海水淡化调研报告 - 图文(7)

国际原子能机构(IAEA)已在多个国家进行了大量研究和数据汇编。在法国为突尼斯进行的一项研究中,将循环式燃气轮机和4种核能利用方式进行对比,发现核能海水淡化的成本约为燃气轮机的一半。

综合性核能海水淡化装置的可行性已经得到了超过150反应堆年的实验证实——这主要是在哈萨克斯坦、印度和日本开展的。目前,世界范围内处于计划阶段的新设备还有50个,分布于韩国、俄罗斯、巴基斯坦、突尼斯、摩洛哥、埃及、阿尔及利亚、利比亚、伊朗、卡塔尔、约旦和阿根廷。这些设备在不同国家有不同的用途,例如日本将淡化后的海水用于冷却反应堆。

另一个利用热电联产的策略是使反应堆最大限度运行以满足输电网需要 ,但当需求降低,将其中的一部分用于启动反渗透技术海水淡化。

二、CECO 水电联产海水淡化处理技术

由于全球气候变暖，干旱、缺水已经严重影响到世纪大多数地区的经济发展，水资源的 严重匮乏更给一些发展中国家的稳定构成了潜在的威胁。根据国际水资源管理学会的研究，2025年，生活在干旱地区的10多亿人将面临极度缺水的状态。

一直以来，大家都知道这样一个常识：海水不能喝。因为其中含有大量的钠盐、钾盐、卤化剂等物质，口味相当咸涩。海洋面积占地球总表面积 3/4，但淡水仅占其3%，且大部分被封在冰帽中，可饮用的淡水资源几近枯竭。许多国家和地区处于严重缺水状态，我国更是一个淡水奇缺的国家，为了解决天津的饮水问题，政府斥资引滦济津，引黄济津。面对汪洋大海，人类却只能望洋兴叹：如果海水淡化，该有多好呀！

现在，这一梦想已成现实，海水不仅能喝了，还能用来发电。北京中宜环能环保技术有限公司（CECO）已成功地研究开发了海水淡化处理发电系统。此项发明系CECO自行研制开发的纯国产化技术设备，拥有独立的知识产权，获国家发明专利。

CECO 海水淡化处理发电综合系统是利用海水在淡化处理中产生的势能带动防碳酸盐抗腐水轮机运转产生电能，而产生的电能主要用于海水淡化蒸馏和反渗透膜淡化过程所需的能耗及海水淡化处理厂自身所需的电能，是一种低成本、高效率的处理技术。该系统包括海水加温反渗透膜技术、海水淡化发电技术、海水淡化计算机控制技术。采用光纤数据高速公路，使用环形拓展结构，能够满足系统的分布式实时控制要求。与以前的膜分离法和蒸馏法处理海水相比，实现了海水淡化处理的能量综合利用和转化，实现电能自给，大大降低了处理成本，使处理后的海水成本仅为0.85元/吨。

如今，干旱已给许多国家政府增加了沉重的财政负担，为解决缺水问题，高昂的专项财 政支出使政府背上了沉重的包袱。有统计显示，仅巴基斯坦一国，用于缓解干旱的费用每年就需要

2 .5 亿美元。我国用于抗旱的财政支出也是巨额的。CECO的这项发明具有实用性和

可行性，用海水发电的同时生产淡水，无疑是解决人类缺水困扰的良策。

三、CDI

海水淡化技术简析

CDI(Capacitive deionization)(即电容静电脱盐)，是利用一种流过式电容器(Flow-through capacitor, FTC) 及电容充放电原理,开发的海水淡化技术。以低电压直流电对FTC充电,海水流过电极表面，盐分即以正负离子被吸附于负正电极上,使海水变成淡水。

当饱和的FTC放电时,电极所储存的电能与离子均可回收,大大降低了能耗，使电极表面变干净可重复使用。资源的回收与FTC的无污染快速再生,是CDI海水淡化技术的最大特点。

1. 耗能低，产水率高；（海水淡化每吨成本约4元） 2. 前处理与电极再生均不用化学品；3. 90%以上的水回收率； 4. 30%以上的电能回收率； 5. 海盐分类回收。

图表 11 与传统几种海水淡化工艺比较表

蒸 馏 法

图表 12 全新 CDI 海水淡化技术

第四节 中国海水淡化技术的进展

一、海水淡化技术在废水、污水处理中的应用

海水淡化为高食盐水的深度脱盐技术，为提高原水回收率，对排放浓水的浓度也有一定要术这与超滤、微滤处理污染或微污染水的技术特性大不相同，与高浓度废水处理，特别是无机系废水处理存有较多共性技术，但要特别注意膜对料液环境的适用程度。

反渗透处理电镀废水、放射性废水己很成熟。上世纪七十年代开始用于镀镍漂洗废水处理，尔后又用于镀铬、镀铜、镀锌、镀镉等废水处理。美国芝加哥API工艺公司采用B－9芳香族聚酰胺中空纤维膜组件处理Watt Ni 漂洗水，废水含Ni2+650mg/L，经RO浓缩20倍达至

13000mg/L、Ni2+的分离率为92％。北京广播器材厂用醋酸纤维素膜处理亮镍和暗镍的漂洗废水，废水中Ni2+为1510——2400mg/L。系统Ni2+的回收率＞99％。

