地球上淡水资源是比较困乏的,特别对于生活于海岛,或苦咸水地区的人们,对海水进行处理,达到生活用水和饮用水的标准是必须人做的,海水中含盐量高,不能直接使用。现阶段比较有效的主要有两种脱盐方法,即蒸馏和反渗透。海水淡化设备是指专门用于海水淡化的设备。有两种主要方法用于脱盐。方法对海水进行脱盐,即采用蒸馏法和反渗透法对海水进行脱盐。
1.蒸馏方法。蒸馏法是成本比较小的,主要用于超大型海水淡化处理以及热能丰富的场所。蒸馏淡化过程的实质就是水蒸气的形成过程,其原理如同海水受热蒸发形成云,云在一定条件下遇冷形成雨,而雨是不带咸味的,海水处理公司一般采用设备蒸馏法、蒸汽压缩蒸馏法、多级闪急蒸馏法等。
2.反渗透法,海水含盐量高,硬度高,对设备有腐蚀性,水温的季节变化使反渗透海水淡化系统比传统的微咸水淡化系统复杂得多,工程投资大。能源消耗也更高。通过精心的过程设计和合理的设备配置来减少项目投资和能源消耗,从而降低单位水成本并确保系统的稳定运行,至关重要。反渗透膜法的应用范围很广,除盐率很高,得到了广泛的应用。反渗透膜法提取海水并进行预处理,以降低海水的浊度,防止细菌,藻类和其他微生物的生长,使用专用高压泵将海水加压到反渗透膜中。由于海水中的高盐含量,海水反渗透膜必须具有高脱盐率,耐腐蚀性,耐高压性和耐污染性的特征。反渗透膜处理后的海水含盐量大大降低,TDS含量从36000mg / kg上升到200 mg /kg左右。脱盐后的水质甚至比自来水好,可用于工业,商业,居民,船舶和军舰。
反渗透膜法的工艺过程
预处理,无论是海水淡化还是微咸水淡化,给水预处理都是确保反渗透系统长期稳定运行的关键。在制定海水预处理计划时,应充分考虑海水中存在大量微生物,细菌和藻类。海水中细菌和藻类的繁殖以及微生物的生长,不仅给取水设施带来很多麻烦,直接影响着海水淡化设备和工艺管道的正常运行。海水周期性地出现高潮和低潮,大量的沙子和淤泥,并且浊度变化很大,这可能导致海水预处理系统的运行不稳定。海水具有高度腐蚀性,必须选择系统中使用的设备,阀门和管件的材料,以使其具有良好的耐腐蚀性。杀菌和除藻。在国外的海水淡化项目中,经常使用诸如氯,NaClO和CuSO4之类的化学试剂对藻类进行消毒和消除。考虑到交通等各种因素,很难添加化学试剂来杀死细菌和藻类。在该项目设备的开发中,特别使用了海水次氯酸钠发生器。海水进入泵后,一小股加压海水进入次氯酸钠发生器,在直流电场的作用下生成NaClO,通过位置差将其直接注入沉箱中以杀死细菌,藻类和微生物。在海水中。
由于海水的高硬度,直接电解产生NaClO的海水必须克服电极结垢的问题。在开发过程中,以电渗析频繁极性反转(EDR)技术为参考,即电极极性每5-10分钟反转一次,有效解决了次氯酸钠发生器结垢沉淀的问题。
混凝过滤。混凝过滤旨在去除海水中的胶体和悬浮杂质并降低浊度。在反渗透膜分离项目中,通常使用污染指数(FI)进行测量,并且进入反渗透设备的给水的FI值必须小于4。由于海水的比重较大,pH值较高,水温随季节变化,将FeCl3用作系统中的凝结剂,具有不受温度影响,明矾大而结实的优点。和快速解决。
海水淡化方法是为分离海水中的淡水和盐而利用淡水的方法。该法可分为二类:①从海水中分离出淡水的方法,如蒸馏法、反渗透法、水合物法、冰冻法、溶剂萃取法等;②除去海水中盐的方法,如电渗析法、压渗析法等。
其中实际上应用的主要是蒸馏法、反渗透法和电渗析法。1)蒸馏法:实用的大规模蒸馏设备为多级闪急蒸馏和多效多级闪急蒸馏。所谓闪急蒸馏(以下简称闪蒸)是利用海水本身在降温时放出的显热来供给水蒸发时所需的热量。闪蒸过程是在一个压力低于与水温相应的蒸汽压的室内实现的。若将闪蒸室一个个连接起来,且一个比一个压力低,则海水每从一个压力较高的闪蒸室流向压力较低的闪蒸室时就蒸发一部分水,而冷凝用的海水逆向上行,回收热量。这样就实现了多级闪蒸。在一个室中产生的蒸汽在下一个室中冷凝,其汽化潜热用作下一室加热的热源,那么每个室就叫做一效。多效和多级相结合的海水淡化法就是多效多级闪蒸法。它既保留了闪蒸法结构简单的特点,也保留了多效法的高效率的优点。用太阳能作热源的蒸馏法适用于小型的供水。2)电渗析法:在电动势的作用下,通过离子选择性隔膜使溶质迁移的操作称为电渗析。它可用于制备淡水亦可用来浓缩盐水。阴、阳离子选择性膜有均相、异相、半均相三种。一般用于海水淡化用的离子选择性膜是强酸性的阳离子选择性膜和强碱性阴离子选择性膜。3)反渗透法:若用一半透膜将一浓溶液和一稀溶液隔开,则稀溶液的溶剂有向浓溶液渗透的倾向。其倾向的大小以渗透压来度量。渗透压的大小与二溶液的浓度有关。若在浓溶液一侧施加一大于渗透压的压力,则浓溶液的溶剂能向稀溶液一侧渗透,即为反渗透。反渗透脱盐率与半透膜的性质有关,其淡水的透过速率和膜性质、操作压力等参数有关。用于海水淡化的半透膜材料通常是三醋酸纤维素。为了得到较大的产水量,单位容积的淡化器中填充的膜面积必须尽量地大。实际使用时采用二种型式:一种是将膜做成中空的纤维;一种是将一长条膜卷成筒状。前者叫中空纤维式,后者叫卷式。