海水淡化现状及趋势
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海水淡化的研究性学习报告一、课题背景:世界上淡水资源不足,已成为人们日益关切的问题。
作为水资源的开源增量技术,海水淡化已经成为解决全球水资源危机的重要途径。
到2006年,世界上已有120多个国家和地区在应用海水淡化技术,解决了1亿多人的供水问题。
而海水淡化工程与化学技术的改革发展密不可分,为了了解这些内在联系,比如:化学是怎样推进海水淡化技术进步的,现代海水淡化设备的原理,未来海水淡化工程的走向发展……带着这些问题我们展开了关于海水淡化的研究活动。
二、课题目的1 了解海水淡化的实质2 找出化学对海水淡化的作用3 海水淡化的发展4 海水淡化的主要方式5 海水淡化与化学资源市场走向6 明白淡水资源对人类的重要从而珍惜水资源三、课题研究过程1讨论,制定方案和计划为了使研究过程更为顺利,我们首先讨论了一些有关的问题。
比如:如何进行研究,分几个步骤进行,如何分工等。
制定了进行研究的方案,计划,为研究的进行作了准备。
2分工我们分成两组,利用课余时间进行活动。
第一组;上图书馆,上网查找资料。
第二组:整理论文,制作幻灯片。
四、课题组成员指导老师:章秋香老师组长:苏超鹄组员:廖艳、熊小梅、冯玉琴五、课题成果海水淡化的实质:海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。
是实现水资源利用的开源增量技术,可以增加淡水总量,且不受时空和气候影响,水质好、价格渐趋合理,可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。
从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。
地球表面2/3的面积被水覆盖,但水储量的97%为海水和苦咸水,这些水是很丰富的。
但是,要利用海水必须经过淡化。
目前,全世界有一百二十多个国家和地区采用海水或苦咸水淡化技术取得淡水。
据统计,海水淡化系统与生产量以每年10%以上的速度在增加。
亚洲国家如日本、新加坡、韩国、印尼与中国等也都积极发展或应用海水淡化做为替代水源,以增加自主水源的数量。
海水淡化的技术主要有蒸馏、冻结、反渗透、离子迁移、化学法等办法。
海水淡化知识点总结一、海水淡化的技术方法1. 蒸馏法蒸馏法是最早被应用于海水淡化的方法之一。
通过加热海水,使其蒸发后再将蒸汽冷凝成为淡水。
常见的蒸馏法包括多效蒸馏法、多级闪蒸法和多级凝固法等。
蒸馏法的优点是能够产生高纯度的淡水,但能耗较高,成本较为昂贵。
2. 膜分离法膜分离法是通过半透膜使盐分不能通过,而水分子可以通过的方法。
目前应用较为广泛的是反渗透法,即利用高压将海水压力通过半透膜,使盐分无法通过,从而得到淡水。
膜分离法的优点是能够高效地产生淡水,并且耗能较少,适用于小规模海水淡化设备。
3. 冷冻法冷冻法是通过将海水冷却至冰点以下,从中分离出淡水。
在冷冻过程中,盐分和其他杂质会结晶成冰,而淡水则会被分离出来。
冷冻法的优点是操作简单,设备维护成本低,但能耗较高。
4. 电渗析法电渗析法是通过电场作用加速盐分在半透膜上的迁移,从而分离出淡水。
这种方法通常需要在半透膜两端施加电压以实现盐分的迁移,是一种较为高效的海水淡化方法。
5. 太阳能海水淡化太阳能海水淡化是利用太阳能提供能源进行海水淡化的一种方法,可以分为热传输海水淡化和光热蒸发海水淡化两种技术。
太阳能海水淡化具有环保、可再生和成本低廉的特点,逐渐成为海水淡化领域的研究热点。
二、海水淡化的应用领域1. 饮用水供应海水淡化可以为沿海地区提供大量的饮用水资源,特别是在淡水资源短缺的地区,海水淡化成为一种重要的水资源补充途径。
2. 农业灌溉海水淡化可以用于农业生产的灌溉水资源,特别是在严重缺水的地区,海水淡化可以提供灌溉用水,解决农业用水短缺问题。
3. 工业用水许多工业生产需要大量的水资源,海水淡化可以为工业生产提供所需的淡水资源,特别是在沿海工业区,海水淡化是一种重要的水资源供应方式。
4. 生态环境保护海水淡化可以为海水养殖业提供淡水资源,保障海水养殖的发展和生态环境的保护。
三、海水淡化技术的发展趋势1. 技术创新随着科技的不断进步,海水淡化技术也在不断创新。
反渗透海水淡化原理反渗透海水淡化技术是一种高效的海水淡化技术,该技术通过膜过滤作用,将海水中的盐分和其它杂质排除,从而得到淡水。
本文将对反渗透海水淡化技术的原理和应用进行详细介绍。
海水淡化技术的发展历程海水淡化技术的发展可以追溯到19世纪初期,最早的海水淡化技术是蒸馏法。
这种技术通过加热海水,将其转变为水蒸气,再通过冷凝技术将水蒸气转变为淡水。
这种技术的缺点是耗能大,成本高。
20世纪50年代,荷兰科学家Sourirajan提出了反渗透技术,它不再要求加热海水,而是将海水通过高压泵压入反渗透膜中,将水分子和离子分子分离开,从而得到淡水。
