文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 冷冻法海水淡化技术进展_江克忠

冷冻法海水淡化技术进展_江克忠

冷冻法海水淡化技术进展_江克忠
冷冻法海水淡化技术进展_江克忠

冷冻法施工作业指导书

武汉长江隧道工程 冷冻法施工作业指导书 编制: 审核: 批准: 中铁隧道股份有限公司武汉长江隧道工程 项目经理部 二零零六年七月 一、编制依据 1.1《地下铁道工程施工及验收规范·GB50299-1999》; 1.2《盾构法隧道工程施工及验收规范·DGJ08-233-1999》;

1.3《地下防水工程施工及验收规范·GBJ208-83》; 1.4《煤矿井巷工程施工及验收规范·GBJ213-90》; 1.5本工程投标文件。 二、编制目的 规范操作程序,指导现场施工。 三、适用范围 武汉长江隧道盾构隧道联络通道冷冻施工。 四、作业概述 该工法是在地层中按预定间隔埋设冻结管(Φ100mm的管径),冷却液在冻结管上循环,则管周围地层中的孔隙水以管为中心生成年轮形状冻土。邻近的冻土柱连接在一起,形成止水墙。 本工程用冷冻机把盐水溶液冷却到-20~-40℃,由循环泵送至冻结管冷却地层,盐水吸收地层的内热后,温度上升,经由盐水冷却泵,返回冷却机降温后,再次进入冷却管,如此反复循环。 五、人员机械配置 机械设备配置表

六、部门职责 1、工程部: ①、负责冻结帷幕设计计算、冻结孔布置及制冷设计; ②、冻结施工过程现场监督,冻结效果检查。 2、设物部: ①、负责冷冻设备的维修、保养; ②、保证电力持续、足量供应。 3、操作班组: ①、严格按照冷冻设计布孔、埋管; ②、钻机、冷冻机械操作。 七、作业流程 作业流程见下图。 7.1 施工准备 7.1.1在隧道内敷设一条120mm2动力电缆,用于冻结钻孔施工及隧道内冻结

作业流程图 系统安装供电。 7.1.2利用隧道内清水、排污管道,用于冻结孔打钻和冻结站运转的供水和排污。 7.1.3在旁通道施工工作面两端砌高约0.5m的泥浆挡墙,以免冻结孔钻进时泥浆四溢影响隧道内环境整洁。 7.1.4用厚4~6cm的木板在旁通道处铺设冻结施工场地,按不同位置的冻结孔钻进要求,用φ1.5″钢管搭建冻结孔施工脚手架。 7.2冻结孔定位与管片开孔 根据冷冻设计计划的基准点,按冻结孔施工图进行冻结孔孔位放线,提请注意的是:孔位布置首先要依据管片配筋图和钢管片加强筋的位置,在避开主筋的前提下可适当调整,一般不应大于100mm。 7.2.1在正式开孔前,利用检查孔,即隧道管片上的补浆孔钻Ф38mm小孔径探孔,检查地层稳定性。 7.2.2开孔选用J-200型金刚石钻机,配φ130mm金刚石取芯钻头进行钻孔,深度约300mm,以不钻穿管片控制。用钢楔楔断岩心、取出后,打入加工好的孔口管,并固定,每个孔口管要至少有4个固定点固定在管片上。 7.2.3开孔顺序 根据旁通道施工的孔位,采用由上向下的顺序施工:即先施工穿透孔,根据穿透孔的偏差,进一步调整有关的钻进参数,再按由上向下的顺序施工,这样可防止因下层冻结孔的施工引起上部地层扰动,减小钻孔施工时的事故发生率。 7.2.4钻孔偏斜和终孔控制 钻孔的偏斜应控制在1%以内,在确保冻土帷幕厚度的情况下,相邻终孔间距不得大于1.0m,否则应补孔。 冻结孔钻进深度应不小于设计深度,不大于设计深度0.2m(钻头碰到隧道管片者除外)。 7.3冻结孔钻进与冻结管设置