由于ED海水淡化的耗电为 RO 的3倍，ED在海水淡化中的应用愈来愈少，其在苦咸水脱盐中仍有较大竞争优势。离子交换膜具有很强的耐酸、碱性，耐氧化性，在含酸、碱、盐高的废水处理中应用十分广泛。

我国ED、RO用于废水处理，以膜集成技术发展零排放工程为开发方向，不仅回收有效成分，真回收的淡水可做工艺或生活用水。如Al2O3生产零排放工程。将Al2O3生产废渣赤泥上的结合碱和附液碱，通过加石灰乳和通入蒸汽，从固相转移到液相，形成约含8g/LNaOH的复杂溶液，微孔过滤后进入电渗析，制取含碱＜500mg/L的生产用水和工艺用2NaOH。我国西部天然气井涌出的含10000－30000的卤水，可用BD－RO流程脱盐并浓缩，RO制得＜400mg/L的优质生活用水，BD可浓缩卤水达140g／L左右，提取Br、I或蒸发制盐。

据联合国提供资料分析，中国水资源总量为28124亿m3，居世界第6位，中国人均水资源量为2340m3，全球排在109位。到本世纪中叶，中国人口预测16亿时，人均水资源为1600m3，成为严重缺水的国家。中国设立668个城市中，缺水城市约400个，严重缺水的城市约108个。这些城市日缺水量为1600万m3，全年缺水量为200亿m3。中国每年工业、生活污水排放量已达约600亿m3，90％的城市水域受到不同程度的污染，尤其南方城市由于采用地表水做水源而地面水又受到不同程度的污染。因此又导致水质性缺水。水是我国经济、社会发展的战略性资源。我国政府对水资源的开发、利用、保护十分重视。在海水淡化、苦咸水脱盐、废水回用中，RO和ED脱盐技术将发挥重要作用。

二、中国海水淡化零排放技术有望推动产业变革

一项解决我国沿海城市水荒、科学高效的海水淡化创新发明专利，以变革的思维，整合运用了已有的成熟技术，不但能解决“水荒”难题，而且还能够将海水淡化变成一个低价格、零污染、高回报的产业。这项称为“高效益零排放海水淡化综合利用的组合生产工艺”发明，最近已经申报了国家专利，正在进入产业化阶段。

海水淡化领域的产业变革

传统的海水淡化技术，经历半个世纪的发展，其中被应用较多比较成熟的淡化技术有多级闪蒸、低温多效、反渗透膜、电渗析技术等四种；前三种方法是淡化法，是从海水中取水的，第四种方法是浓缩法，是从海水中取盐的。

应用上述四种海水淡化技术，目前世界上还存在两个难以解决的问题。一是海水淡化生 产成本偏高，平均每获取1吨淡化洁净水需要人民币6至10元；二是经淡化后产生的大量浓盐水（含盐浓度高达4.5％至6％）又重新被排放回海里，造成局部海域范围内海水含盐量增高，破坏了海域的生态平衡。零排放海水淡化专利技术发明，可圆满地解决上述两个难题。他的发明设计思维是：整合和运用多专业已有的成熟技术，在提取加工多元素的海洋产品的前提下，兼得淡水。

传统的海水淡化发明忽略了海水是“多元素液态矿”的本来面目，海水中富含氯、钠、镁、硫、钙、钾、溴、碳、锶、硼、硅、氟、铀等物质，还有各种有机生物如海藻等。葛文宇的海水淡化发明使海水淡化过程中形成的海洋高科技产品都是市场热销产品。如某种海洋生物提取物掺配到洁净食盐中，可生产出高档次的保健营养食盐；在国外，这种食盐的市场销价达每公斤20元。以日淡化1万吨淡水的产业规模算，每天综合生产成本不超过10万元，收益可高达100万元。什么产业能获取如此大的利润？这项技术发明可以利用饱和盐水加工各种盐化工产品，如氯化钾、氯化镁、硫酸镁、硫酸钠、碳酸钠等；整个海水淡化工艺技术新发明体现了和谐产业的特点，能够最大限度地降低成本，全方位进行能源、热量循环回收。

发展海水淡化产业前程无量

中国沿海地区经济发达，国民生产总值约占全国的 60％，在国民经济中一向占有举足轻重的地位；但是沿海地区缺水形势十分严峻，沿海城市人均水资源量大部分低于500立方米，其中大连、天津、青岛、连云港、上海等地的人均水资源量低于200立方米，属于严重缺水区；每年沿海地区因缺水而造成直接经济损失高达2000多亿元人民币。目前我国沿海地区可利用海水淡化水的人口至少有2亿，按年人均生活用水100吨，年人均工业用水400吨计算，合计年人均用水 500 吨，年总需求量1000亿吨。全面推广应用这项专利技术，可以从根本上彻底解决沿海地区缺水问题，提高国民经济竞争实力。

有人做过计算，我国沿海城市每立方米水的生产成本高达10至15元左右，几乎每个城市的自来水公司都在亏本运营，政府每年都给予定向补贴。

传统的海水淡化工艺生产出来的淡水，口味略重。而据葛文宇介绍，采用他发明的海水淡化专利技术生产的淡水，先后经过沉淀除浊、杀菌除藻、消除胶体、溶解气体、软化水质，并

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库海水淡化调研报告 - 图文(7)在线全文阅读。