1、海水的淡化第1頁，共16頁，2022年，5月20日，12點38分，星期四水乃生命所必需，是基礎性的自然資源。然而，人類的污染、過度使用等行為加深了水資源的嚴重短缺。為了保護我們的生命之源，各國政府、企業動用了盡可能的資源來保護現有水資源不被污染，同時研究新技術以尋找新資源。至此今日，充分利用覆蓋地球絕大部分面積的海洋水資源的事業已經受到全球性關注，并開發出了各種海水淡化的技術和設備。下面讓我們來接觸一些海水淡化的技術方法第2頁，共16頁，2022年，5月20日，12點38分，星期四一.海水的蒸餾技術 這是一種古老的方法，道理很簡單，就是對海水進行蒸煮，收集其蒸氣，再冷卻盛水即可。 早期的蒸餾脫

2、鹽技術主要用于遠洋船只上，解決航行過程中船用淡水的供應問題。但是這種方法由于耗能大，結垢多，故一直發展緩慢。后來技術不斷的改進和發展，尤以多級閃蒸技術的問世后，蒸餾技術得到了廣泛的采用。蒸餾技術的分類 蒸餾技術可分為：多級閃急蒸餾技術、多效蒸餾技術、壓氣蒸餾技術、膜蒸餾技術和太陽能蒸餾技術等。第3頁，共16頁，2022年，5月20日，12點38分，星期四多級閃急蒸餾技術多級閃急蒸餾法（MSF，簡稱多級閃蒸法）原理為，將原料海水加熱到一定溫度后引入閃蒸室，由于該閃蒸室中的壓力控制在低于熱鹽水溫度所對應的飽和蒸汽壓的條件下，故熱鹽水進入閃蒸室后即成為過熱水而急速地部分氣化，從而使熱鹽水自身的溫度降

3、低，所產生的蒸汽冷凝后即為所需的淡水。多級閃蒸就是以此原理為基礎，使熱鹽水依次流經若干個壓力逐漸降低的閃蒸室，逐級蒸發降溫，同時鹽水也逐級增濃，直到其溫度接近（但高于）天然海水溫度。 第4頁，共16頁，2022年，5月20日，12點38分，星期四第5頁，共16頁，2022年，5月20日，12點38分，星期四多效蒸餾技術這也是一種蒸餾法。該法是把海水引入第一蒸餾器，由加熱蒸氣加熱，產生的蒸氣稱為二次蒸餾汽。二次蒸餾汽被引入下一個蒸發器作為加熱蒸氣使用，濃海水也進入下一個蒸發器蒸發。串聯在一起的蒸發器的個數叫做效數。最末一效和減壓器相連，以保證沸海水沸點由首效逐次降低，從而實現前一效中二次蒸發對后

4、一效濃海水的加熱作用。第6頁，共16頁，2022年，5月20日，12點38分，星期四壓汽蒸餾技術該技術壓汽的方式可分為熱壓法和機械壓法。熱壓法，是用高壓蒸汽在噴射器中吸引二次蒸汽，到達低壓系統，從而反復利用蒸汽，而機械壓法是用機器來吸引二次蒸汽。膜蒸餾技術 該技術是膜法技術的一個分支，是將蒸餾法與膜法脫鹽結合的為一體的一種新技術。第7頁，共16頁，2022年，5月20日，12點38分，星期四太陽能蒸餾這是海水淡化的新技術，是應用集熱技術將太陽能轉化成熱能，供給海水淡化中所需全部或部分能量來制取淡水的方法。可分為直接法和間接法兩種。直接法將集能和除鹽部分集于一體；間接法是將集能和除鹽部分分開，即

