海水淡化技术现状及各种淡化方法评述海水淡化技术现状及各种淡化方法评述解利昕李凭力王世昌(天津大学化工学院,天津300073)摘要介绍了海水淡化的各种方法及其原理,对海水淡化技术的研究现状进行了总结,对海水淡化各种方法的能耗、优缺点、适用范围及其发展方向进行了分析讨论,并对海水淡化技术的应用状况进行了分析对比。关键词水资源,海水,苦咸水,淡化中图分类号P747文献标识码A文章编号1010-6613(2003)10-1081-04水是生命的源泉,是社会经济发展的动脉。虽然地球上70%的面积被水覆盖着,但人们赖于生存的淡水只占总水量的215%～3%。随着世界环境的变化,人口的增加、生活水平的提高以及工业的快速发展,当今整个世界都面临严重的淡水资源短缺的局面。中国工程院2000年7月提出的“21世纪中国可持续发展水资源战略研究”报告指出,到2022年中国缺水量将达到1010亿立方米,至2030年,缺水量仍将高于这一数值[1]。缺水最严重的当属沿海工业城市,人均水资源量大部分低于500m3,属于严重缺水地区。缺水问题已经成为城市经济增长与发展的控制因素,对个别城市甚至是持续生存的关键[2,3]。鉴于人类的70%居住在距大海不到120公里的地方,故将浩瀚的大海作为获取淡水的来源,淡化海水作为现有水源的有利补充措施,在一定条件下可满足人们生活用水需求。1海水淡化技术海水淡化技术的研究起始于20世纪50年代中期,到现在,海水淡化已发展成为一种可靠的工业技术。1960年,全球海水淡化的总装机容量仅为01058×106m3/d;1970年,全球海水淡化的总装机容量达到1115×106m3/d[4];目前,全世界单机日产量在101t以上的淡化装置其总的生产能力超过了30×106m3/d[5]。按分离过程分类,海水淡化方法主要有蒸馏法、膜法、结晶法、溶剂萃取法和离子交换法等。其中蒸馏法又有多级闪蒸(MSF)、多效蒸发(ME)和压汽蒸馏(VC)之分,膜法海水淡化技术则包含了反渗透法(RO)和电渗析法(ED),结晶法则由冷冻法和水合物法构成。虽然淡化方法有许多种,但多年的实践表明真正实用的海水淡化方法只有MSF、ME、VC和RO等几种方法[6]。蒸馏法是最早采用的海水淡化技术,是海水淡化最主要的方法。蒸馏法海水淡化是将海水加热蒸发,再使蒸汽冷凝得到淡水的过程。蒸馏法具有其他淡化方法不可比拟的特点:设备简单可靠;受原水浓度限制较小,即当料液浓度变化时,蒸发过程的条件改变不大,能耗变化较小,故蒸馏法更加适合于海水及高浓度苦咸水淡化;海水蒸发所得的水就是蒸馏水,水质较高;直接利用热能,避免了能量转换过程的损耗,可利用低压蒸汽、废可燃气体、熔炉废热、温泉热等廉价热能,较为经济。(1)多级闪蒸(MSF)经过加热的海水,依次在多个压力逐级降低的闪蒸室进行蒸发,蒸发的蒸汽用于加热循环的海水并冷凝成淡水的过程。MSF通常与火力发电站联合建设与运行,以汽轮机低压抽汽作为热源,MSF在海湾国家采用较多。由于MSF加热过程与蒸发过程分开进行,所以海水结垢倾向小。MSF技术最为成熟,整体性好,运行安全性高,适合于大型和超大型淡化装置,就淡化水量而言,目前MSF在全球仍属第一。MSF的研究目前正朝着进一步扩大单机容量,系统操作最佳化,开发对环境影响小、用量小的新型阻垢剂,研究新型传热材料的方向发展。(2)多效蒸发(ME)加热后的海水经多个蒸发器串联运行,前一效蒸发的二次蒸汽作为下一效的加热蒸汽,并冷凝成为淡水的过程。ME也主要与火电厂联运,但规模一般在日产1万吨以下。这又包括两种类型,一类是各效分列式,20世纪70、收稿日期2003-07-07;修改稿日期2003-08-14。第一作者简介解利昕(1964—),男,博士,教授级高工,现在国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所工作。联系人李凭力,电话022-********,E-maillpltd@2631net。?1801?2003年第22卷第10期化工进展CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS海水淡化技术现状及各种淡化方法评述解利昕李凭力王世昌(天津大学化工学院,天津300073)摘要介绍了海水淡化的各种方法及其原理,对海水淡化技术的研究现状进行了总结,对海水淡化各种方法的能耗、优缺点、适用范围及其发展方向进行了分析讨论,并对海水淡化技术的应用状况进行了分析对比。关键词水资源,海水,苦咸水,淡化中图分类号P747文献标识码A文章编号1010-6...