物理高新技术海洋技术海水淡化.pptx

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1、海水第1页/共48页第2页/共48页取水方法 1海滩井取水2深海取水3浅海取水第3页/共48页混凝 沉淀过滤 澄清软化消毒脱气第4页/共48页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。第5页/共48页压汽蒸馏第6页/共48页多级闪蒸第7页/共48页太阳能蒸馏器第8页/共48页蒸汽压缩式真空冷冻法第9页/共48页海冰冰块中盐

2、胞存在形式第10页/共48页重冰年渤海成冰区域第11页/共48页海冰采集流程图第12页/共48页海冰离心淡化原理第13页/共48页微通道排盐淡化原理第14页/共48页直接接触式膜蒸馏膜过程的推动力是组分在气相中的分压差。第15页/共48页气隙式膜蒸馏第16页/共48页 渗透和反渗透的原理如下图所示。渗透和反渗透的原理如下图所示。反渗透技术反渗透技术第17页/共48页 反渗透技术反渗透技术所分离的物质的分子量一般小于所分离的物质的分子量一般小于500，操作压力，操作压力为为 2100MPa。用于实施反渗透操作的膜为用于实施反渗透操作的膜为反渗透膜反渗透膜。反渗透膜大部分为不。反渗透膜大部分为不对

3、称膜，对称膜，孔径小于孔径小于0.5nm，可截留溶质分子。，可截留溶质分子。第18页/共48页 制备反渗透膜的材料主要有制备反渗透膜的材料主要有醋酸纤维素、芳香族聚醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚苯并咪唑、磺化聚苯醚、聚芳砜、聚醚酮、酰胺、聚苯并咪唑、磺化聚苯醚、聚芳砜、聚醚酮、聚芳醚酮、聚四氟乙烯聚芳醚酮、聚四氟乙烯等。等。反渗透膜的分离机理至今尚有许多争论，主要反渗透膜的分离机理至今尚有许多争论，主要有氢有氢 键理论、选择吸附键理论、选择吸附毛细管流动理论、溶解扩散毛细管流动理论、溶解扩散理论等。理论等。第19页/共48页 反渗透膜技术应用领域反渗透膜技术应用领域 反渗透膜最早应用于苦咸水淡化

4、。随着膜技反渗透膜最早应用于苦咸水淡化。随着膜技术的术的发展，反渗透技术已扩展到化工、电子及医药等发展，反渗透技术已扩展到化工、电子及医药等领领域。反渗透过程主要是从水溶液中分离出水，分域。反渗透过程主要是从水溶液中分离出水，分离离过程无相变化，不消耗化学药品，这些基本特征过程无相变化，不消耗化学药品，这些基本特征决决定了它以下的应用范围。定了它以下的应用范围。第20页/共48页（1）海水、苦咸水的淡化制取生活用水，硬水）海水、苦咸水的淡化制取生活用水，硬水软化软化制备锅炉用水，高纯水的制备制备锅炉用水，高纯水的制备。近年来，反渗透。近年来，反渗透技技术在家用饮水机及直饮水给水系统中的应用更体

5、术在家用饮水机及直饮水给水系统中的应用更体现现了其优越性。了其优越性。第21页/共48页（2）在医药、食品工业中用以浓缩药液、果汁、咖）在医药、食品工业中用以浓缩药液、果汁、咖啡浸液等啡浸液等。与常用的冷冻干燥和蒸发脱水浓缩等工。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。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）印染、食品、造纸等工业中用于处理污水，回，回收利用废业中有用的物质等。收利用废业中有用的物质等。第22页/共48页工业应用的反渗透装置第23页/

