海水淡化的方法概述
現(xiàn)代意義上的海水淡化則是在第二次世界大戰(zhàn)以后才發(fā)展起來的。戰(zhàn)后由于國(guó)際資本大力開發(fā)中東地區(qū)石油,使這一地區(qū)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,人口快速增加,這個(gè)原本干旱的地區(qū)對(duì)淡水資源的需求與日俱增。而中東地區(qū)獨(dú)特的地理位置和氣候條件,加之其豐富的能源資源,又使得海水淡化成為該地區(qū)解決淡水資源短缺問題的現(xiàn)實(shí)選擇,并對(duì)海水淡化裝置提出了大型化的要求。
在這樣的背景下,20世紀(jì)60年代初,多級(jí)閃蒸海水淡化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,現(xiàn)代海水淡化產(chǎn)業(yè)也由此步入了快速發(fā)展的時(shí)代。
海水淡化技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用始于干旱的中東地區(qū),但并不局限于該地區(qū)。由于世界上70%以上的人口都居住在離海洋120公里以內(nèi)的區(qū)域,因而海水淡化技術(shù)近20多年迅速在中東以外的許多國(guó)家和地區(qū)得到應(yīng)用。最新資料表明,到2003年止,世界上已建成和已簽約建設(shè)的海水和苦咸水淡化廠,其生產(chǎn)能力達(dá)到日產(chǎn)淡水3600萬(wàn)噸。目前海水淡化已遍及全世界125個(gè)國(guó)家和地區(qū),淡化水大約養(yǎng)活世界5%的人口。海水淡化,事實(shí)上已經(jīng)成為世界許多國(guó)家解決缺水問題,普遍采用的一種戰(zhàn)略選擇,其有效性和可靠性已經(jīng)得到越來越廣泛的認(rèn)同。
現(xiàn)如今的主流方法繁多,具體有如下幾種方法:
蒸餾法、冷凍法、反滲透法、太陽(yáng)能法、低溫多效、多級(jí)閃蒸、電滲析法、壓汽蒸餾、露點(diǎn)蒸發(fā)法、水電聯(lián)產(chǎn)、熱膜聯(lián)產(chǎn)等
此外,以上方法的其他組合也日益受到重視。在實(shí)際選用中,究竟哪種方法最好,也不是絕對(duì)的,要根據(jù)規(guī)模大小、能源費(fèi)用、海水水質(zhì)、氣候條件以及技術(shù)與安全性等實(shí)際條件而定。
實(shí)際上,一個(gè)大型的海水淡化項(xiàng)目往往是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程。就主要工藝過程來說,包括海水預(yù)處理、淡化(脫鹽)、淡化水后處理等。其中預(yù)處理是指在海水進(jìn)入起淡化功能的裝置之前對(duì)其所作的必要處理,如殺除海生物,降低濁度、除掉懸浮物(對(duì)反滲透法),或脫氣(對(duì)蒸餾法),添加必要的藥劑等;脫鹽則是通過上列的某一種方法除掉海水中的鹽分,是整個(gè)淡化系統(tǒng)的核心部分,這一過程除要求高效脫鹽外,往往需要解決設(shè)備的防腐與防垢問題,有些工藝中還要求有相應(yīng)的能量回收措施;后處理則是對(duì)不同淡化方法的產(chǎn)品水針對(duì)不同的用戶要求所進(jìn)行的水質(zhì)調(diào)控和貯運(yùn)等處理。海水淡化過程無(wú)論采用哪種淡化方法,都存在著能量的優(yōu)化利用與回收,設(shè)備防垢和防腐,以及濃鹽水的正確排放等問題。
海水淡化技術(shù)的發(fā)展與工業(yè)應(yīng)用,已有半個(gè)世紀(jì)的歷史,在此期間形成了以多級(jí)閃蒸、反滲透和多效蒸發(fā)為主要代表的工業(yè)技術(shù)。專家普遍認(rèn)為,今后三、四十年在工業(yè)應(yīng)用上,仍將是這三項(xiàng)技術(shù)“唱主角”,但反滲透的比重將越來越大。從地區(qū)上來講,中東海灣國(guó)家仍將以多級(jí)閃蒸為首選,因?yàn)樗哂写笮突统笮突▎闻_(tái)設(shè)備產(chǎn)水量目前已高達(dá)日產(chǎn)淡水4~5萬(wàn)噸)、適應(yīng)于污染重的海灣水以及預(yù)處理費(fèi)用低的優(yōu)勢(shì);然而在中東以外地區(qū)將以反滲透或膜法為首選,因?yàn)槟しǖ哪芎暮统杀径季哂袃?yōu)勢(shì),以北美地區(qū)為例,近期的發(fā)展已經(jīng)表明,在淡化和水處理方面都將以膜法為主。
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