当前海水淡化主流技术的分析与比较

电站辅机总第

107

期

(2008 No . 4)

蒸蒸发的水蒸汽上升与蒸发室上端盘管中之冷进料

海水作热交换而冷凝成为淡水 ,最后 1 个蒸发室则
用蒸汽喷射器 ( Steam Ejector ) 抽真空 ,造成盐水
之表面沸腾。

3. 3 　低温多效 Multi - Effect Distillation (MED)

低温多效是用高　蒸汽与海水之　差进行热交

　后 ,将受热沸腾而蒸发的海水 (不含盐的水蒸汽)

冷凝并收集而成 ,其工艺流程原理见图 2 。

图

　低温多效

(MED)

工艺流程图

目前 , 应用此原理发展出沉管式蒸发器 (

Submerged Tube Evapo rato r , S T E ) 。因将水蒸汽

及凝集液收集于管线 ,且管线沉置于蒸发器之海水
或卤水中 ,故以此为名 ,其缺点为易结垢。以及管
壳 ( Shell & Tube ) 式蒸发器 ,此种蒸发器系针对
沉管式热利用效益较低之缺点加以改进的热交　

方式。依海水在管中的流向 ,又可分为垂直管蒸发
器 ( Vertical Tube Evaporator , V TE ) 与水平管蒸
发器 ( Horizontal Tube Evaporator , H TE ) 2 种形
式。

低温多效的主要工艺流程是 :进料海水流经冷

凝器 ,吸取蒸发器中的热量 ,提高海水的温度 ;冷凝
器后 ,部分海水被排出 ,剩余部分做进料海水加入防
垢剂后 ,成为进料液被喷洒到蒸发器各级热束管上 ;
蒸发器换热管束外部分海水蒸发 ,产生的蒸汽流入
下一效的热束管中 ,经受下一级海水喷洒后冷凝 ;冷
凝后的蒸馏水从束管中流出并被逐级收集。未蒸发

的海水称做盐水 ,流向蒸发器的底部 ,盐水聚集在蒸
发器底部并流向下一级效 ;在最后一效产生的蒸汽
在冷凝器束管冷凝 ,流入的海水在此被加热 ;而作为
热源的加热蒸汽 ,一般输入到温度最高一效的蒸发
器管内 ,在管内冷凝后回锅炉。

3. 4 　反渗透法 Reverse Osmo sis (RO)

反渗透法自 1970 年代后期 ,建造了第一座海水

淡化厂后 ,一直是最具竞

/ 力的处理技术之一。反

渗透法的原理就是利用半透膜中分子晶格空隙对水

及盐类溶解度的差异而将其分离。在半透膜两侧分

别为淡水及含盐类之溶液。依热力学定律 ,物质会
趋向较低化学势能的方向移动 ,因盐水的化学势能
较清水为低 ,故由淡水一侧会产生渗透流 ,通过膜
面 ,进入盐水溶液 ,直到膜两侧化学势能达到平衡为
止。当两侧的压力差等于渗透压时 ,则达到平衡状。
若在盐水一侧施加大于渗透压之压力时 ,则盐水的
化学势能会高于清水 ,而使盐水中的水份 ,通过膜面
流向清水侧 ,此种现象即称为反渗透 ,其工艺流程及
工厂实物见图 3 。

图

　反渗透法

(RO)

3. 5 　市场占有率比较

图 4 数据源自对 2007 年度海水淡化市场的

情况统计 ,在中东地区 ,多级闪蒸法 ( MSF) 的市场
占有率超过了 70 % ,低温多效法 ( M ED) 与反渗透
法 ( RO) 的市场占有率基本持平 ; 而在其他各洲 ,
反渗透法 ( RO) 的市场占有率都是最高的。由于
中东市场份额占据国际市场的 74 % ,所以多级闪
蒸法 ( MSF) 在 3 种主流技术中的比重还是最大
的。

图

MSF

、

MED

、

市场占有率

3. 6 　技术特性的比较

多级闪蒸 ( MSF) 、

低温多效 ( M ED) 、

反渗透法

( RO) 的技术特征存在较大差异 ,也是造成世界各地

不同地域各种技术使用率差别较大的主要原因 ,技
术特性见表 2 。