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海水淡化技术发展论文摘要：由于水资源紧缺问题日益突出海水淡化技术的研究与开发将越来越显得紧迫。海水淡化方法有很多种本文主要介绍真空冷冻法、蒸馏法、电渗析法、反渗透法等。关键词：海水淡化；真空冷冻；蒸馏；反渗透随着世界各国经济的高速发展以及人口的迅速增长和集中世界各国对水的需求日益增加而地球上的淡水资源非常有限淡水资源缺乏已成为全球性的问题。在寻求淡水资源方面各国纷纷把目光投向大海。据统计目前世界已有100多个国家水其中严重缺水的已达20个严重影响着人类生存和社会发展［!］。海洋中水的储量为1338×107亿m3占全球的96.8有着巨大的水资源如何把它变为能被人类利用的淡水成为急需解决的问题。海水淡化就是要将高盐度的海水通过一系列的过程转变为低盐度的海水。目前海水淡化的主要方法有：1）真空冷冻—汽相冷凝海水淡化新技术是依据海水的三相点理论使海水同时蒸发与结冰得一种低能耗轻腐蚀结垢的海水淡化方法；2）蒸馏法工艺简单易于实现但存在能耗多、成本费用高的缺点；3）反渗透海水淡化方法是膜分离法的一种即利用反渗透膜的分离作用使海水脱盐过程中不存在相变因此与蒸馏法相比能耗较低有着很大的发展前途成为世界高科技竞相开发的热点。随着海水淡化技术的提高及成本的大幅度下降世界各地正在兴建或计划兴建许多大型海水淡化工厂一个海水淡化的新时代已经来临。1真空冷冻及其特点1.1真空冷冻原理海水三相点是使海水汽、液、固三相共存并达到平衡的一个特殊点。若压力或温度偏离该三相点平衡被破坏三相会自动趋于一相或两相。真空冷冻法海水淡化正是利用海水的三相点原理以水自身为制冷剂使海水同时蒸发与结冰冰晶再经分离、洗涤而得到淡化水的一种低成本的淡化方法。与蒸馏法、膜法相比能耗低腐蚀、结垢轻预处理简单设备投资小并可处理高含盐量的海水是一种较理想的海水淡化法［!］。国外早在20世纪60年代就已开始研究但目前为止尚没有商业化主要原因在于过程中产生的三相点蒸汽难以去除和冰晶的输送、洗涤较难。华东理工大学研究开发的真空冻—汽相冷凝海水淡化技术采用低温金属表面使三相点蒸汽直接冷凝成冰的方法成功的解决了蒸汽的去除问题并在实验室完成了小型试验装置。真空冷冻—汽相冷凝海水淡化技术工艺包括脱气、预冷、蒸发结晶、冰晶洗涤、蒸汽冷凝等步骤淡化水产品可达到国家饮用水标准。1.2工艺研究1.2.1脱气由于海水中溶有的不凝性气体在低压条件下将几乎全部释放且又不会在冷凝器内冷凝。这将升高系统的压力使蒸发结晶器内压力高于二相点压力破坏操作的进行。显然减压脱气法适合本系统。1.2.2预冷海水脱气后可与蒸发结晶器内排出的浓盐水和淡化水产生热交换预冷至海水的冰点附近。1.2.3温度和压力它们是影响海水蒸发与结冰速率的主要因素。1.2.4冰—盐水是一固液系统普通的分离方法均可使冰—盐水得到分离但分离方法不同得到的冰晶含盐量也不同。实验结果表明减压过滤方法得到的冰晶含盐量比常压过滤方法得到的冰晶含盐量低得多。1.2.5蒸汽冷凝在蒸发结晶器内除海水析出冰晶以外还将产生大量的蒸汽这些蒸汽必须及时移走才能使海水不断蒸发与结冰。2蒸馏法海水淡化及其特点2.1蒸馏法原理把海水加热使之沸腾蒸发再把蒸汽冷凝成淡水的过程即为蒸馏法。蒸馏法是最早采用的淡化法其优点是结构简单、操作容易所得淡水水质好等。蒸馏法有很多种如多效蒸发、多级闪蒸、压气蒸馏、膜蒸馏等。2.2蒸馏法特点多效蒸发是一种较早应用的海水淡化法由于结垢和腐蚀等问题后被多级闪蒸法所取代。2.2.1多级闪蒸多级闪蒸是一种在20世纪50年代发展起来的海水淡化法其原理是海水经过预热后进入闪蒸室该闪蒸室的压力低于将要进入的盐水所对应的饱和蒸汽压力盐水进入后即因过热而进行闪蒸。闪蒸出的蒸汽冷凝后即为淡水。由于它的安全可靠因此发展迅速中东许多产油国所建的海水淡化工厂大多采用多级闪蒸法并且与发电厂结合。如阿联酋建造了世界上最大的多级闪蒸海水淡化厂就是与发电厂联合生［2］。2.2.2压汽蒸馏利用机械压缩机把蒸汽压缩、升压和升温（温度升高10℃左右）并作为加热和使海水蒸发的热源因此压汽蒸馏在运行后不需外部提供加热蒸汽靠机械能转化为热能过程效率高、比能耗低而且过程不需冷却水结构紧凑但压汽机造价较高容易腐蚀、结垢难于进一步大型化。2.2.3膜蒸馏热海水接触憎水微孔膜由于膜另一侧温度较低相应的饱和蒸汽压亦低膜面上的海水蒸发并透过膜的微孔到低压侧并在冷凝面凝结为纯度较高的