该技术的研究和应用,使海水淡化技术的成本得到了很大的降低,也得到了广泛的应用。
反渗透海水淡化技术是通过反渗透膜将海水中的盐分和其他杂质排除掉,从而得到淡水。
反渗透膜是一种密闭的控制材料,它的孔隙非常小,只能允许水分子经过,而离子和大分子不能通过膜而被排除掉。
1. 高压泵:将海水压入反渗透膜中。
2. 前置过滤器:用于过滤海水中的一些大分子杂质和基本颗粒,避免对反渗透膜的堵塞和污染。
3. 反渗透膜:它是一种半透膜,只允许水分子透过,而离子和大分子不能通过。
4. 压力容器:用于容纳反渗透模块,起到储存作用。
5. 出水管道:将淡水排出。
6. 浓水排放管道:从反渗透膜的浓水端排走。
海水淡化的过程是这样的:通过高压泵将海水压入反渗透膜,膜只允许水分子通过,离子和大分子被阻挡在膜的另一侧。
被排除的离子和大分子形成了浓水,浓水被输送到排放管道排出去。
而通过膜的水分子形成了淡水,在储存容器中收集起来。
经过处理的淡水被提供给消费者使用。
反渗透海水淡化技术是一种广泛应用的海水淡化技术。
它在日常生活中可以应用于饮用水、工业用水等领域。
反渗透技术还可以应用在油田水的处理、化工废水处理、纯化电子产品用水、地下水和地表水的开发等领域。
在缺水的地区,反渗透海水淡化技术可以解决日常生活用水的问题。
在海岛和海上石油平台等场合,反渗透技术也可以实现海水的净化和淡化。
海水淡化处理后的水质评估与控制海水淡化是解决全球淡水资源短缺问题的重要途径。
随着海水淡化技术的不断发展,如何评估和控制淡化处理后的水质成为了一个关键问题。
本文将详细讨论海水淡化处理后的水质评估与控制方法。
1. 海水淡化技术概述海水淡化技术是将海水中的盐分和杂质去除,使其变成可供人类使用的生活饮用水的技术。
目前主流的海水淡化技术包括热法、膜法和电解水法。
各种技术有其各自的优缺点,具体选择需要根据实际情况进行评估。
2. 水质评估方法水质评估是判断淡水是否符合使用标准的重要环节。
评估方法主要包括感官评估和理化指标评估。
2.1 感官评估感官评估是通过观察和品尝来判断水质的方法。
观察方面,主要看水质是否清澈、是否有异味、是否有悬浮物等。
品尝方面,主要是判断水质是否口感好、是否有异味等。
2.2 理化指标评估理化指标评估是通过一系列的实验分析来判断水质的方法。
主要包括以下几个方面:•pH值:pH值是表示水酸碱度的指标,一般饮用水的pH值应在6.5到8.5之间。
•电导率:电导率是衡量水中离子含量的一个重要指标,离子含量越低,电导率越低。
•总硬度:总硬度是水中钙、镁离子的总和,一般饮用水的总硬度应在150mg/L以下。
•总溶解固体(TDS):TDS是水中所有溶解固体的总和,一般饮用水的TDS应在1000mg/L以下。
•重金属含量:重金属含量是衡量水中重金属离子含量的一个重要指标,一般饮用水的重金属含量应低于国家相关标准。
3. 水质控制方法水质控制是为了保证淡水质量稳定,防止淡水被污染的重要措施。
主要包括以下几个方面:3.1 预处理控制预处理控制是在海水淡化处理之前,对海水进行初步处理的方法。
主要包括去除悬浮物、去除微生物等。
3.2 工艺参数控制工艺参数控制是在海水淡化处理过程中,对各种工艺参数进行控制的方法。
主要包括控制pH值、控制温度、控制压力等。
3.3 post-treatment 控制post-treatment 控制是在海水淡化处理之后,对淡水进行进一步处理的方法。
海水淡化的方法及优缺点分析摘要:海水淡化技术的大规模应用始于干旱的中东地区,但并不局限于该地区。
由于世界上70%以上的人口都居住在离海洋120公里以内的区域,因而海水淡化技术近20多年迅速在中东以外的许多国家和地区得到应用。
最新资料表明,到2003年止,世界上已建成和已签约建设的海水和苦咸水淡化厂,其生产能力达到日产淡水3600万吨。
目前海水淡化已遍及全世界125个国家和地区,淡化水大约养活世界5%的人口。
海水淡化,事实上已经成为世界许多国家解决缺水问题,普遍采用的一种战略选择,其有效性和可靠性已经得到越来越广泛的认同。
当然,海水淡化是解决我国沿海地区淡水紧缺的有效途径。
海水淡化是解决全球水资源短缺的重要战略手段之一,有着广阔的开发前景。
关键词:海水淡化蒸馏法反渗透法优缺点发展趋势和方向引言:介绍了我国水资源现状、海水淡化发展概况和各种淡化方法及工作原理、工艺流程,并对各种淡化方法的优缺点和适用范围进行了评述,对海水淡化的方法进行了分析比较,指出了海水淡化今后发展的趋势和方向。
1我国水资源现状我国是一个水资源严重短缺的国家,人均水资源占有量为2840m3,只有世界平均水平的1/4。
因此我国是一个严重缺水的国家。
同时,我国的淡水资源时空分布极不均匀,并且水体污染加剧了我国可利用淡水资源的匮乏程度。
