中国水资源严重短缺,人多水少。水资源总量与人口和区域经济发展水平不相匹配。同时,随着经济社会的不断发展和人口的不断增长,水污染问题也越来越严重。海水是一种重要的资源,海水淡化是解决我国沿海水资源短缺的重要途径,是沿海水资源的重要补充和战略储备,对推进生态文明建设具有重要意义。截至2020年底,国内已建成日产淡化水百吨以上海水淡化项目176个,产能达到180.34万立方米/日,其中,2020年全国新建成海水淡化项目4个,新增产能5.05 万立方米/日。依据《全国海水利用“十三五”规划》目标,“十三五”末,全国海水淡化总规模达到220 万吨/日以上。我国拥有多项自主知识产权的海水淡化技术,特别是传统技术国产化程度很高。海水脱盐原理
地球表面约70%的面积都被海洋所覆盖,但海水又苦又咸,含有多种盐类,其中大约90%是氯化钠,也就是食盐。咸水既不能用来直接饮用,也不能灌溉农田。人体为了要排出100克海水中含有的盐分,就要排出150克左右的水分,饮用海水不但补充不到人体所需的水分,反而脱水加快。盐吃多了,感觉很渴,就是这个原因。如果用咸水来灌溉农田,会导致烧苗,使土地盐碱化。为了解决淡水短缺的问题,世界上一些国家在积极研发海水淡化技术,并试图以更低的成本从海洋中获取淡水资源。通过淡化海水,可以有效解决沿海地区的水资源短缺问题。海水淡化就是将咸水转化为淡水,是一个大工程,比较复杂,从工艺上来讲主要包括海水预处理、淡化脱盐、淡化水后处理等。海水淡化不单单是去除海水中的盐分,获取到的淡水还必须调节pH值,必须使水的pH值大于6.5,呈弱碱性,这样才能达到饮用水的标准。河北海水脱盐我国海水淡化技术开启“低能”新时代。
当舰艇在海上航行时,淡水的使用可以说是非常广的。饮用、清洁、船舶操作和机械冷却需要淡水。当船只执行远距离任务时,往往意味着远离大陆,周围的海水不能直接使用。因此,淡水是船舶上非常重要的资源。我国人均水资源为世界平均水平的四分之一,水资源分布不均衡,严重的水污染使水资源短缺问题越来越严重。海水淡化可以从增量上缓解缺水问题,海水储量巨大,购置成本几乎为零,海水淡化生产稳定性强,受原料供应和自然气候条件影响很小,淡化水的水质纯净,可为工业和生活提供稳定供水。反渗透海水淡化设备脱盐率高,单级反渗透系统脱盐率可稳定在90%以上,双级反渗透系统脱盐率可稳定在98%以上。可以有效去除海水中的细菌等微生物、有机物以及金属元素等无机物,出水水质优于其它方法。
海水是怎样淡化的?海水由供水泵进入石英砂(多介质过滤器)和活性炭过滤系统过滤。滤后水经过水质还原、pH调整以及阻垢剂添加后进入的精密和保安过滤系统,过滤后的低压海水一路进入高压泵加压,另一路进入压力交换式能量回收装置,升压后的海水经过增压泵加压后与高压泵出水混合进入反渗透膜堆系统。高压海水在膜堆的处理下一部分透过膜形成淡水,经过水质调整后进入淡水水箱储存。其余的高压浓缩水进入压力交换能量回收装置回收能量后排放。中国海水淡化大体走了60年的进程,这10年来发展速度很快。
中国已建成123个海水淡化项目,海水淡化能力超过160万m3/天。它是世界上少数几个海水淡化技术国家之一,具有大规模开发的技术条件和工业基础。但是,我们也应该看到,我国海水淡化的大规模利用水平与日益增长的国内需求之间还存在一定差距。海水淡化总体规模较小,关键技术与国际还存在差距。在许多地方,海水淡化水进入网络存在一些障碍。此外,还存在一些问题,如相关标准和规范缺乏衔接,激励措施不足等。海水淡化作为一种水资源增量技术,是解决沿海地区缺水问题的重要选择,相关技术可推广到微咸水的开发、保护和利用、污水资源化利用、水资源化利用等领域,高效循环利用工业用水等领域,从而有利于生态文明建设,具有广阔的工业发展前景。膜法海水淡化技术,还包括采用离子交换膜的电渗析(ED)技术。河北海水脱盐
海水淡化将成为解决水资源危机各项措施的有效补充。海水脱盐原理
海水首先必须经过预处理,去除海水中的悬浮固体、大颗粒物质及其他有害物质,通过高压泵,海水压力升高,进入反渗透设备,克服渗透压,产出淡水,浓水从反渗透设备的一侧排出,由反渗透出产的淡水再按所需的用途进行处理,如调解pH值等,就可以直接使用。反渗透法所需的高压泵压力很大,达到5MPa-7MPa,所以泵选择类型较少,通常有离心泵、高速泵、单螺杆泵和往复泵等。由于反渗透需要克服渗透压,所以海水透过反渗透膜需要很大压力,能耗也主要消耗在此,在一般大型反渗透设备中都会加装能量回收装置在浓水排放的管线上,从而节省能耗,降低操作费用。海水脱盐原理