海水淡化相关知识

.,海水淡化,.,.,.,平均每人每年约需淡水15001800立方米。我国人均水资源量排在世界第121位，被联合国列为13个最贫水国家之一。估计到2025年，全世界有近1/3人口缺水，波及到的国家和地区将达到40多个。,.,目前淡化海水解决了1.57亿人（世界人口的1/40）的供水问题。,.,.,取水,1海床式和海岸式取水2引水渠式取水3潮汐式取水4沉井取水,.,混凝沉淀过滤澄清软化消毒脱气,.,.,.,压汽蒸馏,.,低温多效,盐水的最高蒸发温度低于的淡化技术，其特征是将一系列的水平管喷淋降膜蒸发器串联起来，用一定量的蒸汽输入通过多次的蒸发和冷凝，后面一效的蒸发温度均低于前面一效，从而得到多倍于蒸汽量的蒸馏水的淡化过程。多效蒸发是让加热后的海水在多个串联的蒸发器中蒸发，前一个蒸发器蒸发出来的蒸汽作为下一蒸发器的热源，并冷凝成为淡水。,.,多级闪蒸,.,太阳能蒸馏器,.,热扩散型多效蒸馏器,.,蒸汽压缩式真空冷冻法海水淡化原理,.,蒸汽吸收式真空冷冻法海水淡化原理,.,冷媒直接接触冷冻法海水淡化原理,.,水合物法原理,.,溶剂萃取法,.,离子交换法,.,太阳能多级闪蒸,.,直接接触式膜蒸馏,.,气隙式膜蒸馏,.,低压膜蒸馏,.,吹气膜蒸馏,.,膜蒸馏工艺示意图,.,海冰冰块中盐胞存在形式,.,.,重冰年渤海成冰区域,.,海冰采集流程图,.,海冰离心淡化原理,.,微通道排盐淡化原理,.,渗透和反渗透的原理如下图所示。,反渗透技术,.,反渗透技术所分离的物质的分子量一般小于500，操作压力为2100MPa。用于实施反渗透操作的膜为反渗透膜。反渗透膜大部分为不对称膜，孔径小于0.5nm，可截留溶质分子。,.,制备反渗透膜的材料主要有醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚苯并咪唑、磺化聚苯醚、聚芳砜、聚醚酮、聚芳醚酮、聚四氟乙烯等。反渗透膜的分离机理至今尚有许多争论，主要有氢键理论、选择吸附毛细管流动理论、溶解扩散理论等。,.,反渗透膜技术应用领域反渗透膜最早应用于苦咸水淡化。随着膜技术的发展，反渗透技术已扩展到化工、电子及医药等领域。反渗透过程主要是从水溶液中分离出水，分离过程无相变化，不消耗化学药品，这些基本特征决定了它以下的应用范围。,.,（1）海水、苦咸水的淡化制取生活用水，硬水软化制备锅炉用水，高纯水的制备。近年来，反渗透技术在家用饮水机及直饮水给水系统中的应用更体现了其优越性。,.,（2）在医药、食品工业中用以浓缩药液、果汁、咖啡浸液等。与常用的冷冻干燥和蒸发脱水浓缩等工艺比较，反渗透法脱水浓缩成本较低，而且产品的疗效、风味和营养等均不受影响。（3）印染、食品、造纸等工业中用于处理污水，回收利用废业中有用的物质等。,.,工业应用的反渗透装置,.,工业应用的反渗透装置的膜组件之间的连接,.,正极阴离子交换膜负极,离子交换膜的工作原理,.,电渗析过程原理图,.,电渗析技术应用领域自电渗析技术问世后，其在苦咸水淡化，饮用水及工业用水制备方面展示了巨大的优势。随着电渗析理论和技术研究的深入，我国在电渗析主要装置部件及结构方面都有巨大的创新，仅离子交换膜产量就占到了世界的1/3。我国的电渗析装置主要由国家海洋局杭州水处理技术开发中心生产，现可提供200m3/d规模的海水淡化装置。,.,中草药有效成分的分离和精制：通过电渗析一般可以把中草药提取液分离分成无机阳离子和生物碱、无机阴离子和有机酸、中性化合物和高分子化合物三部分。电渗析技术在食品工业、化工及工业废水的处理方面也发挥着重要的作用。特别是与反渗透、纳滤等精过滤技术的结合，在电子、制药等行业的高纯水制备中扮演重要角色。,.,实际应用的电渗析器,.,海水淡化的运行和维护费用,出自：GHD，2003年7月,.,国内已建海水淡化厂,.,国外海水淡化技术的发展,出自：DrAbdulmajeedAliAlawadhi,IDARegionalReport,.,不同地域海水淡化技术发展现状,出自：KlausWangnick,IDARegionalReport,MSF多级闪蒸VC压气蒸馏ME低温多效