5、通過集熱器收集能量，用以驅動除鹽裝置的方法。對生產能力為100200立方米每天的一般淡化廠，每生產1立方米的淡水，需要石油320升；而太陽能淡化廠，直接法僅需0.20.5升，間接法需要0.72升，最重要的是沒有污染，操作維修簡便，但是由于要求日照量大且比較穩定，一般要在145.4瓦每立方米以上。所以在日照充分的地方，這是一種極有前途的方法。第8頁，共16頁，2022年，5月20日，12點38分，星期四二.膜分離法膜分離技術目前是世界高科技開發的熱點，用于海水淡化的膜分離法主要有電滲析法和反滲透法早在15世紀，航海部門就曾以簡易的蒸餾裝置來解決海船在長期航行中的淡水供應問題。第二次世界大戰期間，

6、出于戰爭的需要，用蒸餾法淡化海水的技術有較大的發展，已用于供應戰艦和島嶼的淡水。從20世紀50年代以來，隨著工農業的發展和城市人口的增長，淡水供應逐漸緊張，造成有些沿海城市嚴重缺水。因此海水淡化的技術，成為開發新水源的重要途徑之一。據1980年統計，全世界淡化裝置的每天總造水量為 727.5萬立方米，其中75.9是蒸餾法生產的，其余大部分用膜法 第9頁，共16頁，2022年，5月20日，12點38分，星期四電滲析法：水中的離子在直流電場的作用下，可通過半透膜。最初的惰性半透膜電滲析法，主要用于溶膠的提純，電流效率很低。到了20世紀50年代初，由于選擇性離子交換膜向世，才能夠用電滲析法淡化海水或

7、苦咸水。脫鹽用的選擇性離子交換膜有兩種：陽膜，只允許陽離子透過的陽離子交換膜；陰膜，只允許陰離子透過的陰離子交換膜。使陰膜和陽膜交替排列，中間襯以隔板（其中有水流通道），夾緊之后，在兩端加上電極,就成電滲析脫鹽裝 置第10頁，共16頁，2022年，5月20日，12點38分，星期四第11頁，共16頁，2022年，5月20日，12點38分，星期四當海水流經電滲器時，在直流電場的作用下，陰離子透過陰膜向陽極方向遷移，途中被陽膜擋住去路，被水流沖洗而出；陽離子透過陽膜向陰極方向遷移，途中被陰膜擋住，也被水流沖出。透過陽膜或陰膜的水為淡水。結果，從大約一半的夾層流出的水為淡水，從另一半流出的則為濃縮的海

8、水。 電滲析脫鹽所用的半透膜，除要求電阻低、透過的選擇性高、交換容量大和水的電滲小之外，還要求有一定的機械強度、尺寸不變和化學穩定性高等。電滲析脫鹽是離子在電場中遷移的結果，用于含鹽量高的海水淡化時，單位產量的耗電量大,很不經濟,故多用于淡化苦咸水，或結合離子交換技術制造工業純水，很少單獨用于淡化含鹽量高的海水。 第12頁，共16頁，2022年，5月20日，12點38分，星期四反滲透法通常又稱超過濾法，是1953年才開始采用的一種膜分離淡化法。該法是利用只允許溶劑透過、不允許溶質透過的半透膜，將海水與淡水分隔開的。在通常情況下，淡水通過半透膜擴散到海水一側，從而使海水一側的液面逐漸升高，直至一

9、定的高度才停止，這個過程為滲透。此時，海水一側高出的水柱靜壓稱為滲透壓。如果對海水一側施加一大于海水滲透壓的外壓，那么海水中的純水將反滲透到淡水中。反滲透法的最大優點是節能。它的能耗僅為電滲析法的1/2，蒸餾法的1/40。因此，從1974年起，美日等發達國家先后把發展重心轉向反滲透法。第13頁，共16頁，2022年，5月20日，12點38分，星期四第14頁，共16頁，2022年，5月20日，12點38分，星期四反滲透海水淡化技術發展很快，工程造價和運行成本持續降低，主要發展趨勢為降低反滲透膜的操作壓力，提高反滲透系統回收率，廉價高效預處理技術，增強系統抗污染能力等 目前海水淡化的成本還很高，就是那些技術先進的大型蒸餾廠，每噸淡水的成本也高出自來水的5陪。所以當前海水淡化的主攻方向，一改進淡水技術，如研制新型的淡化