（NaPO3）6（SHMP）是防止CaSO4沉淀的有效方法，但（NaPO3）6在阻垢的同时产生的副产品磷酸盐会助长微生物、细菌和藻类的生长，使用有一定的局限性。而从西方国家进口的专用高分子聚合物阻垢剂价格较高，会直接影响海水淡化工程的运转费用。本工程最终选用H2SO4作为阻垢剂，控制反渗透系统给水的pH值在8～0之间，同时控制海水淡化系统水回收率，以防止CaSO4沉淀析出。考虑到在反渗透海水淡化系统中采用以芳香聚酰胺为膜材料的复合膜元件其耐氧化性差要求进水中余氯含量在1mg/L以下还原剂脱，因此海水在进入膜系统前投加NaHSO3，控制海水进反渗透装置前的氧化还原电位（ORP），使进反渗透装置前的海水氧化还原电位（ORP）在280～320mV.NaHSO3投加量是海水中余氯量的3倍。环岛海域的海水受周边环境影响较大，海水化学耗氧量（COD）在7～5mg/L，尤其在夏、秋季节有时海水有较大的异臭异味。因此除添加NaClO进行氧化外，增设活性炭过滤器，选用具有较高机械强度的果型颗粒活性炭能有效地吸附有机物和异臭异味，提高反渗透产水水质，同时能减轻对反渗透膜面污染，延长膜使用寿命。整个反渗透海水淡化控制系统设计采用国内外先进的计算机程序控制，由工控机操作站可编程控制器PLC组成一个分散采样控制，集中监视操作的控制系统。按工艺参数设置高低压保护开关，自动切换装置，电导、流量和压力出现异常时，能实现自动切换、自