在资源性缺水的同时,我国经济增长快,人口数量大,城市化水平不断提高,使得水资源缺口越来越大,这已经成为阻碍我国社会可持续发展的瓶颈。
目前水荒覆盖面几乎遍及全国。
尤其是北方地区缺水问题相当严重,水荒已成为困扰工业企业生产和发展的一个重要问题。
而沿海地区有1.8万多km长的海岸线,充分发挥这些地区濒临海洋的优势,走海水淡化之路是解决缺水问题的一条重要途径。
解决城市水资源可持续利用的战略原则是坚持“开源与节流并重,节流优先、治污为本、科学开源、综合利用”,海水淡化是解决沿海地区淡水紧缺的有效途径。
2我国海水淡化发展概况我国的海水淡化技术研究始于1958年,起步技术为电渗析,1965年开始反渗透技术的研究;1975年开始研究大中型蒸馏技术;1981年在西沙的永兴岛建成200t/d的电渗析海水淡化装置;1986年建成6000t/d的电厂多级闪蒸海水淡化装置;1994年大连长海县1000t/d海水反渗透淡化工程投产;1997年天津大港电厂调试成功1200t/d多级闪蒸海水淡化装置;1997年浙江嵊山500t/d反渗透海水淡化装置投入运行;2000年10月,山东长岛县1000t/d反渗透海水淡化示范工程建成投产;2000年底,沧州化学工业公司1.8万t/d高浓度苦咸水淡化工程投产;2001年华能威海电厂反渗透海水淡化装置投产;2002年天津海滋食品有限公司从美国引进多级闪蒸海水淡化装置投产。
2013年海水淡化行业分析报告2013年5月目录一、海水淡化产业现状 (4)1、海水淡化方法概述 (4)(1)蒸馏法(热法) (4)(2)反渗透法(RO) (5)2、世界海水淡化产业已非常成熟 (6)3、中国海水淡化产业化进程加快 (7)二、产业化进程将不断加快 (9)1、中国淡水危机日益严重 (9)(1)中国水资源严重短缺 (9)(2)中国水污染严重 (10)2、海水淡化成本优势逐渐显现 (11)(1)地表水及地下水取水分析 (11)(2)跨流域调水全成本分析 (12)①引黄济青 (12)②南水北调 (13)(3)海水淡化成本分析 (13)三、海水淡化设备国产化带来大市场 (16)1、防腐材料 (17)(1)防腐材料的选择 (17)(2)防腐材料发展趋势 (18)①铝合金有望逐渐取代铜合金,不锈钢也将占据一定的份额 (18)②采用异形管提高传热效率,将在蒸馏淡化装置中被逐步推广 (19)2、高压泵 (19)四、行业主要企业简况 (20)1、亚太科技:抢占铝合金管先机 (20)2、久立特材:高速成长的高端管材龙头 (21)3、南方泵业:海水淡化泵2013有望取得突破 (21)4、首航节能:海水淡化装置成功出水 (22)五、行业风险 (22)一、海水淡化产业现状海水淡化即利用海水脱盐生产淡水,是实现水资源利用的开源增量技术,可以增加淡水总量,且不受时空和气候影响,水质好、价格渐趋合理,可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。
1、海水淡化方法概述海水淡化方法主要可分为两种:热法和膜法。
膜法由于成本低,建设周期短在2000年后成为主流。
(1)蒸馏法(热法)蒸馏法淡化,又称为加热淡化工艺,是将海水加热汽化,再使蒸汽冷凝,从而得到淡水。
主要分为多级闪蒸馏(即MSF)、低温多效(MED)等方法。
多级闪蒸技术发展较早,技术相对成熟,其特点是单机容量大,造水水质好,系统稳定;不足是设备投资较大,能耗高,造水成本高,仅适合于大型装置。
反渗透海水淡化工程方案一、前言近年来,随着全球人口的不断增加和工业化进程的加快,淡水资源日益紧缺。
而海水淡化工程以其对淡水资源的开发和利用具有重要意义,成为解决当今世界淡水资源短缺问题的重要手段之一。
本文将针对反渗透海水淡化工程的技术原理、工程设计和运行管理等方面展开详细阐述,为相关领域的研究和实践提供借鉴。
二、反渗透海水淡化工程的技术原理1. 反渗透技术概述反渗透技术是一种利用半透膜分离产生纯水和浓缩溶液的技术。
在海水淡化工程中,通过反渗透技术可以将海水中的盐分和有机物质去除,从而得到高纯度的淡水。
2. 反渗透海水淡化工程系统组成反渗透海水淡化工程系统主要由预处理系统、反渗透膜组件、压力容器、泵站和控制系统等组成。
其中,预处理系统主要用于去除海水中的悬浮物、颗粒物和有机物质等杂质,以保护反渗透膜的运行和延长其寿命。
3. 反渗透海水淡化工程工艺流程(1) 海水取水:通常选择在海岸线附近设置取水点,将海水通过管道输送至反渗透膜组件。
(2) 预处理:利用颗粒滤料、活性炭滤料等对海水进行预处理,去除大部分悬浮物和颗粒物。
(3) 高压泵进料:将经过预处理的海水送入反渗透膜组件,产生高压使海水通过半透膜,使得纯水部分透过半透膜,成为产水,而盐分和其他杂质停留在膜表面,形成浓缩水。
(4) 浓缩水排放:将浓缩水排放到海洋中或者进行其他处理,以避免对环境造成污染。
(5) 产水收集:收集通过反渗透膜产生的高纯度淡水。
