表 2 2. 7 m
3
/ d 淡化器的技术比较
[ 2 ]
项 目
RO
MSF
蒸发器或膜组
件的重量
/ t
224
(
有水时
)
2 500 (
无水时
) ,
8 000 (
充水时
)
海水进入量
/ (m
3
・
h
- 1
)
3 786
6 269. 3
补给水量
/ (m
3
・
h
- 1
)
3 786
2 925
循环浓水流量
/ (m
3
・
h
- 1
)
/
14 286
容积
/ m
3
1 584
5 190
面积
/ m
2
264
1 800
所需泵的功率
/ ( kW
・
h
・
m
- 3
)
7. 98
3. 24 + 1. 13
能量回收
/ ( kW
・
h
・
m
- 3
)
- 2. 784
/
净耗电量
/ ( kW
・
h
・
m
- 3
)
5. 9
3
4. 37
净耗热能
/ MW
/
89. 12
热当量电量
/ ( kW
・
h
・
m
- 3
)
/
10. 95
总能耗
/ ( kW
・
h
・
m
- 3
)
5. 9
15. 32
建造工期
/
月
12
～
18
36
～
48
译注
:
佛罗里达
SWRO
工程的耗电量大约为
4
1
3 kW
・
h/ m
3
,
在
New Providence Island , Bahamas
的
1
万
m
3
/ d
淡化
厂
,
由于采用
WEER
功回收器
,
耗电量已在
3 kW
・
h/ m
3
以下
.
MSF 的投资费为什么远比 SWRO 高得多呢 ?
这可从两种淡化设备的技术指标及其镍合金用量看
出来 (参见表 2 和表 3) .
表 3 淡化装置的镍合金用量
[ 3 ]
淡化器类型
用量
/ ( kg
・
m
- 3
・
d
- 1
)
多级闪蒸
(MSF)
48. 3
多效蒸馏
(M ED)
49. 2
海水反渗透
( SWRO)
2. 2
苦咸水反渗透
( SWRO)
1. 3
纳滤
(MSRO)
0. 8
2
海水淡化的能耗
降低海水淡化的总能耗 ,从而降低淡化水的成
本 ,一直是人们的追求目标 ,是几十年来研究和开发
的重要内容之一. 如美国南加州 MWD 海水淡化示
范工程 ,设计的效数高达 30 级 ,相应运行的最高温
度 110 ℃以上 ,目的在于提高造水比 (大于 20) ,降
低比能耗. 经过几十年的研究和开发 ,无论是 MSF 、
M ED 还是 SWRO ,比能耗均有明显的下降 ,图 1 表
示其下降过程的幅度. 由图可见 ,即使美国南加州
MWD 工程实现 ,其能耗也高于 SWRO 的 1 倍 ,就
能耗而言 , 我们坚信 , 无论那种蒸馏法 , 均无法与
SWRO 竞争. 因为已商业运行的 SWRO ,如 Bahamas
的 1
136 万 m
3
/ d 淡化厂
[ 4 ]
,由于采用功交换器 ,高
压泵的能耗只有 2
16 kW・h/ m
3
. 即使高效节能的
M ED ,各种水泵的能耗要在 2 kW ・h/ m
3
以上 , 而
MSF 则高达 4 kW・h/ m
3
以上 ,再加上加热蒸汽的
热能 ,M ED 总能耗大约 9 kW・h/ m
3
, MSF 高达 14
kW・
h/ m
3
以上 ,而佛罗里达 SWRO 工程 ,预计总能
耗为 3
17～4128 kW・h/ m
3
(透平能量回收 ,而非功
交换器回收能量) .
根据科威特 M
1A1Darwish 计算
[ 2 ]
, MSF 淡化
的比能耗 17
162 kW・h/ m
3
,对比 SWRO ,其比能耗
为 5
19 kW・h/ m
3
. 科威特平均淡化水产量为54
16万
m
3
/ d ,如果用 RO 淡化器替代 MSF ,每年可节省能
源费用 1
144 亿美元. 而且实际上 SWRO 的比能耗 ,
目前只要 4 kW・h/ m
3
左右.
图
1
海水淡化能耗下降对比
[ 5 ]
3
海水淡化的成本
关于海水淡化的成本 ,这是一个比较复杂的问
题 ,也是人们最关心的问题 ,希望海水淡化的成本尽
可能接近自来水的价格. 今天海水淡化已经达到或
基本达到这一目标 ,美国佛罗里达海水淡化工程的
产水出厂价为 0
155 ＄/ m
3 [ 7 ]
,这是海水淡化史上新
的里程碑 ,这一价格比西欧等工业发达国家自来水
价格低得多.
海水淡化的成本主要由投资费和运行管理费等
组成. 它们不仅受许多因素影响 ,而且投资费和运行
费之间也互相影响. 影响淡化的成本有淡化方法 、
淡
化规模 、
当地的水质 、
水温 、
地理 、
地质 、
气候 、
能源价
格 、
淡化水的水质要求 、
设计的选材 、
开工率 、
安全容
量 、
使用年限 、
投资来源 、
利率 、
税收等等因素的影
响. 对于淡化和发电两用厂来讲 ,成本的核算更为复
杂 ,即公用的基础设施的投资 、
管理 、
运行费用的分
摊 、
内部蒸汽和电力调用的成本核算 ,由于没有比较
统一的计算标准 ,因此估算的成本会有很大的差别 ,
如同 是 MSF , 估 算 的 成 本 可 从 0
136 ～ 2164 ＄/
m
3 [ 8 ]
,SWRO 淡化的成本 ,也有类似的报道 ,甚至出
第
4
期
林斯清等
:
海水淡化的成本
・
53
・