文档介绍：10000m/d海水淡化可行性研究报告
(反渗透技术)
(水质工程第二小组)
研究报告
(课题组人员*表示组长)
*周飒邓时海章腾钟慧慧成都王妍叶露张雅桐张希王胜伟谢欢詹烈云
北京交通大学
二一年十一月
目录
1 我国水资源现状及海水淡化技术 2
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2 现行海水淡化技术的比较 3
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(IE) 3
(ED) 3
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(RO)在海水淡化处理中的优势 4
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3 海水淡化反渗透法设计方案 5
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4 成本分析
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参考文献: 13
10000m/d海水淡化可行性研究报告
第二小组第二小组组长:周飒;成员包括邓石海、章腾,成都,钟慧慧、张雅桐,张希、叶露,詹烈云、王胜伟,王妍、谢欢
(北京交通大学土木建筑工程学院环境工程专业北京 100044)
海水淡化是解决全球水资源短缺的重要战略手段之一,有着广阔的开发前景。截止到2003年,世界上已建成和已签约建设的海水淡化厂的日处理能力达到3600万吨。目前海水淡化已遍及全世界125个国家和地区,淡化水可以养活世界 5%的人口。随着人们对海水淡化的有效性和可靠性的普遍认同,多种海水淡化技术也应运而生。
本文重点对现行的多种处理方法(离子交换法,电渗析法,膜处理法和其他方法)进行比较,并对膜处理技术在海水淡化工程中的优势进行分析,同时提出了一套膜处理的可行性方案,对未来的技术发展进行探讨和展望。
我国淡水资源总量为28000亿立方米,占全球水资源的6%,但人均只有2200立方米,仅为世界平均水平的1/4。因此我国是一个严重缺水的国家。同时,我国的淡水资源时空分布极不均匀,并且水体污染加剧了我国可利用淡水资源的
匮乏程度。在资源性缺水的同时,我国经济增长快,人口数量大,城市化水平不断提高,使得水资源缺口越来越大,这已经成为阻碍我国社会可持续发展的瓶颈。
在已经开发的20余种海水淡化技术中,离子交换法(IE),电渗析法(ED),及膜处理法(RO,MSF,MED)等已经达到了工业生产的应用规模。
离子交换法制淡水是将海水中所有离子全部吸附在离子交换树脂上,也就是说离子交换树脂将海水中的“离子”几乎全部“截流”了,从而达到海水淡化的目的;电渗析法是利用电场的作用,强行将离子向电极处吸引,致使电极中间部位的离子浓度大为下降,从而制得淡水的;反渗透法是一种膜分离淡化法,该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜将海水与淡水分隔开;膜蒸馏法是膜技术与蒸馏过程相结合的膜分离过程,它以疏水微孔膜为介质,在膜两侧蒸气压差的作用下,料液中挥发性组分以蒸气形式透过膜孔,从而实现分离的目的;多效蒸馏法是海水淡化技术中较早发展成功的方法之一,其原理是利用高温蒸汽与海水的温差进行热交换后,将蒸发出的水蒸汽冷凝并收集而成。
(IE)
离子交换法是目前除盐最彻底的水处理技术。预处理简单,工艺成熟,出水稳定,初期投入低等优点使其在海水淡化工程中普遍应用。但是本方法仅仅原水低含盐量的应用区域运行成本较低,而在含盐量高的区域,运行成本高降低了它在海水淡化除盐中的经济优势。并且由于离子交换床阀门众多带来的操作复杂的问题以及再生废水和床层繁殖细菌造成的环境威胁严重阻碍了离子交换法的广泛应用。
(ED)
电渗析过程工艺简单,除盐率高,操作方便。但是水回收率低,而且对不带电荷的物质如有机物、胶体、微生物、悬浮物等无脱除能力,存在对水质要求较严格,需对原水进行预处理等缺点。这使其在苦咸水淡化工程中的应用受到局限。
1)膜蒸馏(MED)
膜蒸馏法截留率高,操作压力较其他膜分离技术低,并且可以有效利用余热等廉价能源满足相对较低的操作温度。但是膜蒸馏方法面临的问题主要在于缺乏价格低、通量大,耐用性好的膜——尤其是中空纤维膜,尚未设计出传热、传质性