苦咸水海水淡化設備的方法和原理

苦咸水海水淡化的出現(xiàn)減少了運行的費用和加工設備的成本，利用反滲透的技術原理，來去除海水中的鹽和對身體有害的物質。苦咸水海水淡化設備是在近些年才發(fā)展起來的的一項新的水處理技術，主要誰對海水中的氯化物進行處理，是機電一體的水處理設備。下面就給大家介紹一些苦咸水海水淡化設備的方法和原理。

    苦咸水海水淡化的方法有：

    蒸餾法

    蒸餾法就是把苦咸水或海水加熱使之沸騰蒸發(fā)，再把蒸汽冷凝成淡水的過程。蒸餾法是最早采用的淡化法其主要優(yōu)點是結構較簡單、操作容易、所得淡水水質好。蒸餾法有許多種如多效蒸發(fā)、多級閃蒸、壓汽蒸餾、膜蒸餾等。

    電滲析法

    1電滲析法的基本原理、特點和適用范圍

    在苦咸水淡化中應用的電滲析法簡稱ED，是利用離子交換膜在電場作用下，分離鹽水中的陰、陽離子，從而使淡水室中鹽分濃度降低而得到淡水的一種膜分離技術。電滲析裝置是利用離子在電場的作用下定向遷移，通過選擇透過性的離子交換膜達到除鹽目的。在外加直流電場的作用下，水中的離子作定向遷移(陽離子交換膜只允許陽離子通過，陰離子交換膜只允許陰離子通過)，使一種水中大部分離子遷移到另一種水中去。該技術已比較成熟，具有工藝簡單、除鹽率高、制水成本低、操作方便、不污染環(huán)境等主要優(yōu)點，但存在對水質要求較嚴格、需對原水進行預處理等缺點。20世紀50年代美國、英國開始將這種方法用于苦咸水淡化，中國在20世紀80年代將此法用于苦咸水淡化、工業(yè)用純水和超純水制造。

    2電滲析法在苦咸水淡化工程中的應用特點

    (1)電滲析對鐵、鎂、鈣、鉀、氯化物等溶解性無機鹽類及毒理學指標砷、氟化物的去除率達66%～93%，可以滿足苦咸水淡化需求

    (2)電滲析對耗氧量、NH32N、NO-32N、NO22N及硅的去除率較低，僅15%～45%，但由于原水中上述指標含量較低，去除率雖低，尚能滿足生活飲用水衛(wèi)生要求

    (3)電滲析對SO2-4的去除率為63.8%，用以淡化SO-42Na型和SO4·Cl2Na型水，很難滿足生活飲用水衛(wèi)生要求

    (4)電滲析過程的能耗與給水含鹽量有密切關系，給水含鹽量越高，能耗越大，因此電滲析比較適合低鹽苦咸水的淡化。此外，由于電滲析不能去除水中有機物和細菌，加之設備運行能耗較大，使其在苦咸水淡化工程中的應用受到局限，因而原有電滲析裝置在苦咸水淡化方面逐漸被反滲透裝置所取代。

    反滲透法

    反滲透法的基本原理及特點用一種選擇透過性膜將一個容器分為兩半，在膜的兩側同時分別加入純水和鹽水，使膜兩側的液面一樣高，過了一定時間會發(fā)生鹽水側的液面在升高，純水側的液面在下降，這是由于水分子透過半透膜向鹽水側遷移的結果，這種現(xiàn)象稱為滲透。

    能夠對水或溶液具有選擇透過性的膜稱為半透膜。如果在濃溶液一邊加上適當?shù)膲毫Γ瑒t可使?jié)B透停止。當稀溶液向濃溶液的滲透停止時的壓力稱為滲透壓。反滲透則是在濃溶液一邊加上比自然滲透更高的壓力，扭轉自然滲透方向，把溶液中的離子壓到半透膜的另一邊，這與自然界的正常滲透過程相反，故稱之為“反滲透”，這種裝置稱為反滲透裝置。

    反滲透方法可以從水中除去90%以上的溶解性鹽類和99%以上的膠體微生物及有機物等。與其他水處理方法相比具有無相態(tài)變化、常溫操作、設備簡單、效益高、占地少、操作方便、能量消耗少、適應范圍廣、自動化程度高和出水質量好等優(yōu)點。尤其以風能、太陽能作動力的反滲透凈化苦咸水裝置，是解決無電和常規(guī)能源短缺地區(qū)人們生活用水問題的既經濟又可靠的途徑。

    反滲透淡化法不僅適用于海水淡化，也適合于苦咸水淡化?，F(xiàn)有的淡化法中，反滲透淡化法是最經濟的，它甚至已經超過電滲析淡化法。由于反滲透過程的推動力是壓力，過程中沒有發(fā)生相變化，膜僅起著“篩分”的作用，因此反滲透分離過程所需能耗較低。在現(xiàn)有海水和苦咸水淡化中，反滲透法是最節(jié)能的。反滲透膜分離的特點是它的“廣譜”分離，即它不但可以脫除水中的各種離子，而且可以脫除比離子大的微粒，如大部分的有機物、膠體、病毒、細菌、懸浮物等，故反滲透分離法又有廣譜分離法之稱。

    苦咸水海水淡化的主要設備有：

    反滲透膜元件：反滲透設備應用膜分離技術，能有效地去除水中的帶電離子、無機物、膠體微粒、細菌及有機物質等。是高純水制備、苦咸水脫鹽和廢水處理工藝中的最佳設備。廣泛用于電子、醫(yī)藥、食品、輕紡、化工、發(fā)電等領域。

    壓力容器：工業(yè)生產中具有特定的工藝功能并承受一定壓力的設備，稱壓力容器。貯運容器、反應容器、換熱容器和分離容器均屬壓力容器。要滿足滿足下列三個條件的容器，才稱之為壓力容器：

    (1)最高工作壓力(Pw)(注1)大于等于0.1Mpa(不含液體靜壓力，下同)

    (2)內直徑(非賀形截面指其最大尺寸)大于等于0.15m，且容積(V)(注2)大于等于0.25m3

    (3)盛裝介質為氣體液化氣體或最高工作溫度高于等于標準沸點液體

    海水淡化高壓泵：高壓泵是為高壓旋噴水泥漿提供高壓動力，用于新建建筑物、高速公路、高速鐵路、地下鐵路等軟弱地基強化加固補強，舊的建筑物不均勻沉降整治，水庫大壩與底下建筑工程防深帷幕，擋土圍堰、礦山堵漏、井桶護壁，邊坡錨固等方面提供幫助的的設備。主要有：高壓柱塞泵、高壓往復泵、高壓電動試壓泵、高壓清洗機。