反渗透技术在海水淡化中应用资料

作者:Mouseby 浅析反渗透在海水淡化中的应用 摘要:海水淡化自古以来就是人们梦寐以求的,现在已经变为现实,尤其是近几年来,反渗透技术由于其投资少、能耗低、成本便宜、建设周期短等优点。已多次在国际海水淡化会化招标中胜出。本文主要介绍反渗透技术的发展,介绍了膜、组器、设备以及应用工艺的创新性开拓,其中包括不对称膜、复合膜。 关键词:海水淡化,渗透,反渗透,膜分离

引言 海水的组成很复杂,已知海水中含有80 多种化学元素,主要以离子形式存在。在海水浓缩、结晶过程中,则以盐的形式析出。其中Cl -,Na +,Mg 2+等11 种含量超过1 ×10 - 6的元素是海水的主要成份,占海水总含盐量的99.58% 。此外,海水中还存在某些同位素,重要的有氢的同位素氘等。海水中也溶解有多种气体,含量最多的为二氧化碳、氮和氧。空气中的稀有气体氩、氦和氖,在海水中也有微量存在。溶解在海水中的二氧化碳,与淡水中的情况不同,淡水中的二氧化碳主要是以游离状态存在,可用煮沸或减压等方法驱除。海水中的二氧化碳除少量是游离状态外,主要是以碳酸根及碳酸氢根形式存在,需加入强酸方可逐出,用一般的方法难以驱逐。海水中还含有各种数量不等的无机和有机悬浮物,因此要从海水中提取淡水并不是一件很容易的事。 世界上淡水资源不足,已成为人们日益关切的问题。作为水资源的开源增量技术,海水淡化已经成为解决全球水资源危机的重要途径。反渗透法于20世纪70年代起用于海水净化,经过几十年的发展,随着反渗透膜性能提高、预处理技术进步、能量回收率的提高等,已成为投资最省、成本最低、应用范围广泛的海水淡化技术,也是目前最清洁的方法。 一、反渗透简介 反渗透又称逆渗透,一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力,当压力超过它的渗透压时,溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂,即渗透液;高压侧得到浓缩的溶液,即浓缩液。若用反渗透处理海水,在膜的低压侧得到淡水,在高压侧得到卤水。 反渗透时,溶剂的渗透速率即液流能量N为: N=Kh(Δp-Δπ) 式中Kh为水力渗透系数,它随温度升高稍有增大;Δp为膜两侧的静压差;Δπ为膜两侧溶液的渗透压差。稀溶液的渗透压π为:

海水淡化方案

·······65吨/天 反渗透海水淡化工程 设计方案Designing Scheme ·

目录 1、设计基础 2、工艺流程及说明 3、控制系统说明 4、设备技术规范 5、技术服务内容 6、技术保证 7、供配电和原材料供应 8、环境处理 9、投资方式与运行管理 10、建设内容与施工期 11、投资估算 12、经济效益及社会效益评价

前言 据甲方公司提供的信息,我公司对筹建“65吨/日的反渗透海水淡化工程”进行工程投资并参与建设,现就“65吨/日的反渗透海水淡化工程”进行方案设计,提供以下设计方案,以供负责项目部门参考。 1.0 设计基础 1.1 本方案涉及的流程及设备是能满足制备生活饮用水,有如下要求; 1.1.1 产水用途:生活饮用水。 1.1.2 系统出力:65m3/d(25℃)。 1.1.3 系统回收率:35%~40%。 1.2 本方案主要依据如下: 1.2.1 海水水源:用户提供。 1.2.2 设计界限:从取水点至终端水箱。 1.2.3 其它涉及的设计基础条件将在技术联络中讨论确定。 1.3 设备制造及设计参考标准: 1.3.1 JB2932-86《水处理设备制造条件》。 1.3.2 HGJ34-90《化工设备管道外防腐设计规定》。

1.4 出水水质:达到生活饮用水水质卫生规范(2001) 1.5 系统对外要求: 1.5.1供电缆:根据方案设计的容量,将动力电缆送至变压器的供配电 1.5.2 出水管:至终端水箱出水口处。 1.5.3 药品:调试过程所用药品由用户提供。 1.5.4 环境处理:按标准统一考虑。 2.0 工艺流程及说明: 反渗透部分 反渗透装置主要由阻垢剂注入系统、保安滤器、高压泵、能量回收装置、反渗透膜元件、压力管、反渗透水箱及仪器、仪表等组成。 系统采用超滤+二级反渗透装置,反渗透出水65m3/d。 (2)高压泵 反渗透装置工作动力是压力差,由高压泵将经预处理的原水升压达到反渗透的工作压力,通常为5.0~6.9Mpa使反渗透过程得以进行,即克服海水渗透压使水分子透过反渗透膜到淡水层。高压泵选用Q=3m3/h P=5.6Mpa。 (3)反渗透主机

