海水淡化设备原理

　　一、海水淡化定义：

　　海水淡化即利用海水脱盐生产淡水，它是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，水质好、价格渐趋合理，可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。

　　二、海水淡化原理：

　　海水淡化是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，水质好、价格渐趋合理，可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法，目前应用反渗透膜的反渗透法以其设备简单、易于维护和设备模块化的优点迅速占领市场，逐步取代蒸馏法成为应用最广泛的方法。

　　海水淡化设备工作原理就是利用反渗透膜分离技术，对透过的物质具有选择性的薄膜成为半透膜。一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜视为理想的半透膜。渗透压的大小决定于浓液的种类，浓度和温度与半透膜的性质有关。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动，此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反，这一过程称为反渗透。

　　大型海水淡化设备特点

　　1、海水淡化设备采用反渗透膜分离技术进行海水淡化脱盐。

　　2、反渗透淡化脱盐过程不需对海水进行加温，在常温下进行操作，无相变，故能耗少，制水成本低。

　　3、海水淡化设备操作简单、维修方便。只要有电、有海水、启动后可立即供应淡水。

　　4、反渗透膜脱盐率高，性能稳定、安全可靠。淡化水质符合生活饮用水水质标准，不添加任何化学，可直接生饮，甘醇甜美。

　　5、海水淡化设备充分考虑各种特殊性进行专门设计。体积小，重量轻，占地省，安装方便，适应性强。

　　常用的海水淡化设备

　　反渗透海水淡化设备采用半透膜的选择透过的特性，即溶剂允许透过、溶质不能够透过。将海水与淡水分隔开的。反渗透海水淡化技术发展迅速，把降低反渗透膜操作压力作为主要发展趋势。在工程造价和运行成本持续降低的同时，逐步提高反渗透系统回收率，研发高效经济的预处理技术，增强系统抗污染能力等。

　　人类在最早时期是利用太阳能进行海水淡化的，其方法主要是利用太阳能进行蒸馏。因此，太阳能蒸馏器是最早的太阳能海水淡化设备，盘式太阳能蒸馏器就是太阳能蒸馏系统一种。太阳能与传统动力源和热源相比，具有安全、环保等优点，将太阳能采集与脱盐工艺两个系统有机的结合是一种可持续发展的海水淡化技术。

　　将太阳能和反渗透两种方法结合使用的海水淡化设备，通过太阳能发电作为海水淡化设备的用电来源，给不通电力的特殊淡水用水点带来了福音。绿色环保，太阳能在转换过程中不会产生危及环境的污染。

　　海水淡化设备的工艺流程

　　混凝过滤旨在去除海水中胶体、悬浮杂质，降低浊度。由于海水比重大，pH值较高，该项目选用FeCl3作为混凝剂，投加量在1-2mg/L。经混合器混合，铁盐与海水中胶体杂质形成较大的矾花，再经机械过滤器过滤，使出水水质的污染指数(SDI15)小于5，浊度小于1。

　　加药消除余氯和防止反渗透膜面结垢沉淀

　　海水中游离氯等氧化剂存在会降低反渗透膜元件的性能，因此海水在进反渗透膜以前必须控制游离氯<0.1mg/L。通过计量泵投加1.5-2mg/L亚硫酸氢钠，海水中的余氯与亚硫酸氢钠反应，形成酸和中性盐，从而消除余氯对反渗透膜的影响。

　　海水中含有高浓度的Ca2+、Mg2+、HCO3-、SO42-等离子，在反渗透海水淡化过程中，海水被浓缩，易在反渗透膜表面形成难溶无机盐类的沉淀。根据原海水水质和反渗透装置的水回收率，计算指数，判别结垢沉淀趋势，在海水进入反渗透装置前添加阻垢剂。通过对几种阻垢剂的阻垢效果和价格的综合评价后，选用硫酸作阻垢剂，投加量为15-20mg/L，控制海水pH值在7.0-7.5范围，能有效防止海水中难溶无机盐类在反渗透膜表面形成结垢沉淀。

　　保安过滤

　　在反渗透海水淡化装置前设置保安滤器是为了保护高压泵，能量回收装置和膜元件的安全长期运行。根据过滤水量和过滤精度设计计算保安滤器的规格，配置保安滤器。