2012 年 2 月（上）
工 业 技 术
科技创新与应用
海水淡化技术方法及应用
前言：
现在海水淡化技术不仅应用到海水的淡化上，
还发展成为处
理工业废水的有利手段，
外国一家公司研制出一种新型海水淡化设备，
它使用一种称为
“迅速喷雾蒸发”
的技术，
比原来的反渗透技术要高得
多，
这种装置还可以处理废水，
投资小，
运行维护成本低等特点，
有望在
全球得到推广。这在很大程度上提高了水资源的循环利用，
促进了全球
经济的可持续性发展。
1 我国海水淡化的发展
我国海水淡化工程最早开始于 1958 年，近二十多年的发展已取得
了很好的成果，
在此期间形成了以多级闪蒸、
反渗透和多效蒸发为主的
新技术，
相绩有不少大中小型的海水淡化工程投产使用，
很大程度上解
决了工业用水的缺口。随着科技的进步，
工程技术人员在海水淡化方面
的研究已有很大的提高，
不仅在海水淡化方面有效的降低了淡化成本，
还在淡化技术上有了很大的提高，部分淡化过的海水已达到生活用水
的标准。虽然短时间内多级闪蒸、
反渗透和多效蒸发仍将是海水淡化技
术的主要方法，但随着淡化技术的不断成熟，反渗透的比重将越来越
大，
海水淡化水平有望进一步提高，
从根本上解决我国生产和生活用水
紧张的状况。
2 海水淡化主要技术分析
目前，
国际上海水淡化应用的技术主要是热法和膜法，
又分别称为
蒸馏法和反渗透法。
2.1 蒸馏法海水淡化及其特点
2.1.1 蒸馏法原理。把海水加热使之沸腾蒸发，
再把蒸汽冷凝成淡水
的过程即为蒸馏法。蒸馏法是最早采用的淡化法，
其优点是结构简单、
操作容易，
所得淡水水质好等。蒸馏法有很多种，如多效蒸发、多级闪
蒸、
压气蒸馏、
膜蒸馏等。
2.1.2 蒸馏法特点。蒸馏法是一种较早应用的海水淡化法，
虽然是一
种古老的方法，
但由于不断的改进技术等问题，
此法至今仍在被广泛应
用。根据所用能源、设备、流程不同可分为设备蒸馏法、蒸汽压缩蒸馏
法、
多级闪急蒸馏法等。
（1）多级闪蒸。多级闪蒸是一种在 20 世纪 50 年
代发展起来的海水淡化法，
其原理是海水经过预热后，
进入闪蒸室，
该
闪蒸室的压力低于将要进入的盐水所对应的饱和蒸汽压力，盐水进入
后即因过热而进行闪蒸。闪蒸出的蒸汽冷凝后即为淡水。由于它的安全
可靠，
因此发展迅速，
中东许多产油国所建的海水淡化工厂，
大多采用
多级闪蒸法，
并且与发电厂结合。
（2）蒸汽压缩蒸馏法。利用机械压缩机
把蒸汽压缩、
升压和升温（温度升高 10℃左右），
并作为加热和使海水蒸
发的热源，
因此压汽蒸馏在运行后不需外部提供加热蒸汽，
靠机械能转
化为热能，
过程效率高、
比能耗低，
而且过程不需冷却水，
结构紧凑，
但压
汽机造价较高，
容易腐蚀、
结垢难于进一步大型化。
2.2 反渗透海水淡化系统
反渗透海水淡化系统的技术关键在于合理的设计预处理系统、选
用合适的高压泵和能量回收装置，
反渗透中的压力是由高压泵提供的，
一般在 5.0-6.0Mpa，
整个系统的能量消耗也在此，
因此，
高压泵的选择十
分重要，
泵主要分为两大类：
叶片式泵和容积式泵，
叶片式泵一般用高
速泵和多级离心泵，容积式泵用的是往复泵，叶片式泵的流量比较大
些，
适合用在处理的量大些，
不适合用在如船上，
海岛等小型海水淡化
机上，
此时一般用容积式往复泵，
但叶片式泵和容积式泵的运行曲线是
不同的，
叶片式泵的压力有极值，
0 流量时最大，
压力随着流量的增大而
降低，
容积式泵在转速固定时，
流量不变，
压力随着外界管路阻力的增
大而增大。
2.2.1 国际反渗透淡化技术发展现状。目前反渗透膜的脱盐率高于
99.3，
透水通量大大增加，
抗污染和抗氧化能力不断提高。反渗透海水淡
化的技术进步表现在如下方面：
（1）反渗透膜的性能明显提高。目前的反
渗透复合膜系采用芳香族聚胺的材料，
由于新材料的使用，
渗透复合膜
的水通量比以往提高几倍以上，
盐的透过率也有很大的提高。
（2）功交换
器的研制成功。在我国海水淡化的工作中，
1998 年是海水淡化技术的一
个新的里程碑。功交换器的研制成功，
成功的运用到了海水反渗透淡化
系统上，
这是一咱新型的能量回收装置，
对海水淡化技术的发展奠定了
新的基础。
（3）段间能量回收透平的成功应用。段间能量回收透平适合于