海水淡化技术介绍

海水淡化技术及建设投资运行成本介绍 1.海水淡化技术发展现状 海水淡化又被称为海水脱盐,也就是从海水中获取淡水的技术和过程。从海水中取出淡水或者除去海水中的盐分,都可以达到淡化的目的。从这两条路线出发,海水淡化分为两类。采用从海水中分离出淡水的方法又可以细分为蒸馏法、冷冻法、反渗透法、水合物法和溶剂萃取法;而第二类则包括电渗析法和离子交换法。其中目前得到大规模商业应用是反渗透法和蒸馏法。 (1)反渗透海水淡化技术 对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜,一般将只能透过溶剂而不能透过溶液的薄膜称之为理想的半透膜。当半透膜把不同浓度的溶液隔开后,在自然情况下,水流是从低浓度盐水侧往高浓度盐水侧流动;当在高浓度盐水侧加上一个适当的压力后,也会将水从高浓度侧压到低浓度侧,见图1。反渗透海水淡化就是利用该原理,用高压泵将海水增压后,借助半透膜的选择截留作用来除去水中的无机离子得到淡水。由于反渗透膜的截留粒度小于10×10-10 m,所以反渗透海水淡化同时能滤除各种细菌、病毒,获得高质量的纯水。 图1. 反渗透海水淡化技术原理 一般说来,反渗透海水淡化工艺包括四部分:预处理、反渗透、后处理及清洗系统,图2是一种反渗透海水淡化系统的典型工艺流程。

图2. 反渗透系统典型工艺流程图 预处理系统的目的是为了充分发挥反渗透淡化系统的技术优越性,保障良好的设计性能和长时间的安全运行,特别是为了保证膜的使用寿命(一般情况下,自来水和苦咸水反渗透膜的使用寿命为5年,而海水膜的使用寿命为3年)而设置。由于供给的源水不同,其水质组成与杂质成分千差万别,预处理系统也有很大的区别,在决定预处理系统时需要丰富的基础理论知识和工程实际经验。 反渗透装置的主体由反渗透膜堆和高压泵两部分组成,反渗透组件是整个系统的心脏部分,而高压泵是系统的关键部件。高压泵把进水升压至不同的压力进入膜堆,透过膜的水作为产品水,而未透过膜的作为浓盐水排放。其设计的核心在于根据不同的原水水质安排不同的回收率,以及通过流程及设备的选用使系统尽可能的节能。一般情况下自来水及苦咸水回收率可以做到45%~75%,有些系

冻结法施工技术

特殊凿井 绪论 一、特殊凿井分类 特殊施工是相对于普通施工技术而言,可定义为:在松散不稳定含水地层,或在涌水量很大的稳定裂隙岩层中,采用围岩加固、堵水、超前支护或采用大型钻井机械施工的技术,这种技术主要有:冻结法、注浆法、钻井法、沉井法、混凝土帷幕法等表土施工技术。 深表土——冻结法、沉井法、钻井法、注浆法。 特殊凿井施工技术按其实质和特点可分为三类: 1、超前支护类 在地下工程挖掘之前,采用超前支护以隔绝或减少流砂和地下水的涌入,然后在超前支护的保护下掘进,属于此类者有:沉井法、混凝土帷幕法。 2、围岩加固类 在地下工程开凿之前,采用措施暂时,永久地加固围岩,改善围岩的稳定条件,而后进行掘砌作业,如冻结法、注浆法等。 3、机械破岩类 应用大型机械直接破岩、出矸,使卸掘砌作业机械化图钻井法等。 二、岩特殊凿井的历史 53年新汶孙村矿注浆井首次采用深井法。 55年新汶张庄矿首次在井筒进行工作面预注浆 55年开滦矿物局林西矿采用冻结法(波兰设计与施工) 56年开滦矿物局唐家矿采用冻结法(苏联指导,自己设计施工) 58年峰峰矿物局薛村矿主井采用地面预注浆 69年淮北矿物局朔利村南风井采用钻井法 74年鹤岗矿物局兴安矿南风井采用混凝土帷幕法 目前: ①沉井法(沉箱法)于90年代在煤矿使用,软表土地基中土建工程用的很多。沉深192m——曲阜单家村主副井,上海基础公司沉井。 ②帷混凝土帷幕法84年施工新汶鄂庄注浆井是使用,单深57m,主要用于地下挡土墙,水电部的应用较多, ③钻井法主要在西淮地区,φ9m,单深513m, ④冻结法,目前龙崮主副风井三个井筒采用,副井冻结深度650m,巨野煤田郭屯冻结达到702m;国投新集口孜东主井冻深737m,万福主井894m,万福副风井840mm。 ⑤注浆法遍及各矿区主井,平巷,硐室均在采用。 主要内容:冻结法、注浆法、钻井法、沉井法、混凝土帷幕法看录像。 第一章:冻结法施工 冻结法应用较多,尤其对深层表土的矿区,目前冻结法施工逐渐有城市的地铁发展,这里我们以矿区为例介绍。 §1、概述 冻结法凿井既是在井筒开挖之前,用人工制冷的方法,将井筒周围的岩层冻结形成封闭的圆筒——冻结壁,以抵抗地压,隔绝地下水与井筒的联系,然后在其保护下,进