三、反渗透海水淡化工程的工程设计1. 反渗透膜组件的选择选择适合海水淡化工程的反渗透膜组件是工程设计的关键。
通常情况下,采用高效的反渗透膜组件可以提高淡化率和产水质量,降低成本和能耗。
2. 反渗透膜组件的布置在海水淡化工程中,为了提高反渗透系统的产水率和减少能耗,需要设计合理的反渗透膜组件布置。
通常情况下,可以采用多级反渗透系统,采用交错布置或平行布置的方式,以提高系统效率。
3. 泵站设计海水淡化工程需要经过高压泵的加压作用才能使海水通过反渗透膜,因此泵站的设计是工程设计的重要环节。
海水淡化课题研究班级:高一(一)班指导老师:***研究人员:刘兴强一、研究背景:海水淡化是21世纪的朝阳产业世界上淡水资源不足,已成为人们日益关切的问题。
有人预言,19世纪争煤,20世纪争油,21世纪可能争水。
作为水资源的开源增量技术,海水淡化已经成为解决全球水资源危机的重要途径。
目前,世界上已有120多个国家在运用海水淡化技术获取淡水,全球有海水淡化厂1.3万多座。
2008年全球海水淡化总产量已达到日均6348万吨,全球海水淡化工程总投资额达到248亿美元,每年以20%-30%的速度增长。
中国也属于世界上13个贫水国之一,人均淡水资源仅为世界人均量的1/4,并且水资源分布不均,大量的淡水集中在南方,北方淡水资源仅为南方的1/4,可以说,整个淡水资源形势不容乐观。
截至2009年,中国海水淡化实际产水量日均24万吨,年海水直接利用量近500亿立方米。
主要用于解决沿海城市工业用水和海岛生活用水,用于市政供水的大型海水淡化工程尚属空白。
经过多年的科技攻关,中国在海水淡化、海水直接利用等海水利用关键技术方面取得重大突破,技术经济日趋合理。
部分技术如低温多效海水淡化技术、海水循环冷却技术已跻身国际先进水平。
目前中国海水淡化已基本具备了产业化发展条件。
未来20年内国际海水淡化市场将有近700亿美元的商机。
中国未来会有几十亿美元的市场。
过去海水淡化产业关注的热点在中东地区和欧洲西班牙等地,但现在英国、法国、新加坡、丹麦、日本等国家的海水淡化企业纷纷来到中国,从事技术、投资和建设活动。
目前,中国市场成为国外海水淡化产品装备制造集团的重要战略市场。
相比南水北调,对于北方沿海地区,海水淡化在中国更具有现实价值。
在我国国家政策和规划先行的背景下,未来我国的海水淡化市场面临着巨大的机遇。
海水淡化,顾名思义就是利用海水脱盐生产淡水。
据了解,自从国家发改委、国家海洋局和财政部于2005年联合出台了我国首部《海水利用专项规划》后,天津、浙江、青岛、大连等9个沿海省市先后将淡化海水的项目提上日程,以求解决其工业用水的需求。
中国水资源利用现状及未来发展趋势中国的水资源利用现状及未来发展趋势中国是世界上人口最多的国家之一,同时也是一个水资源缺乏的国家。
随着人口的不断增长和经济的快速发展,中国的水资源短缺问题变得越来越严重。
在这种情况下,如何合理利用现有的水资源,改善水资源利用现状,成为中国未来水资源发展的重要任务之一。
目前,中国的水资源利用现状主要有以下几个特点:一、水资源分布不均中国的水资源分布极不均衡,在南方地区水资源相对充沛,而北方地区则相对缺乏。
华北、东北和北部内陆干旱地区是中国最为严重的水资源短缺地区之一。
由于缺乏自然降水和河流水源,这些地区的水资源主要依赖于人工引水和地下水。
二、水资源供需矛盾加剧随着城市化水平不断提高,以及经济发展的迅速增长,中国的水资源供需矛盾日益加剧。
尤其是在城市化过程中,水的需求量增长远远超过供应量,导致城市用水量快速增长,而水资源供应不足的情况越来越严重。
三、水污染严重中国的水污染问题日益严重,持续时间也越来越长。
水污染对人体健康、生态系统和水资源产生了极大的影响。
首要污染源主要有工业废水、农业面源污染和城市污水等。
以上几个特点说明了中国水资源利用现状的不足之处。
为了改善水资源利用现状,中国政府采取了一系列措施,未来水资源发展也将朝着以下几个方面发展:一、控制水资源污染由于水污染严重,中国政府加大了对水污染的控制力度。
通过加强法律法规的制定和执行,加强水污染监测和治理等措施,实现水污染的防控。
二、推广水资源节约和水利设施为了解决水资源供应不足问题,中国政府提出了“水资源节约型社会”概念。
加强水资源管理,可以通过推广节水措施,减少水浪费,提高用水效率。
建设更强大的水利设施可以更好地保证水资源的供应,如人工水源的引入和天然水资源的开发利用。
三、发展海水淡化技术海水淡化技术是一种目前全球应用最广泛、成本最低的海水淡化和水资源开发技术。
中国政府正在积极推广海水淡化技术的应用,以海水淡化工程为主要的水资源补给手段。