6、共48页工业应用的反渗透装置的膜组件之间的连接第24页/共48页+阳极阴极Cl-Na阳膜阳极室Cl-Cl-Cl-NaNaCl-NaNaCl-Cl-NaNa浓缩室淡化室浓缩室阴极室阴膜阳膜阴膜v电渗析过程原理图电渗析过程原理图第25页/共48页 电渗析技术应用领域电渗析技术应用领域 自电渗析技术问世后，其在自电渗析技术问世后，其在苦咸水淡化，饮用苦咸水淡化，饮用水及工业用水制备水及工业用水制备方面展示了巨大的优势。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，我国在随着电渗析理论和技术研究的深入，我国在电电渗析主要装置部件及结构方面都有巨大的创新，渗析主要装置部件及结构方面都有巨大的创新

7、，仅仅离子交换膜产量就占到了世界的离子交换膜产量就占到了世界的1/3。我国的电渗。我国的电渗析析装置主要由国家海洋局杭州水处理技术开发中心装置主要由国家海洋局杭州水处理技术开发中心生生产，现可提供产，现可提供200m3/d规模的海水淡化装置。规模的海水淡化装置。第26页/共48页 中草药有效成分的分离和精制：通过电渗析一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

8、的处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、理方面也发挥着重要的作用。特别是与反渗透、纳纳滤等精过滤技术的结合，在电子、制药等行业的滤等精过滤技术的结合，在电子、制药等行业的高高纯水制备中扮演重要角色。纯水制备中扮演重要角色。第27页/共48页实际应用的实际应用的电渗析器电渗析器第28页/共48页离子交换法第29页/共48页海水淡化的运行和维护费用出自：GHD，2003年7月第30页/共48页国内已建海水淡化厂序号建设地点规模（m3/d）淡化工艺承建单位投产年份1西沙永兴岛200ED杭州水中心19812天津大港电厂2x3,000MSF美国ESC1989

9、3浙江舟山嵊山镇500SWRO杭州水中心19974浙江舟山马迹山350SWRO美国UAT1997 5辽宁长海县大长山镇1,000SWROYCQ19996沧州化学工业公司18,000(苦咸水)BW+SWYCQ20007辽宁长海县獐子岛镇2x500SWRO德国普罗名特20008山东长岛县长山岛1,000SWRO杭州水中心20009浙江嵊泗县驷礁岛1,000SWRO杭州水中心200010山东华能威海电厂2,500SWRO半岛水处理200011大连华能电厂2,000SWRO半岛水处理200212浙江嵊泗县驷礁岛1,000(二期)SWRO德国普罗名特200213山东省荣城市2x5,000SWRO杭州水中

10、心200214山东黄岛发电厂3,000LT-MED天津海洋水淡化所200315大连石化5,600SWRO赛恩斯特200316浙江玉环发电厂34,560SWRO赛恩斯特200617大唐王滩发电厂25,920SWRO欧美200518大连实德公司12,000SWRO待定19天津开发区10,000SWRO新加坡凯发中标不详20国华黄骅发电厂2X10,000LT-MED法国SIDEM200621大连北良发电厂30,000SWRO200622国电庄河发电厂第31页/共48页不同地域海水淡化技术发展现状出自：Klaus Wangnick,IDA Regional Report MSF多级闪蒸 VC压气蒸馏

11、ME低温多效 RO反渗透 NF纳滤 ED电渗析第32页/共48页不同盖板形式的盘式太阳能蒸馏器第33页/共48页多级盘式太阳能蒸馏器第34页/共48页外凝结器式盘式太阳能蒸馏器第35页/共48页多级芯型盘式太阳能蒸馏器第36页/共48页聚光型太阳能蒸馏器第37页/共48页倾斜式太阳能蒸馏器第38页/共48页简易应急蒸馏器第39页/共48页和温室结合的太阳能蒸馏器第40页/共48页平板式太阳能集热器辅助的蒸馏器第41页/共48页有盖板冷却的主动式太阳能蒸馏器第42页/共48页有褶皱底面的多级叠盘式蒸馏器第43页/共48页带动力强化的盘式蒸馏器第44页/共48页太阳能电能制冷结露法空气取水器第45页/共48页太阳能吸附式空气取水器第46页/共48页谢谢大家！第47页/共48页感谢您的观看！第48页/共48页