海水淡化技术及发展状况简析

一、海水淡化简介 1、海水淡化的定义 海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。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。 2、海水淡化的主要用途 海水淡化主要是为了提供饮用水和农业用水,有时食用盐也会作为副产品被生产出来。海水淡化在中东地区很流行,在某些岛屿和船只上也被使用。 3、海水淡化综合简介 海水淡化是人类追求了几百年的梦想。早在400多年前,英国王室就曾悬赏征求经济合算的海水淡化方法。 从20世纪50年代以后,海水淡化技术随着水资源危机的加剧得到了加速发展,在已经开发的二十多种淡化技术中,蒸馏法、电渗析法、反渗透法都达到了工业规模化生产的水平,并在世界各地广泛应用。 现在世界上有十多个国家的一百多个科研机构在进行着海水淡化的研究,有数百种不同结构和不同容量的海水淡化设施在工作。一座现代化的大型海水淡化厂,每天可以生产几千、几万甚至近百万吨淡水。 淡化水的成本在不断地降低,有些国家已经降低到和自来水的价格差不多。某些地区的淡化水量达到了国家和城市的供水规模,目前淡化水已经完全可用于农田灌溉。 4、海水淡化历史 地球表面2/3的面积被水覆盖,但水储量的97%为海水和苦咸水,这些水是很丰富的。但是,要利用海水必须经过淡化。目前,全世界有一百二十多个国家和地区采用海水或苦咸

水淡化技术取得淡水。 第一个海水淡化工厂于1954 年建于美国,现在仍在德克萨斯州的弗里波特(Freeport)运转着。佛罗里达州的基韦斯特(Key West)市的海水淡化工厂是世界上最大的一个,它供应着城市用水。 表面看海水淡化很简单,只要将咸水中的盐与淡水分开即可。最简单的方法,一个是蒸馏法,将水蒸发而盐留下,再将水蒸气冷凝为液态淡水。这个过程与海水逐渐变咸的过程是类似的,只不过人类要攫取的是淡水。另一个海水淡化的方法是冷冻法,冷冻海水,使之结冰,在液态淡水变成固态的冰的同时,盐被分离了出去。两种方法都有难以克服的弊病。 1953年,一种新的海水淡化方式问世了,这就是反渗透法。这种方法利用半透膜来达到将淡水与盐分离的目的。在通常情况下,半透膜允许溶液中的溶剂通过,而不允许溶质透过。 由于海水含盐高,如果用半透膜将海水与淡水隔开,淡水会通过半透膜扩散到海水的一侧,从而使海水一侧的液面升高,直到一定的高度产生压力,使淡水不再扩散过来。这个过程是渗透。 在新兴的反渗透法研究方兴未艾的时候,古老的蒸馏法也改弦易辙,重新焕发了青春。常识告诉我们,水在常温常压下要加热到100℃才沸腾,产生大量的水蒸气。传统的蒸馏法只考虑了通过升高温度获得水蒸气的方式,耗能甚巨。而新的方法是将气压降下来,把经过适当加温的海水,送入人造的真空蒸馏室中,海水中的淡水会在瞬间急速蒸发,全部变成水蒸气。许多这样的真空蒸馏室连接起来,就组成了大型的海水淡化工厂。如果海水淡化工厂与热电厂建在一起,利用热电厂的余热给海水加温,成本就更低了。 现在世界上的大型海水淡化工厂,大多采用新的蒸馏法。在西亚盛产石油的国度,往往土地“富得流油”,却打不出一口淡水井。水比油贵的现实,使海水淡化工厂如雨后春笋般出现在西亚的海岸线上。1983年,西亚第一大国沙特阿拉伯在吉达港修建了日产淡水30万吨