舰用海水淡化技术装备现状及发展趋势陈棫端;吕东方;于开录;李崇;赵宴辉【摘要】Thefundamental,processanddevelopmentofdistillationandROdesalinationte chnology are introduced in this paper. The desalination apparatuses are widely used in surface warships, and problems during their utilization are discussed as well as the resolutions.%介绍蒸馏法和反渗透法海水淡化的技术原理、工艺流程和发展历程,同时阐述海水淡化装置在舰船上的装备情况及发展趋势。
【期刊名称】《舰船科学技术》【年(卷),期】2014(000)008【总页数】5页(P1-5)【关键词】海水淡化;蒸馏法;反渗透法;原理;装备【作者】陈棫端;吕东方;于开录;李崇;赵宴辉【作者单位】中国船舶重工集团公司第七一八研究所,河北邯郸056027;中国船舶重工集团公司第七一八研究所,河北邯郸056027;中国船舶重工集团公司第七一八研究所,河北邯郸056027;中国船舶重工集团公司第七一八研究所,河北邯郸056027;中国船舶重工集团公司第七一八研究所,河北邯郸056027【正文语种】中文【中图分类】U664.50 引言海水淡化装置是海军舰艇长时间航行的重要保障,脱盐淡水主要用于生活用水和动力装置补给水[1]。
它们对脱盐淡水的含盐量要求不同,例如生活用水低于500 mg/L,锅炉补给水应小于10 mg/L,核动力锅炉补给水要求补水电导率小于1 μS/cm。
通过蒸馏和反渗透等海水淡化技术,以及后续的离子交换和电去离子技术,能够制取各种水质的淡水[2]。
本文对海水淡化及高纯水制备在发展过程中的各种技术和装备进行总结和归纳,同时分析国外舰用海水淡化的发展现状,最后阐述了舰用海水淡化技术的发展趋势。
海水澹化专项分析报告 海水淡化专项报告 海水淡化专项报告 1 海水利用及海水淡化概述 ........... 1 1.1 ............. 海水利用主要方向 1 1.1.1 ............... 脱盐技术 2 1.1.1.1 ......... 海水淡化 2 1.1.1.2 ....... 苦咸水淡化 2 1.1.2 ....... 海水直接利用技术 3 1.1.2.1 . 海水作为冷却用水 3 1.1.2.2 ......... 海水脱硫 3 1.1.3 ..... 海水利用的其他方面 3 1.1.3.1 ..... 海水综合利用 4 海水淡化专项报告 1.1.3.2 ......... 海水农业 4 1.2 ................. 海水淡化概述 5 1.2.1 ................... 定义 5 1.2.2 ............... 发生背景 5 1.2.3 ....... 海水淡化处理技术 5 1.3 . 发展海水淡化的必要性和可行性 6 1.3.1 国内水资源供需矛盾凸显淡水资源严重短缺 ................. 6 1.3.1.1 ..... 淡水资源现状 6 1.3.1.2 ..... 淡水资源缺乏 6 1.3.2 国家和地方政府出台政策支持海水淡化产业发展 ............. 7 1.3.2.1 国家鼓励支持海水淡化产业 ..................... 7 海水淡化专项报告 1.3.2.2 地方政府的极力支持 10 1.3.3 日趋成熟的海水淡化技术与潜在巨大的海水淡化市场 ........ 10 1.3.3.1 海水淡化技术和装备配置日趋成熟 .............. 10 1.3.3.2 . 应用规模逐步扩大 11 1.4 ........... 发展海水淡化的意义 12 1.5 ......... 我国海水淡化发展历史 12 2 海水淡化技术及应用 .............. 13 2.1 ............... 蒸馏法淡化技术 14 2.1.1 ...... 多级闪蒸技术(MSF) 14 2.1.2 ...... 多效蒸馏技术(MED) 15 2.1.3 ....... 压汽蒸馏技术(VC) 17 海水淡化专项报告 2.1.4 蒸馏法海水淡化技术现状及发展趋势 ...................... 18 2.2 ............. 膜法海水淡化技术 18 2.2.1 ......... 电渗析技术(ED) 18 2.2.2 ......... 反渗透技术(RO) 19 2.2.2.1 反渗透膜法海水淡化技术的发展历程 ............ 19 2.2.2.2 ......... 基本原理 20 2.2.2.3 ......... 工艺流程 20 2.2.2.4 主要优缺点及适用范围 22 2.2.3 ... 反渗透技术的发展趋势 22 2.3 ... 影响海水淡化工艺选择的因素 22 2.3.1 目前主要淡化方法的技术原理及应用 ...................... 