2024-09-07
海水淡化的基本工艺流程为: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。
在船舶上,海水淡化的过程经过一系列精密的工艺流程以获取可用的饮用水。首先,海水通过 机房内的海水泵,开始其净化过程。紧接着,杀菌系统对海水进行初步消毒,确保水质安全。然后,经过管道加压泵的加压,海水进入袋式过滤器,去除较大杂质。继续前行,水进入精密过滤器,进一步去除微小颗粒。
目前淡化海水主要采用三种方法,即蒸馏法、反渗透法和电渗析法。这三种方法的简要说明如下:蒸馏法:主要被用于特大型海水淡化设备上及热能丰富的地方。是将压缩功转化为饱和蒸汽的内能,使其温度升到成为过热蒸汽,在利用高温过热蒸汽做热源,加热饱和盐水使其部分蒸发,蒸汽生成淡水实现盐水分离。
使用H2SO4调节海水的pH值,分解海水中的HCO3-,从而防止CaCO3的沉淀,这是海水淡化中常用且经济的方法。而投加(NaPO3)6(SHMP)是防止CaSO4沉淀的有效手段,但其产生的磷酸盐副产品可能会促进微生物的生长,因此其使用具有一定的局限性。
海水淡化的方法有冷冻法、反渗透法、太阳能法。(1)冷冻法 冷冻法,即冷冻海水使之结冰,在液态海水变成固态冰的同时盐被分离出去。(2)反渗透法 通常又称超过滤法,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的。
一种是蒸溜法。即把海水加热,变成蒸汽,然后使蒸汽冷却变成淡水。一次蒸馏不行,还可以蒸馏多次。蒸馏法的缺点是要消耗较多的能量。如果利用工业余热,特别是核电厂的高温余热来加热海水,就可以节省燃料,降低淡化的成本。再一种是电渗析法。
海水淡化处理的方法包括蒸馏法、冷冻法以及反渗透法。 蒸馏法:此法历史悠久,工艺成熟。其基本原理是加热海水,产生水蒸气,随后水蒸气通过冷凝装置,凝结成淡水。尽管蒸馏法操作简单,但耗时较长,且淡水的产量较低,能源消耗较大。 冷冻法:基于含盐溶液不易结冰的原理。
1、电渗析法淡化海水的原理是利用离子交换膜对溶液中离子的选择透过性,使海水中的阴、阳离子发生离子迁移,分别通过阴、阳离子交换膜而达到除盐或浓缩的目的。具体来说,在外加直流电场作用下,阳离子会向阴极移动,而阴离子会向阳极移动。
2、原理:电渗析器中交替排列着许多阳膜和阴膜,分隔成小水室。当原水进入这些小室时,在直流电场的作用下,溶液中的离子就作定向迁移。阳膜只允许阳离子通过而把阴离子截留下来;阴膜只允许阴离子通过而把阳离子截留下来。结果使这些小室的一部分变成含离子很少的淡水室,出水称为淡水。
3、溶液中的离子就作定向迁移。阳膜只允许阳离子通过而把阴离子截留下来;阴膜只允许阴离子通过而把阳离子截留下来。结果使这些小室的一部分变成含离子很少的淡水室,出水称为淡水。而与淡水室相邻的小室则变成聚集大量离子的浓水室,出水称为浓水。从而使离子得到了分离和浓缩,水便得到了净化。
电渗析法就是利用了这样的原理。电解法 电解法是利用直流电进行氧化还原反应的方法,原理是电流通过物质而引起化学变化,该化学变化是物质失去或获得电子(氧化或还原)的过程。电解时,把电能转变为化学能的装置为电解槽,电解过程是在电解池中进行的。
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,从而制得淡水的一种方法。一般情况下水中离子都可以自由通过交换膜,除非人工合成的大分子离子。电渗析与电解不同之处在于:电渗析的电压虽高,电流并不大,维持不了连续的氧化还原反应所需;电解却正好相反。
这一过程与电解不同,电渗析的电压虽然较高,但电流不大,不会引发持续的氧化还原反应,而电解则恰好相反,电流较大且可能导致化学反应发生。电渗析技术在多个领域有着广泛的应用。在化工、轻工、冶金、造纸等行业中,它被用于提高产品质量,减少废水处理的成本。