海水淡化方法比较和发展方向.docx

1
海水淡化方法比较及其发展方向
海水淡化方法有十余种。目前主要方法有多效蒸发（MED）、反渗透RO）和多级闪蒸（MSF）等，而适用于大型的海水淡化的方法只有MED、MSF和RO。MED方法中低温多效蒸馏
（LT-MED）开发后在RO适宜温度为15〜25°C；蒸馏法适宜温度为0〜
35°C。对于RO过程，膜的透水量随水温的升高而增高。低温海水粘度增大使膜孔收缩，产水量大幅度下降；而水温过高则加快膜的水解速度，使有机膜变软，易于压实。水温季节性节变化大的海域（如渤海中部，冬、春季均温为5C以下，夏季均温为25°C，显然不利于RO过程，而选择蒸馏法比较适合。由于冬季水温过低，将RO站建造在中国北方的最佳选择是用发电厂的冷却海水作为其供水。
图1反映了进料海水盐浓度对RO、MSF的影响。可以看出，与MSF相比，盐浓度对RO的影响较大，MSF几乎适用于任何盐浓度的进料海水。RO法适用最大盐浓度是多少这个问题很少人研究，据Karelin报道，最大盐浓度不应超过100g/L。
海水水质的污染程度对蒸馏法不敏感；但对RO而言，会使RO压力和单位电耗率增大，因此大大增加了RO的海水预处理难度和成本；对于较小的规模一般也容易处理，而对大型淡化厂则有可能影响到总体的技术方案。中东地区的海湾水有“四高”，即：高温（夏天高达40°C）、高菌藻、高石油污染和高盐度（总含盐量高达40000mg/L）,对RO是不利的，所以中东地区海水淡化多以MSF为主。目前也建立了大型的海水RO淡化厂，他们的预处理经验是值得借鉴的。

在没有充足汽源火电厂的海岛区，一般采用RO；如存在发电厂，则RO用发电厂的冷却海水作为其供水。在汽源充足的沿海火电厂，鉴于历史原因一般采用大型蒸馏淡化厂。
4

MSF或MED需要汽和电作为能源；RO只需要电作为能源。蒸馏淡化厂利用汽轮机低压抽汽作为热源，或者与低温核能供热站直接连接。如有足够的可利用电源，而无需自身发电，那么选择RO是具有吸引力的，因为其初始成本低、容易维护且运行方法简单。如有丰富的天然资源（天然气、石油等），能源费用很低，则使蒸馏法的运行成本降低，具有出口电能的优势。这也是中东地区对MSF尤其热衷的原因之一。值得一提的是，中东地区也是较早试用大型海水RO的地区，但在今后相当长的时期，仍会以MSF为主。
除天然气、液体燃料和化石燃料外，海水淡化的替代型能源主要包括核能、太阳能、风能、地热能、海洋能以及生物能等。其中核能淡化最有竞争力：中小型反应堆耦合大规模淡化装置。反应堆的热量经多回路隔离，在MSF盐水加热器中加热盐水，或为MED提供首效加热蒸汽，即可实现与MSF或ME的耦合；利用核能发电为RO提供电能，即可实现与RO的成功耦合。

影响海水淡化经济的因素很多，其中能耗问题是论证经济可行性最重要的指标之一。海水淡化技术工艺的不同，需消耗不同形式的能量。下面以总体情况对主要海水淡化方法能耗与投资进行比较，见表1。通过表1可以得到以下结论：
1）MSF和MED系统主要消耗热能，此外还需要少量电能，而RO系统只消耗电能。由于热、电的不等价性使常规性能评价指标之间缺乏可比性。为此建立了以电量为基准的统一的性能评价指标体系，它将脱盐系统所消耗的热能按实际技术水平