沿海电厂海水淡化技术应用现状

张磊

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2017.25.082

摘 要：海水淡化实际上就是降低海水的盐度，饮用水的盐度为500mg/L，海水淡化就是把海水的盐度降低到500mg/L。目前，我国现有的沿海电厂海水淡化技术有以下几种：一是蒸馏法，二是膜法。其中，蒸馏法包括：一是多级闪蒸法，二是多效蒸馏法，三是蒸汽蒸馏法。膜法包括：一是电渗析法，二是反渗透法。技术人员需要结合实际情况选择沿海电厂海水淡化技术，以实现海水淡化目标。

关键词：沿海电厂 海水淡化技术 应用

中图分类号：O434 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）09（a）-0082-02

相比而言，多级闪蒸法和多效蒸馏法的淡化效果比较好，但是这两种淡化技术需要投入大量的成本，极少应用于沿海电厂海水淡化中。目前，反渗透淡化技术被广泛应用于沿海电厂海水淡化中，该技术具有以下应用优势：一是投资少，二是操作简单，三是能耗低，四是应用周期短，五是占地面积小。反渗透淡化技术在沿海电厂海水淡化中的应用比例不断提高，值得大力推广。

1 沿海电厂海水淡化技术的应用原理

1.1 多级闪蒸法

多级闪蒸法的应用原理实际上就是技术人员先将沿海电厂附近的海水加热到特定的温度，然后在海水内放入一个特制的容器，这个容器的压力必须低于沿海电厂海水的压力，海水进入容器后会快速被汽化，待海水在容器内冷凝后就会得到所需要的淡水，没有被淡化的海水会流进另外的容器内，也就是闪蒸室，再次对海水进行淡化处理。多级闪蒸法实际上就是把多个处理容器连接在一起，容器内的压力会不断降低，海水的温度也会不断下降，最后得到淡水。

实际上，淡化水的效益更多的是体现在造水比上，造水比是淡水质量和热蒸汽质量的比值。多级闪蒸法的装置有两种：一是小型装置，二是大型装置。其中，小型装置的容积比较小，能够产出的造水比相对较少，需要采用大型装置产出造水比。5000t的多级闪蒸装置所能产生的造水比为6～8，10000t的多级闪蒸装置能产生的造水比为10，50000t的多级闪蒸装置所产生的造水比可以达到14。多级闪蒸装置的优点是容量大，但是也有一定的缺点，就是操作弹性比较小，适用性比较低，如果海水淡化装置内部的传热管被腐蚀很有可能会污染水源。

1.2 多效蒸馏法的应用原理

多效蒸馏法的应用原理实际上就是把一定数量的蒸发器连接在一起，在蒸汽进入到第一个蒸发器后，海水就会被转化为淡化水，在海水蒸发后，蒸汽还会继续进入下一个蒸发器，海水的温度还会持续下降，最后被冷凝，从第一个蒸发器到最后一个蒸发器，海水就可以全部被转化为淡化水。海水在经过冷凝器后会先预热，然后海水的脱气会被分成两个部分，一个部分进入到准备好的进料液中，另一部分会排回大海。技术人员会在进料液中加入一定剂量的阻垢剂，淡化系统会把进料液输送到排气管上，这样部分海水就会被汽化，最终导出淡化水。多效蒸馏法的优点是淡化效率比较高，能耗低，而且操作比较简单，安全系数比较高。多效蒸馏法的缺点就是设备的占地面积比较大，而且海水淡化的应用成本比较高。

1.3 蒸汽蒸馏法

蒸汽蒸馏法的应用原理实际上就是利用压缩机把海水的蒸汽压缩、升温，最终把海水转化为淡化水。在应用蒸汽蒸馏法的过程中，海水会先进入储水池，沉淀一段时间后海水会进入滤清池，过滤一段时间后再进入净水池。技术人员会在净水池内部注入一定剂量的蒸馏釜对海水进行减压处理，海水在遇到蒸馏釜后会不断地翻腾，并把海水中的异味消除掉，把海水内的细菌过滤掉，然后技术人员还需要继续向净水池内加入蒸馏釜，然后把海水排进导流装置，最终得到淡化水。蒸汽蒸馏法的优点就是淡化效率非常高，而且能耗比较低，装置的结构非常紧凑，占地面积比较小。蒸汽蒸馏法的缺点就是设备的造价比较高，而且很容易受到外部因素的影响，设备的零件很容易被腐蚀，维修和养护成本比较高。蒸汽蒸馏法主要应用于以下地方：一是陆地海岛，二是海上钻井平台，三是军用潜艇。