23 海水淡化专项报告 2.3.2 主要淡化方法的比较及发展方向 .......................... 23 2.3.2.1 .............. MSF 23 2.3.2.2 ........... LT-MED 24 2.3.2.3 ............... RO 24 2.3.3 ..... 最佳淡化方法的选择 25 2.3.3.1 ......... 环境要素 25 2.3.3.2 ......... 经济要素 27 2.3.3.3 ......... 需求要素 27 2.3.3.4 ......... 技术要素 28 2.3.4 低温多效蒸发器与反渗透装置的综合技术经济比较 .......... 28 3 海水淡化产业分析 ................ 29 海水淡化专项报告 3.1 ......... 国外海水淡化产业概况 29 3.1.1 淡水短缺及技术进步加速世界海水淡化应用 ................ 29 3.1.2 国外海水淡化产业发展状况 29 3.1.3 国外海水淡化产业主要发展措施 .......................... 31 3.1.4 主要国家和地区海水淡化开发情况 ........................ 32 3.2 ......... 中国海水淡化产业概况 34 3.2.1 中国海水淡化市场增长世界第七 .......................... 34 3.2.2 中国海水淡化产业存在问题及原因 ........................ 36 3.2.2.1 海水淡化水价格高、缺乏竞争力 ................ 36 3.2.2.2 政策扶持不够,缺乏激励机制 .................. 37 3.2.2.3 大规模海水淡化工程技术尚未成熟 .............. 38 海水淡化专项报告 3.2.2.4 海水淡化的核心技术仍在少数国家手中 .......... 38 3.2.2.5 再利用技术水平不足 39 3.2.2.6 海水淡化对环境的影响 40 3.2.3 ... 中国海水淡化发展策略 40 3.2.3.1 解除制度和技术障碍促进海水利用 .............. 40 3.2.3.2 加快中国海水利用产业化的策略 ................ 41 3.2.4 主要地区海水淡化开发情况与计划 ........................ 43 3.2.4.1 ..... 北方沿海地区 43 3.2.4.2 ..... 南方沿海地区 45 3.2.4.3 ............. 海岛 45 4 海水淡化处理装置开发 ............ 46 海水淡化专项报告 4.1 ............. 船用海水淡化装置 46 4.1.1 国内船用海水淡化装置发展现状 .......................... 46 4.1.2 船用海水淡化装置的工作原理 46 4.1.3 船用海水淡化装置的主要型式 48 4.2 ........... 太阳能海水淡化装置 48 4.2.1 太阳能蒸馏海水淡化装置原理 48 4.2.2 外国太阳能海水淡化装置发展状况 ........................ 49 4.2.3 中国太阳能海水淡化装置研发进展 ........................ 50 海水淡化专项报告
23C H I N A V E N T U R E C A P I T A LSPECIAL FOCUS 封面文章高从堦:纵览全球发展态势解析海水淡化60年—访中国工程院院士、中国海洋大学教授高从堦文/本刊记者 朱琳科技部和国家发改委联合下发的《海水淡化科技发展“十二五”专项规划》中,详细介绍了世界海水淡化发展的分布格局、呈现出的新趋势以及我国海水淡化科技发展取得的重要成果。
在海水淡化需求的巨大推动和科技的有力支撑下,《规划》得出“全球海水淡化产业规模在未来较长时间内仍将处于快速增长期”的结论。
高院士说,世界海水淡化科技正发生着日新月异的变化,现在的高速进步,得益于在60年的发展中打下的坚实的基础。
接下来的采访中,高院士细说了海水淡化技术60年的发展历程。
20世纪50年代,美国意识到水资源的重要战略意义,专设盐水局,30年内拨专款14亿美元研发新的脱盐技术,世界海水淡化技术的研究从那时候正式开始,逐渐被全世界重视。
经过60年的发展,2011年全世界淡化水日产量约7190万立方米,解决了2亿多人口的供水和区域发展问题。
近30年内,海水淡化成本降低了约三分之二,淡化水能耗降到3kWh/m 3, 淡化水成本在0.5美元/m 3左右,世界海水淡化工程额约50—高从堦,中国工程院院士,长期从事液体分离膜和水处理工程技术研究与开发工作,是我国膜分离技术领域的著名专家和反渗透膜工程技术领域的开拓者之一。
