海水淡化技术及前处理工艺-11-15.doc

海水淡化技术简介 曲艳春，盛飞，杨浩文，张博 （北京朗新明环保科技有限公司） 摘 要: 本文着重讨论了海水淡化工程中的取水系统、预处理系统、淡化系统的主要工艺技术路线， 详细阐述了各种工艺路线的优缺点，指出了工程设计中工艺路线的选择依据。 关键词：水资源短缺；海水淡化；取水；预处理；反渗透膜法；低温多效；多级闪蒸 概述 水资源是基础性的自然资源，水资源可持续利用是关系到我国经济社会发展的重大战略问题。水是生命之源，是社会经济发展的动脉。虽然地球上70%的面积被水覆盖，但是人们赖以生存的淡水只占总水量的2.5~3%。随着世界环境的变化，人口的增长、人民生活水平的提高及工业化的迅速发展，当今整个世界都面临严重的淡水资源短缺的局面。过去的三个世纪里，人类提取的淡水资源量增加了35倍，1970年达到了3500平方公里。本世纪的后半叶，淡水提取量每年增加4－8％，其中农业灌溉和工业用水占了增长的主要部分，特别是本世纪70年代“绿色革命”期间，灌溉用水翻了一番。据有关国际组织预测，到2050年，预测生活在缺水国家中的人口将增加到10.6亿和24.3亿之间，约占全球预测人口的13-20％。 我国更是一个水资源严重短缺的国家。进入21世纪，我国水资源供需矛盾进一步加剧。据预测，2010年全国总供水量为6200～6500亿m3，相应的总需水量将达7300亿m3，供需缺口近1000亿m3，2030年全国总需水量将达10000亿m3，全国将缺水4000～4500亿m3。也就是说，在今后30年中，水资源供水量要增加4000～4500亿m3。 为了解决水资源日益短缺的问题通常的方法是“开源、节流”。充分利用地下水和地表水资源、分质供水、污水回用、就近或跨流域引水等这几种方法都是“节流”。毕竟水资源有限，“节流”潜力有限.。我国海岸线总长三万二千公里，海水资源非常丰富，而海水却是取之不尽用之不竭的，利用海水淡化提供淡水解决水资源问题是“开源”，所以海水淡化是海滨地区解决水资源不足的根本途径。鉴于人类的70%居住在距离大海不到120公里的地方，故将浩瀚的大海作为获取淡水的来源，淡化海水作为现有的水源的有利补充措施，在一定条件下可满足人们生活用水的需要。 随着海水淡化技术的发展和海水淡化水量需求的增加，,海水淡化已经成为解决水资源短缺的重要途径，愈来愈得到一些沿海国家的高度重视，同时也进一步推动了海水淡化技术的快速发展。 海水淡化技术的发展与工业应用，已有半个世纪的历史，在此期间形成了以多级闪蒸、反渗透和多效蒸发为主要代表的工业技术。专家普遍认为，今后三、四十年在工业应用上，仍将是这三项技术“唱主角”，但反渗透的比重将越来越大。从地区上来讲，中东海湾国家仍将以多级闪蒸为首选，因为它具有大型化和超大型化（单台设备产水量目前已高达日产淡水4～5万吨），因为其预处理费用低适应于污染重的海湾水；然而在中东以外地区将以反渗透或膜法为首选，因为膜法的能耗和成本都具有优势，以北美地区为例，近期的发展已经表明，在淡化和水处理方面都将以膜法为主。不论采用何种淡化方法一个完整的海水淡化工程均包括取水、预处理、除盐。 海水取水 取水工程是海水淡化厂建设的重要组成部分之一，对保证为海水淡化厂提供足够、稳定、持续、高品质水源具有重大意义。原海水的水质与取水岸滩的地质条件及取水方式、取水口的位置有关。根据取水点的位置及取水岸滩的地址条件，一般可分为沙滩井取水、深海取水及表面取水。 沙滩井取水是在海岸线边上建设取水井，从井里取出经过海床渗滤过的海水，作为海水淡化水的水源。由于海水经过海砂的过滤，其水中浊度低，悬浮物含量低，水质最好，但是取水建筑占地面积大，取水量少，有可能出现水质不稳定等的状况，仅适合小型的海水淡化系统。 深海取水是通过修建管道，将外海的深层海水引到岸边，再通过建在岸边的海水取水泵房为淡化水厂供水。深海取水位置一般在海面35m以下，微生物、悬浮物等杂质的含量较少，水质相对较好且比较稳定，但是。深海取水由于受到各种条件的限制加之施工复杂、投资较大等因素的影响，一般也不适宜大型海水淡化系统。 表面取水是应用较多的海水取水方式，水质相对较差，水质随季节性变化较大，处理工艺复杂。但是表面取水具有投资少、适应范围广、应用经验丰富、运行维护简单方便等特点具体广泛的实用性。 在选择取水口位置及取水方式时，应该综合考虑海水淡化厂的建设规模、投资规模、海水淡化工艺对水质的要求、取水口的水文地质条件等因素。 海水淡化预处理工艺 海水中除含有大量的溶解性无机盐外还含有悬浮物、胶体、无机盐、微生物、藻类、有机物等污染物质，对原海水进行预处理，对保障产水水质及延长设备的使用寿命和运行周期具有非常重要的意义。预处理系统设计的是否合理是整个海水淡化系统运行的好坏、成败的关键因素。 预处理工艺的选择与原