(一)、海水淡化设备-舰艇专用趋势前景
统计数据显示,我国的淡水资源总量较为丰富,但是人均拥有量较少,且随着工业化、城镇化进程的加快,淡水污染严重。全国660多个城市中,有400多个城市缺水,其中108个为严重缺水城市。随着淡水资源的日益枯竭,海水淡化已经成为解决淡水危机的替代方案。虽然海水淡化成本要高于地下取水,但是相对于远程调水,已具备成本优势。
(二)、海水淡化设备-舰艇专用主要技术
16世纪,人们就开始尝试在海水中提取淡水,起初是将海水加热产生水蒸气,就可以得到纯水,这是海水淡化技术的开始。目前,大型海水淡化的主流技术主要有三种,分别为多效蒸发(MED)、多级闪蒸(MSF)和反渗透(SERO)。
1、多效蒸发(MED)
多效蒸发是最古老的淡化方法之一,在多级闪蒸诞生以前一直是淡化市场的主导。多效蒸馏是由单效蒸发组成的系统。将前一蒸发器产生的二次蒸汽引入下一蒸发器作为加热蒸汽,并在下一有效蒸发器中冷凝成蒸馏水,如此一次进行。
优缺点:低温多效蒸馏技术成熟可靠,成本较低,对原海水水质要求不高;每吨淡化水需耗电1.2千瓦时,吨水耗低压蒸汽0.1吨左右,一次性设备投资稍高,但运行维护费用较低。
2、多级闪蒸(MSF)
闪蒸是指一定温度的水在环境压力低于该温度所对应的饱和蒸汽压时发生的骤然蒸发现象。闪蒸后的水温度降低以使其饱和蒸汽压与环境压力平衡。MSF也是利用了这个原理,是加热至一定温度的盐水一次在一系列压力逐渐降低的容器中闪蒸汽化,蒸汽冷凝后得到淡水的过程。
优缺点:多级闪蒸技术上成熟可靠,成本适中,比较适合大规模的海水淡化;每吨淡化水需耗电4千瓦时-5千瓦时,耗低压蒸汽0.14吨。一次性设备投资稍高,但运行维修费用低对原海水水质要求不高。
3、反渗透(SWRO)
反渗透法是利用一种特殊的半透膜材料将海水与淡水分隔开,膜材料只允许溶剂透过,不允许溶质透过。通常情况下,低浓度的淡水透过半透膜扩散到高浓度海水一侧,从而使海水一侧的液面逐渐升高,直至一定的高度才停止,这个过程为渗透。此时,海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加大于海水渗透压的外压,那么海水中的纯水将反渗透到淡水中,这就是反渗透法提取淡水的过程。
优缺点:一次性设备投资相对热法工艺稍小,但膜更换运行费用高,每吨淡化水需耗电6千瓦时左右,对原海水水质要求高,并且需要维护人员较多。另外,即使两级膜法出水指标,若取得和热法相同的水质,后续需增加一级膜法或其它除盐设施。
海水淡化设备
(三)、海水淡化设备-舰艇专用工艺流程
海水淡化设备的基本工艺流程为:海水由设在海边的深水井经深水泵将海水送入淡化产房,经过化学加药系统投加杀菌剂和絮凝剂后进入石英砂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5um的保安过滤系统,过滤后的低压海水一路进入压力交换式能量回收装置,升压后的海水经过正压泵加压后与高压泵出水混合进入反射透膜堆系统。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转换能量回收装置回收能量后排放。
(四)、海水淡化设备-舰艇专用所需设备
预处理系统:
包括供水泵、多介质过滤器、精密过滤器、保安过滤器,主要处理原水中所含的大颗粒杂质、余氯及细小微粒,保证反渗透系统的进水水质。
反渗透膜系统:
包括高压泵、RO反渗透膜组件、调压阀、清洗箱,主要将预处理处理过的原水进一步处理成淡水。
电控系统:
包括电控箱,TDS表,空气开关,按钮等可控编程PLC程序嵌套集成芯片。
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