电站辅机总第
107
期
(2008 No . 4)
均综合用水量将分别达到 325 ~ 365 m
3
和 350 ~
400 m
3
,缺水 总 量 将 分别 达到 166 ~ 255 亿 m
3
和
273~393 亿 m
3
;同时 ,考虑到南方沿海部分地区的
水质性和资源性缺水状况 ,沿海地区的缺水形势将
更趋严峻 。
海水淡化是解决沿海地区水资源紧缺的根本途
径之一 ,淡水资源紧缺已成为制约我国国民经济发
展和人民生活水平提高的瓶颈 。
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海水淡化技术的种类
海水淡化技术也称海水脱盐技术 ,是分离海水
中盐和水的过程 。按分离原理和方法 ,海水淡化技
术可分为相变法和非相变法两大类 。相变法主要包
括 :蒸馏法 、
冷冻法 ;非相变法主要包括 :膜法 、
其他
方法 。
表 1 列出了海水淡化法的不同分类 ,现应用最
为广泛的 、
形成产业化规模的是蒸馏法中的低温多
效法 (M ED) 、
多级闪蒸法 ( MSF) 、
膜法中的反渗透
法 ( RO) 以及热膜耦合法 ,也是现国际海水淡化市场
所采用的主流海水淡化技术 。在此 ,将对这几种主
要的海水淡化技术进行比较分析 ,还应根据工程项
目的具体情况 ,选取合适的海水淡化技术种类 。
表
1
海水淡化方法的分类
海
水
淡
化
的
基
本
方
法
相变法
非相
变法
蒸馏法
太阳能蒸馏法
( Solar Distillation ,SD)
低温多效法
(Multi - Effect Distillation ,MED)
多级闪蒸法
( Multi - Stage Flash ,MSF)
压汽蒸馏法
(Vapor Comp ression ,VC)
膜蒸馏法
( Membrabe Distillatio n ,MD)
冷冻法
直接法
直空法
二次冷冻法
间接法
气体水化物法
膜法
反渗透法
( Reverse Osmo sis ,RO)
电渗析法
( Elect ro Dialysis , ED)
其它
方法
离子交换法
溶剂提取法
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海水淡化技术的发展状况及趋势
海水淡化技术发展至今已历经近半个世纪 ,联
合国 在《关 于 非 常 规 水 源 的 研 究 报 告》中 指 出 :
1950~1985 年间 ,海水淡化技术的发展经历了发现
阶段 、
开发阶段和商业化阶段 ,期间研究开发的精
力 ,主要集中于蒸馏法 (包括多级闪蒸 、低温多效
等) 、
冷冻法 、
电渗析法和反渗透法 ;之后的 20 多年
中 ,多级闪蒸法 、
低温多效法和反渗透法发挥了突出
的作用 ,成为当代海水淡化与苦咸水淡化技术的主
流 。近年来 ,1 种将蒸馏法和膜法进行集成耦合的
海水淡化技术更具挑战性 。
现主要介绍多级闪蒸 (MSF) 、
低温多效 (M ED)
及反渗透法 ( RO) 的技术情况 ,同时 ,对其在国内外
海水淡化市场上的占有率 、
运行及投资成本 、
技术特
征等主要指标进行比较分析 。
3. 1 技术原理
3. 2 多级闪蒸 Multi Stage Fla sh (MSF)
多级闪蒸法是利用蒸馏的原理 ,即液体在沸
点时将产生蒸汽的原理 ,将溶液中的水份转变成
蒸汽 ,而与溶解于溶液中的盐份分离 ,其工艺流程
原理见图 1 。闪蒸 ( Flashing ) 以 压方式降低沸
点 ,并产生蒸汽 ,再将蒸汽冷凝后 ,即可制得淡水 。
由于此方法并 有使含盐水真正沸腾 (仅是表面
沸腾) 与热传表面积接触 ,可以大幅改善因蒸馏产
生的积垢 ( Scale ) 问题 ,这种方法于 1950 年代即
已有商业化的规模 ,加上其产量较大 ,广为中东产
油国所采用 。
图
1
多级闪蒸
(MSF)
工艺流程图
多级闪蒸的工艺过程 ,在海水淡化系统中主要
被分成 2 个区域 ,一为加热区 ,作为进料海水之预热
使用 ,一般多采蒸汽作热源 ,蒸汽冷凝后回到锅炉 。
另一为闪化区域 ,系一多级的闪化与热回收区 ,通常
为 16 级至 50 级不等 ,级数随著不同的设计要求而
定 。各级蒸发室的压力依次递减 ,海水从一级到另
一级不断闪蒸 ,此区域內并不需要外加热量 。已闪
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