1.4 海水反渗透法的应用原理

海水反渗透法的应用原理实际上就是技术人员会使用半透膜把海水和淡水隔离开来，这时淡水会流向海水这边，如果技术人员人为地向海水这边施加压力，海水中的纯水就会流向淡水这边。在淡化海水的过程中，半透膜实际上也是一道隔离的屏障，水与溶脂溶解都会在半透膜中，并依靠压力的梯度让海水扩散。海水经过淡化后會去除掉海水中原有的固体和有害物质，并经过高压泵进行脱盐处理产出淡水，淡水还会在经过专业处理最终产出饮用淡水。高压泵有以下几种：一是复泵，二是单螺杆泵，三是高速泵。为了降低海水淡化成本，技术人员会在淡化装置上安装回收装置。目前，海水淡化回收装置包括：一是透平式回收装置，二是正移位回收装置。海水反渗透法的应用优点包括：一是无变相过程，二是能耗低，三是投资低，四是装置紧凑，五是占地面积小，六是操作简单，七是维修和保养方便。海水反渗透法的缺点是对于半透膜的要求比较高。

2 我国沿海电厂海水淡化项目

目前，只有以下国家在应用沿海电厂海水淡化技术：一是美国，二是法国，三是以色列，四是中国。如今，我国已经开始自制海水淡化设备，但是对于一些比较关键的淡化设备，比如大型的蒸馏设备、半透膜等还需要进口。相比于西方国家，我国沿海电厂海水淡化技术的应用还处于初级阶段，我国海水淡化项目都属于小型项目。从沿海电厂海水淡化技术应用和发展现状来看，RO是应用最为广泛的海水淡化技术，具有以下应用优势：一是投资低，二是能耗低，三是建设周期短。

在新形势下，沿海电厂海水淡化技术的应用是十分必要的。我国是人口大国，淡水资源的人均占有量非常少，而淡水是国家经济发展和社会稳定的关键因素。但是，我国淡水资源污染的情况十分严重，在一定程度上降低了淡水的功能，影响人们的身体健康，威胁社会稳定。我国的淡化水主要来源于地表水和地下水，但是我国的地下水位在不断下降，地下水的采集难度不断加大。海水淡化技术的应用解决了淡水紧缺的问题，满足了人们的用水需求，提高了淡水资源的人均占有率。随着淡水资源的紧缺，淡水的价格也在不断上涨，给电厂带来了很大的压力，电厂的运营和发展成本在不断提高。海水淡化技术在沿海电厂的应用解决了电厂用水紧张的问题，降低了电厂的运营成本，提高了电厂的经济效益和社会竞争力，推动了沿海电厂的发展。

3 结语

如今，淡水资源紧缺问题已经成为全球关注的问题，淡水是人们生活不可或缺的资源。但是，我国淡水人均占有量非常低，而且淡水污染情况越来越严重。由于淡水资源的短缺，导致淡水的价格不断上涨，在一定程度上提高了沿海电厂的用水成本，降低了沿海电厂的经济效益。对此，海水淡化技术在沿海电厂应用是十分必要的，不仅可以缓解沿海电厂用水紧张的问题，还可以降低电厂的运营成本。当然，沿海电厂海水淡化技术的种类比较多，需要结合实际情况选择海水淡化技术，发挥出海水淡化技术的作用。事实上，海水淡化技术不仅可以应用于沿海电厂，海水淡化技术的应用范围在不断扩大，海水淡化技术的发展前景十分广阔。技术人员需要合理制定海水淡化方案，有针对性地开展海水淡化工作，提高海水淡化的效率，以实现海水淡化的目标。

参考文献

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