盐含量较低的海水淡化系统，它可以增加系统的产水量或降低系统的
能量消耗。
（4）微滤技术用于海水预处理。采用微滤（或超滤）作为海水反
渗透的预处理，
不需加入絮凝剂、
杀菌剂和余氯脱除剂等化学药品同时
也省去了保安过滤器，
此技术由于改进了进水水质，
不仅延长了反渗透
膜的使用寿命，
而且有助于提高系统的回收率、
降低运行费用。（5）纳滤
技术在预处理中的应用。沙特阿拉伯的 SWCC,成功地开发出纳滤（NF）
作为海水的预处理技术，
用于脱除硬度和总溶解固体，
从而提高海水反
渗透的操作压力和系统的回收率，
保证膜组件的运行安全。
（6）淡化成本
的明显下降。由于膜的性能不断提高，
高压泵和能量回收装置的性能持
续进步，各种预处理新工艺的不断提出，促使设备的运行管理更为简
单；
更由于国际市场一体化的倾向，
加大了海水淡化工程公司之间的竞
争，
使得设备的投资费用不断降低，
从而使反渗透海水淡化的造水成本
不断下降。
2.2.2 国内反渗透海水淡化工程。由于我国开始研究海水淡化工程
的时间还不是很长，
工艺水平与发达国家还有差距，
在海水淡化过程中
所使用的反渗透复合膜还要从国外进口。这在无形中就加大了海水渗
化的成本，
随着科技的进步，
预计在不久的将来，
无机材料因其自身的
优势具有替代有机膜的可能，
这将对海水淡化工程是一大变革，
有利的
促进海水淡化工程的进一步发展。
3 海水淡化技术的综合应用
在电厂循环经济中的应用正在筹建的某滨海发电厂，一期工程装
机容量为 2000MW，
厂址附近为某大型盐场。电厂配套建设 20 万吨/天
低温多效蒸馏海水淡化工程，
为电厂自身和周边地区供水。同时，电厂
使用海水循环冷却。海水淡化过程中排出的浓盐水和发电厂排出的浓
缩冷却海水全部引入盐场，
利用太阳能，
把浓海水制成中度卤水，
中度
卤水采用空气吹溴法提取溴素，提溴后的卤水再进入蒸发池继续蒸发
为饱和卤水，
饱和卤水分别进入结晶池和真空制盐厂，
生产原盐和精制
盐。剩下的制盐母液进入盐化工生产工序，把其中所有无机盐全部分
离，
生产出氯化钾、
氯化镁、
硫酸镁等化工产品。至此，
全部海水被
“吃干
榨净”
，
无废液排入大海，
实现了
“零排放”
。同时，
由于海水淡化后排出的
浓盐水比一般海水高出近一倍，
大大提高了盐的产出效率，
在增加盐产
量的同时可节约现有盐场用地 22.5 平方公里，如果维持原盐产量不变，
则可以节约 56 平方公里的盐场用地。电厂所产生的粉煤灰、石膏等传
统意义上的废弃物，
被用来开发生产出新型建材产品，
可把电厂自身的
粉煤灰、
石膏全部消化利用，
同时省却了灰场用地。
4 结语
随着经济的飞速发展，
带动工农产业的快速提高，
工农产业的加速
发展，
加大了工农的用水量和水污染的加剧，
更加剧了水资源的匮乏，
所以海水淡化技术的发展就成了重中之重，
在现阶段，
应加大力度对海
水淡化工程的投入，提高海水淡化的技术水平，使海水得到有效的利
用，
使工业废水得到有效治理，
为经济的可持续性发展提供动力支持。
参考文献
[1]解利昕、
阮国岭等，
水处理技术，
2000.2：p90-92.
[2]尹建华、
吕庆春、阮国岭，海洋技术，2002.4：p22-25.
摘 要：目前由于全球水资源的严重短缺，各个国家加大了地海水淡化的研究工作。并取得了可观的效果。随着研究的深入，技术
上的成熟，
再加之处理工艺的改进，
淡化过的海水已成为沿海地区生产生活用水的一部分。本文阐述了我国海水淡化的发展，介
绍了海水淡化的主要两种技术方法，
最后对海水淡化技术综合应用进行探讨并做以展望。
关键词：海水淡化；海水淡化技术；应用发展
2 结论
重烧工艺的应用和推广大大提高了生产效率，
增加了企业效益。目
前，
国内卫生陶瓷生产厂家众多。且以中、
低档产品为主。由于技术含量
低，
附加值低，
从成本考虑，
对缺陷产品的修补较少采用重烧的方法，
而
广泛采用的是使用环氧树脂进行修补。环氧树脂虽然具有较好的机械
性能和化学稳定性，
但同陶瓷材料相比，
仍有很多缺点;利用重烧工艺使
一件有缺陷的产品恢复为合格品是可行的。所以，
对一家高档卫生陶瓷
制造商来讲。把有缺陷的产品进行成功的重烧，对于提高产品质量、降
低生产成本、
提高经济效益，
有着非常重要的意义。