他先后主持完成了国家级和省部级重点科技项目10多个,获得国家科技进步一等奖(第1位)和10多项省部级科技成果奖。
在40多年的分离膜和膜过程的研究开发方面,取得了丰厚的研究成果。
目前仍在进行海水淡化与水处理,优先吸附与促进传递,正渗透,膜与(水)资源、环境、清洁生产和传统产业改造等方面的一些工作。
SPECIAL FOCUS 封面文章100亿美元/年左右。
海水淡化的起步与发展海水淡化自古以来就是人们的梦想之一:19世纪出现了浸没式蒸发器,但仅限于远洋船应急使用;第二次世界大战促进了脱盐技术的发展,但仍限于多效蒸馏、压汽蒸馏和多级闪蒸的设计;20世纪50年代,美国开始研发海水脱盐技术,1953年C.E.Reid建议美国内务部将反渗透研究列入国家计划;1954年电渗析实用化;1957年多级闪蒸问世;1960年反渗透膜获突破性进展;1975年低温多效商品化,1978年复合反渗透膜商品化;20世纪70年代,海水淡化主要使用的是Dupont 公司生产的B—10组件,80年代日本东洋纺公司的三醋酸纤维素中空纤维组件也加入海水淡化阵列;1990年以后,最具发展潜力的是复合反渗透膜,随着膜性能的提高,价格的下降,高压泵和能量回收效率的提高,反渗透法成为投资最省、成本最低的海水淡化过程,而目前复合反渗透膜的研制生产仍然不断发展进步。
为应对全球淡水资源短缺的问题,许多沿海国家及地区积极开展海水淡化和综合利用的技术研发工作。
以色列70%的饮用水来自海水淡化水;澳大利亚的海水利用主要用于市政,占总装机规模的96%;美国的海水利用主要用于市政,占89。
5%;沙特阿拉伯是目前全球最大的海水淡化生产国,2010年其产量达到11亿m3.中国淡水资源缺乏,人均淡水资源量仅为世界人均占有量的1/4,沿海地区人口稠密,淡水供需矛盾尤为突出.海水淡化技术可以增加水资源总量,有效缓解我国沿海地区淡水短缺的矛盾。
在海水资源方面,我国拥有渤海、黄海、东海、南海四大海域,海岸线超过1。
8万km,水资源相当丰富.但海水淡化发展速度相对其他国家缓慢,直至“十一五”期间海水淡化产业才开始较为迅速地增长。
据统计,至2011年底我国海水淡化能力为66万m3/d。
目前,影响海水淡化的因素有政策、技术和价格等.其中海水水质是影响淡化技术正常应用及成本的重要因素.有研究发现,海水中的有机物污染、SDI(淤泥密度指数)、温度、浊度和盐度是影响反渗透膜运行的重要指标,进而影响淡化水品质。
因此对中国海域的海水理化性质、海水利用现状、研究进展进行探讨,对于优化沿海水资源结构、保障国家用水安全和促进沿海经济社会可持续发展具有战略意义。
基于此,笔者首次将海水水质和海水利用状况相结合,介绍中国渤海、黄海、东海、南海4个海域海水淡化的相关水质情况,归纳各地区海水利用的工艺技术条件和发展现状,分析形成原因和经验教训,旨对海水利用发展落后的沿岸地带提供帮助,对海水淡化利用较好地区的发展和转型方向提供参考,并为中国海水利用的发展提供新的思考途径。
1 渤海海域1.1 渤海的水质特征渤海是一个近封闭的内海,水温受北方大陆性气候影响显著,2月份平均水温在0 ℃左右,8月份达21 ℃。
受大陆淡水注入的影响,盐度仅为30‰,是中国近海中最低的。
1978—2010年历年8月的观测资料结果表明渤海夏季海水pH年际变化范围为7。
海水淡化太阳能发电案例一、海水淡化概述海水淡化,是指将海水中的盐分、杂质等去除,使其成为可供人们生活、农业、工业等使用的淡水。
随着全球淡水资源的日益紧缺,海水淡化技术逐渐成为解决水资源短缺的重要途径。
目前,全球已有数百个海水淡化厂在运行,日产水量数十亿立方米。
二、太阳能发电在海水淡化中的应用太阳能发电作为一种清洁、可再生的能源,在海水淡化领域具有广泛的应用前景。
太阳能发电可以提供所需的电能,用于海水淡化过程中的能量消耗,如泵送、反渗透等。
同时,太阳能发电可以降低能源成本,减少对传统化石能源的依赖,有利于环境保护和可持续发展。
三、典型案例分析1.沙特阿拉伯:沙特阿拉伯是全球最大的太阳能海水淡化项目所在地。
其项目采用太阳能光伏发电系统,为海水淡化厂提供电力。
该项目预计总投资200亿美元,建成后将日产淡水3.5亿立方米,满足100万人用水需求。
2.我国:近年来,我国海水淡化产业发展迅速,已建成了多个太阳能海水淡化项目。
例如,山东某海水淡化项目采用太阳能光伏发电系统,实现了海水淡化过程中的能源自给自足。
四、太阳能海水淡化技术的优势与局限1.优势:(1)清洁、可再生,有利于环境保护和可持续发展;(2)降低能源成本,减少对传统化石能源的依赖;(3)减少碳排放,有利于应对气候变化;(4)提高海水淡化技术的整体效益。
2.局限:(1)投资成本较高,尤其是在初期阶段;(2)受地理、气候等因素影响较大,如光照强度、气温等;(3)系统维护和管理要求较高。
