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海水淡化方法汇总

来源:良乔环保 日期:2020-06-19 15:45:15 关键词:海水淡化

海水淡化是综合利用海水资源的重要途径。随着海水淡化技术的进步和缺水地区的扩大,海水淡化产业发展迅速。常见的海水淡化方法主要有以下几种:

1.蒸馏法是最古老的海水淡化方法。早在400年前,在欧洲航海时代,航海家们就使用这种方法在海上获取饮用水。将海水煮沸,将水蒸气冷凝成液态淡水。这就像自然界的水循环一样。当海水被加热时,其中的水变成蒸汽,蒸发并上升,形成云。当云在高海拔遇到寒冷时就会落下,而落下的雨是淡水。蒸馏消耗大量能量并在仪器中产生罐规模,但产生的淡水不高。然而,由于技术的不断发展和进步,这种方法仍然占据着重要的地位。

蒸馏法海水淡化

2.冷冻法

冷冻法即使海水中的水分子被冻成冰,盐也会被分离,冰解冻后会形成淡水。传统的冷冻海水淡化方法有直接接触法、真空法和间接法。该过程主要包括冰晶的形成、洗涤、分离、融化等过程。

蒸馏法和冷冻法都有缺点。冷冻法也消耗能量,并且获得的淡水的纯度不好。这是因为将来仍有一些盐会在冰中冻结,并会流走,在冰晶之间的空隙中形成“盐泡”,所以所获得的淡水并不纯净。

冷冻法海水淡化

3.太阳能法

该方法已经使用了将近150年。像蒸馏法一样,这种方法利用太阳的热量加热海水,使其蒸发和凝结。由于其结构简单,材料方便,不消耗常规能源,淡水纯度高,仍被广泛使用,是一种可持续发展的海水淡化技术。

太阳能法海水淡化

4.反渗透法

第一台反渗透海水淡化设备问世已有近60年的历史。经过不断改进,已成为能耗最低、投资和运行最快的海水淡化技术。

该方法首先提取海水,进行预处理,海水在高压下通过反渗透膜,其中盐被截留在膜外并与淡水分离。渗透是指溶剂(即水)通过半透膜自然渗透到溶液中,或从稀溶液渗透到相对浓的溶液中。然而,通过向浓缩液中加入适当的压力,渗透可以停止,以达到渗透平衡状态。此时的压力称为溶液的渗透压。当施加到盐水一侧的压力超过水的渗透压时,半透膜装置可用于从盐水中获得淡水。

反渗透的最大优势是节能,其能耗仅为电渗析的1/2,蒸馏的1/40。

反渗透法海水淡化

5.低温多效蒸馏

低温多效蒸馏是蒸馏的改进。从一个蒸发器蒸发的蒸汽被用作下一个蒸发器的热源,从而降低能耗。经过反复蒸发,它最终凝结成淡水。低温多效蒸馏是蒸馏中最节能的方法之一。低温多效蒸馏技术由于节能因素近年来发展迅速,装置规模日益扩大。

低温多效法海水淡化

6.多级闪蒸

该方法是指在一定温度下海水压力突然下降时,海水部分蒸发的现象。多级闪蒸海水淡化技术是将加热的海水依次在多个压力逐渐降低的闪蒸室中蒸发,并冷凝蒸汽得到淡水。

目前,多级闪蒸海水淡化装置的产量居世界之首。主要与火力发电厂联合建设,提高传热效率,适用于大型和超大型海水淡化厂。

多级闪蒸法海水淡化

7、电渗析法

离子交换膜是一种厚度为0.5-1.0毫米的功能膜,根据其选择性渗透分为阳离子交换膜(阳膜)和阴离子交换膜(阴膜)。电渗析法是将具有选择性渗透性的正负膜交替排列,形成多个相互独立的隔室。相邻隔室中的海水被浓缩,淡水和浓缩水被分离。电渗析不仅可以淡化海水,还可以作为水质处理的一种手段,有助于污水的再利用。此外,该方法越来越多地应用于化工、制药、食品等行业的浓缩、分离和纯化。

电渗析发海水淡化

8、压气蒸馏

压缩空气蒸馏海水淡化技术是海水经过预热后进入蒸发器,在蒸发器中部分蒸发。所产生的蒸汽被压缩机压缩以增加压力,然后被引入蒸发器的加热侧,从而实现热能的回收,并且蒸汽被冷凝然后作为产物水被导出。

压气蒸馏法海水淡化

还有其他海水淡化技术,如核海水淡化、风能海水淡化、露点蒸发海水淡化、吸附海水淡化、膜蒸馏海水淡化等。这些海水淡化技术尚未成熟,处于研究或实验阶段,规模小,受外部环境限制,但仍可作为其他淡水资源的补充。

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