海水淡化的幾種主要工藝

　　海水淡化(又稱(chēng)海水脫鹽)是分離海水中鹽和水的過(guò)程。從海水中取出水,或除去海水中的鹽,都可以達到淡化目的。海水淡化的方法,基本上也分為這兩大類(lèi)。

　　其中得到大規模商業(yè)應用的是反滲透法、電滲析法和蒸餾法。

①反滲透法(Reverse osmosis, RO)

　　在壓力驅動(dòng)下,海水中的淡水通過(guò)半透膜進(jìn)入膜的低壓側,而海水中的其他組分(如鹽)被阻擋在膜的高壓側并隨濃縮海水排出,從而達到有效的分離。海水淡化時(shí),在海水一側施加大于海水滲透壓的外壓,則海水中的純水將反向滲透至淡水中,此即反滲透海水淡化原理(圖1) 。為了取得必要的淡化速率,實(shí)際操作壓力大于5.5MPa。

圖1 反滲透脫鹽過(guò)程

②電滲析法( Electrodialysis,ED)

　　在直流電場(chǎng)的作用下,離子透過(guò)選擇性離子交換膜而遷移,從而使電解質(zhì)離子自溶液中部分分離出來(lái)的過(guò)程稱(chēng)為電滲析(圖2) 。

圖2 電滲透脫鹽過(guò)程

③蒸餾法

　　蒸餾法的海水淡化原理簡(jiǎn)單,即將海水加熱,待水蒸汽冷凝后得到淡水。蒸餾法依據所用能源、設備及流程的不同,分為多級閃蒸(Multi- stage flash distillation,MSF) 、低溫多效(Multip leeffect distillation,MED)和蒸汽壓縮蒸餾(Vaporcom-pression,VC)等。其中,低溫多效在70℃以下進(jìn)行操作,遠低于多級閃蒸110℃左右的蒸汽溫度,有效地避免了無(wú)機鹽的結垢,是目前最為適用的蒸發(fā)技術(shù)之一。同時(shí),它可利用各種形式的低位熱源,如與火電廠(chǎng)或核電廠(chǎng)結合,利用蒸汽輪機的背壓0.02～0.04MPa (絕對壓力)抽氣造水,減少發(fā)電損失,提高發(fā)電機組的效率(圖3)。

圖3 利用蒸汽輪機背壓蒸汽的MED工藝流程