五、未来发展趋势与展望1.技术创新:继续研发高效、低成本的太阳能海水淡化技术,提高系统集成度和自动化程度;2.政策支持:加大政策扶持力度,推动太阳能海水淡化产业发展;3.市场拓展:积极开拓国内外市场,推动太阳能海水淡化技术在全球范围内的应用;4.跨界融合:加强太阳能海水淡化与其他领域的融合发展,如物联网、大数据等;5.国际合作:加强国际合作与交流,共同应对全球水资源短缺问题。
海水淡化是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,海水淡
化技术快速发展。
海水淡化现状及趋势
(一)海水淡化已成为解决全球水资源短缺的重要途径。
尤其在中东地区和一些岛屿地区,淡化水在当地经济和社会发展中发挥了重要
作用。以色列70%的饮用水源来自于海水淡化水,2005年日产海水淡化水量达73.8万立方
米;阿联酋饮用水主要依赖海水淡化水,2003年日产海水淡化水量达546.6万立方米;意大
利西西里岛500万居民,2005年日产海水淡化水量为13.5 万立方米,约占全部可饮用水源
的15%-20%。
目前全球海水淡化的市场年成交额已达到数十亿美元。著名的海水淡化公司有:
法国Sidem公司、英国Weir热能公司、韩国斗山重工公司、以色列IDE公司、意大利Fisia
公司等。截止到2003年12月,全球已有130多个国家应用海水淡化技术,海水淡化日产水
量约3775万立方米。其中,80%用于饮用水,解决了1亿多人的供水问题,即世界上1/50
的人口靠海水淡化提供饮用水。
(二)海水淡化技术日趋成熟,淡化规模不断扩大,成本不断降低。
多级闪蒸(MSF)、低温多效(MED)和反渗透(RO)是当今海水淡化三大主流技术。
多级闪蒸技术成熟、运行可靠。主要发展趋势为提高装置单机造水能力,降低单位电力消耗,
提高传热效率等。低温多效蒸馏技术由于节能的因素,近年发展迅速,装置的规模日益扩大,
成本日益降低。主要发展趋势为提高装置单机造水能力,采用廉价材料降低工程造价,提高
操作温度,提高传热效率等。反渗透海水淡化技术发展很快,工程造价和运行成本持续降低。
主要发展趋势为降低反渗透膜的操作压力,提高反渗透系统回收率,廉价高效预处理技术,
增强系统抗污染能力等。
三种海水淡化工艺关键技术参数对比表
主要技术参数 多级闪蒸 低温多效 反渗透
操作温度℃ <120 <70 常温
主要能源 蒸汽、电 (热能、电能) 蒸汽、电 (热能、电
能)
机械能
(电能)
蒸汽消耗t/m3 0.1-0.15 0.1-0.15 无
电能消耗
kWh/m3
3.5-4.5 1.2-1.8 3-5
典型源水含盐量
30,000-45,000 30,000-45,030,000-45,
(ppm TDS)
00 000
产品水质
(ppm TDS)
<10 <10 <500
典型单机产水能
力(m3/d)
3,000-70,000 3000-20,000 1-20,000
国外海水淡化装置不断向大型化方向发展。如世界产水最大的低温多效海水淡
化厂-阿联酋Taweelah A1海水淡化厂,共有14套装置组成,每台装置日产水量为17143
立方米。
伴随海水淡化技术发展和社会需求量加大,海水淡化工厂的淡化规模不断扩大。
其规模从最初的日产几百立方米,发展到现在的日产几十万立方米。目前,世界上最大的多
级闪蒸海水淡化厂是沙特阿拉伯的shuaiba海水淡化厂,日产淡水46万立方米;世界上最
大的低温多效海水淡化厂是阿联酋Taweelah A1海水淡化厂,日产淡水24万立方米;世界
最大的反渗透海水淡化厂是以色列南部地中海岸工业区的阿什凯隆海水淡化厂,日产淡水
33万立方米。不久前,韩国斗山公司签约承建了世界上最大的沙特阿拉伯热膜耦合
(MSF+RO)海水淡化厂,计划2009年建成,日产淡水88万立方米。
在海水淡化规模不断扩大的同时,海水淡化成本也逐渐降低。其中,典型的大
规模反渗透海水淡化吨水成本已从1985年的1.02美元降至2005年的48美分。且在成本的
组成上,运行及维护、能源消费和投资成本均逐年下降。目前,国外吨淡化水出厂价格一般
为0.6-0.9美元。
(三)水电联产、热膜联产等多种技术集成是海水淡化技术主要发展趋势。
水电联产主要是指海水淡化水和电力联产联供。由于海水淡化成本在很大程度
上取决于消耗电力和蒸汽的成本,水电联产可以利用电厂的蒸汽和电力为海水淡化装置提供
动力,从而实现能源高效利用和降低海水淡化成本。国外大部分海水淡化厂都是和发电厂建
在一起的,是目前大型海水淡化工程的主要建设模式。
热膜联产主要是采用热法和膜法海水淡化相联合的方式(即MED-RO或
MSF-RO方式),满足不同用水需求,降低海水淡化成本。目前,世界上最大的热膜联产海
水淡化厂是阿联酋富查伊拉海水淡化厂,日产海水淡化水量为45.4万立方米,其中,MSF
日产水28.4万立方米,RO日产水17万立方米。其优点是:投资成本低,可共用海水取水
口。RO和MED/MSF装置淡化产品水可以按一定比例混合满足各种各样的需求。