一、蒸餾法苦咸水淡化技術(shù)
蒸餾法是zui早采用的淡化方法,它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,操作容易,淡化水的水質(zhì)好。多效蒸餾就是將前一個(gè)蒸發(fā)器蒸發(fā)出來的二次蒸汽引入下一蒸發(fā)器作為加熱蒸汽并在下一蒸發(fā)器中凝為蒸餾水。
1、優(yōu)點(diǎn):傳熱系數(shù)高,動(dòng)力消耗少,可提高濃縮比。但它的煤球機(jī)易結(jié)垢和腐蝕。該法不需外部提供加熱蒸汽,熱效高,能耗低,結(jié)構(gòu)緊湊。但這種方法造價(jià)較高,易腐蝕結(jié)垢,難大型化。一般來說,蒸餾法處理苦咸水的成本高于膜法,但它在處理高濃度苦咸水方面有一定優(yōu)勢(shì)。
2、閃蒸原理:當(dāng)原料海水加熱到一定溫度后通過節(jié)流孔進(jìn)入一個(gè)蒸發(fā)室,因該蒸發(fā)室壓力控制在低于熱海水溫度所對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓的條件下,所以熱海水急速部分氣化,同時(shí)溫度下降,產(chǎn)生的蒸汽冷凝后即為所需的淡水。以此原理為基礎(chǔ),
3、多級(jí)閃蒸(MSF):將熱海水依次流經(jīng)若干個(gè)壓力逐漸降低的閃蒸室,逐級(jí)蒸發(fā)降溫,海水濃度逐級(jí)增濃直到其溫度接近(但高于)天然海水溫度。該法造水比高,一般為8左右。但動(dòng)力消耗大,運(yùn)行費(fèi)用高。
4、壓汽蒸餾(VC):利用壓塊機(jī)壓縮機(jī)把蒸汽壓縮,使之升壓和升溫(溫度升高10 ℃左右),以作為加熱和使海水蒸發(fā)的熱源。
二、苦咸水電滲析淡化技術(shù)
1、電滲析工作原理:在直流電場(chǎng)的作用下,水中離子透過具有選擇性的離子交換膜而定向遷移,使電解質(zhì)離子自水溶液中部分分離,以制取淡水。淡化水的成本,與電解質(zhì)濃度成正比,電解質(zhì)濃度高時(shí),電流密度大,淡化噸水的成本也就高。
2、電滲析器的主要部件為陰、陽離子交換膜、隔板與電極。隔板構(gòu)成的隔室為液流經(jīng)過的通道,淡水經(jīng)過的隔室為脫鹽室,濃水經(jīng)過的隔室為濃縮室。把陰、陽離子交換膜與濃、淡水隔板交替排列,重復(fù)疊加,再加上一對(duì)端電極,就成了電滲析器。電滲析器有三種組裝方式,為一級(jí)一段(產(chǎn)水量大,用于大中型)、一級(jí)多段(脫鹽率較高,產(chǎn)水量小,用于中小型),和多級(jí)多段。有立式和臥式兩種安裝方式。
3、電滲析技術(shù)適用于低濃度苦咸水脫鹽
三、苦咸水反滲透淡化技術(shù)
反滲透(RO)是以壓力為驅(qū)動(dòng)力的膜分離過程。反滲透技術(shù)研究始于1953年,zui先在美國(guó),1960年從實(shí)驗(yàn)室走向工業(yè)化。1970年推出芳香聚酰胺中空纖維制成的反滲透器,主要用于苦咸水脫鹽,1970年末,又成功推出了卷式反滲透組件;1980年推出用于海水淡化的復(fù)合反滲透膜;20世紀(jì)90年代,開發(fā)出超低壓高脫鹽率全芳香族聚酰胺復(fù)合膜。目前,反滲透膜已成為一種成熟的膜分離技術(shù)。世界上zui大的反滲透苦咸水淡化廠在美國(guó)Yuma市,生產(chǎn)能力為37× 104 m3/d淡水,用的是卷式反滲透膜組件。
目前,反滲透和電滲析已成為苦咸水淡化的主要方法,已成為解決廣大苦咸水地區(qū)用水緊張的重要技術(shù)手段。而反滲透技術(shù)因其成本和效果更好,開始被越來越多的地方和部門選用。反滲透常規(guī)預(yù)處理技術(shù)主要是消毒、凝聚、絮凝、過濾工藝,由于其占地較大,運(yùn)行維護(hù)較復(fù)雜,近年來,隨著膜技術(shù)的發(fā)展,已開發(fā)出膜法預(yù)處理,主要包括微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)。納濾作為預(yù)處理,主要脫除苦咸水中的大部分的結(jié)垢離子和一部分NaCL。采用MF―RO系統(tǒng),納濾(NF)作預(yù)處理,NF脫除部分硬度和TDS,既不用添加防垢劑,又提高RO的水回收率,降低了25%能耗,可降低造水成本30%,經(jīng)濟(jì)效益明顯。據(jù)資料介紹,目前各種淡化方法在能耗方面都無法與RO競(jìng)爭(zhēng)。反滲透和納濾技術(shù)在苦咸水淡化方面顯示出相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì),因此,還需對(duì)它下大力進(jìn)一步氣深入研究,力爭(zhēng)走在世界前列。