海水淡化的三种方法

海水淡化,即利用海水脱盐生产淡水,是实现水资源利用的开源增量技术,可以增加淡水总量,且不受时空和气候影响,保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水 。
全球海水淡化技术超过20 余种,包括反渗透法、低多效、多级闪蒸、电渗析法、压汽蒸馏、露点蒸发法、水电联产、热膜联产以及利用核能、太阳能、风能、潮汐能海水淡化技术等等,以及微滤、超滤、纳滤等多项预处理和后处理工艺 。
从大的分类来看,主要分为蒸馏法和膜法两大类,其中低多效蒸馏法、多级闪蒸法和反渗透膜法三种方法,是全球主流技术 。一般而言,低多效蒸馏法具有节能、海水预处理要求低、淡化水品质高等优点;多级闪蒸法具有技术成熟、运行可靠、装置产量大等优点,但能耗偏高;反渗透膜法具有投资低、能耗低等优点,但海水预处理要求高 。一般认为,低多效蒸馏法和反渗透膜法是未来方向 。
海水淡化的方法有哪些?当前人们已掌握了几种海水淡化方法 。
一种是蒸馏法,即把海水加热,变成蒸汽,然后使蒸汽冷却变成淡水 。一次蒸馏不行,还可以蒸馏多次 。
再一种是反渗透法 。利用一种薄薄的具有多孔结构的“反渗透膜”作为核心部件,在加压条件下,薄膜只能让水通过,把盐类物质拒绝于薄膜外,这样淡水和盐类就分开了 。
世界上淡水资源不足,已成为人们日益关切的问题,也影响了一些国家的经济发展 。1997年3月,世界气象组织和联合国教科文组织,为在摩洛哥举行的世界水资源论坛准备的文件中,发出了“到21世纪,水有可能成为一种稀罕之物”的惊呼 。当然,这里所述的水是指淡水 。淡水在地球上本来就十分有限,它只占地球总水量的3%还不到,而且,其中约2/3囤积在高山和极地的厚厚冰雪中,近1/3深埋在地层里,而真正能被我们利用的淡水,只占地球总水量的0.26%左右 。就是这占有极小份额的淡水资源,今天还正面临着来自人类的严重污染,致使其更加捉襟见肘,日见匮缺 。因此,节约用水,保护珍贵的淡水资源,已成为世人的当务之急 。
除了以上2种海水淡化方法以外,人们还在探索其他效率更高、成本更低的海水淡化技术 。
海水淡化的三种方法 如何淡化海水1、蒸馏法:实用的大规模蒸馏设备为多级闪急蒸馏和多效多级闪急蒸馏 。所谓闪急蒸馏(以下简称闪蒸)是利用海水本身在降温时放出的显热来供给水蒸发时所需的热量 。闪蒸过程是在一个压力低于与水温相应的蒸汽压的室内实现的 。若将闪蒸室一个个连接起来,且一个比一个压力低,则海水每从一个压力较高的闪蒸室流向压力较低的闪蒸室时就蒸发一部分水,而冷凝用的海水逆向上行,回收热量 。这样就实现了多级闪蒸 。在一个室中产生的蒸汽在下一个室中冷凝,其汽化潜热用作下一室加热的热源,那么每个室就叫做一效 。多效和多级相结合的海水淡化法就是多效多级闪蒸法 。它既保留了闪蒸法结构简单的特点,同时也保留了多效法的高效率的优点 。用太阳能作热源的蒸馏法适用于小型的供水 。
2、电渗析法:在电动势的作用下,通过离子选择性隔膜使溶质迁移的操作称为电渗析 。它可用于制备淡水亦可用来浓缩盐水 。阴、阳离子选择性膜有均相、异相、半均相三种 。一般用于海水淡化用的离子选择性膜是强酸性的阳离子选择性膜和强碱性阴离子选择性膜 。
【海水淡化的三种方法】 3、反渗透法:若用一半透膜将一浓溶液和一稀溶液隔开,则稀溶液的溶剂有向浓溶液渗透的倾向 。其倾向的大小以渗透压来度量 。渗透压的大小与二溶液的浓度有关 。若在浓溶液一侧施加一大于渗透压的压力,则浓溶液的溶剂能向稀溶液一侧渗透,即为反渗透 。反渗透脱盐率与半透膜的性质有关,其淡水的透过速率和膜性质、操作压力等参数有关 。用于海水淡化的半透膜材料通常是三醋酸纤维素 。为了得到较大的产水量,单位容积的淡化器中填充的膜面积必须尽量地大 。实际使用时采用二种型式:一种是将膜做成中空的纤维;一种是将一长条膜卷成筒状 。前者叫中空纤维式,后者叫卷式 。