海水淡化工艺方案

1 前言 1.1 概况 我国淡水资源极为匮乏,全国660多个城市中,有400多个城市缺水,其中100多个城市严重缺水。淡水资源短缺乃至水危机是我国经济社会可持续发展过程中的最大制约之一。电厂在生产电能的同时,可利用其廉价的热和电,进行海水淡化,不仅可满足其工业用水的需要,而且还可为周边地区提供淡水水源。在推动和利用海水淡化技术方面,电厂有着其得天独厚的有利条件。因此滨海电厂配套建设海水淡化装置已成发展趋势。 1.2 水源及水质特点 某电厂取水具有海域辽阔、水量充沛、海水较清、悬浮物及有害微生物少等特点,可大大节省海水取水成本及原料海水预处理成本。 海水水质分析报告如下:

1.3 海水淡化规模 根据建厂地区的缺水状况,电厂可针对性地提出水电联产的方案,目前可解决电厂的淡水用水,以后可根据需要适时配套建设大规模的海水淡化厂,为地方经济发展提供淡水资源保障。本项目结合2×1000MW发电机组的建设规模,暂按配套建设2×104m3/d规模的海水淡化装置设计;并对总规模为40×104m3/d海水淡化厂作出展望。 本专题报告按本期工程厂内自用的2×104m3/d规模和规划容量的40×104m3/d的海水淡化站分别进行比较论述。 2 海水淡化技术概述 海水淡化技术的种类很多,但适于产业化的主要有蒸馏法(俗称热法)和反渗透法(俗称膜法)。蒸馏法主要有多级闪蒸(MSF)、低温多效蒸馏(LT-MED)技术。 2.1 蒸馏法淡化技术 2.1.1 多级闪蒸(MSF) MSF是蒸馏法海水淡化最常用的一种方法,在20世纪80年代以前,较大型的海水淡化装置多数采用MSF技术。大港电厂二期工程引进了美国的多级闪蒸(MSF)海水淡化装置,是我国第一套大型的海水淡化装置。 MSF的典型流程示意图见图2-1。 图2-1 盐水再循环式多级闪蒸(MSF)原理流程

海水淡化技术发展前景展望

海水淡化技术发展前景展望 孔令斌 ( 泸州天叙天成新能源有限公司646600 ) 摘要本文按技术特征将海水淡化技术分为热法、膜法、电场法、溶剂法四种类型。电场法、溶剂法海水淡化技术还处于实验阶段。热法、膜法海水淡化技术已经实现商业化,处于推广难阶段。难点在于制水成本高。膜法海水淡化技术大幅度降低制水成本很难。现有热法海水淡化技术热量利用效率不高,有大量热量随着浓海水排放而散失。新型热法海水淡化技术和新型太阳能海水淡化技术,将海水分离成淡水和固态盐,没有浓海水排放,热量利用效率达到理论极限,制水成本成倍下降。将成为海水淡化的主流技术,完全能够消除全球水危机。 关键词:海水淡化膜法热法太阳能 1.引言 水危机越来越严重地制约人类社会发展,海水淡化技术是化解水危机的必然选择。太阳能海水淡化是海水淡化技术的起源,在人类还没有出现以前就在地球上进行着。地球就是一个天然的太阳能海水淡化装置。海水吸收太阳能从海面蒸发形成水蒸汽进入大气层,水蒸汽上升到高空冷凝成雨雪落回海面或落到地面。正是落到地面的雨雪实现了自然界的太阳能海水淡化。这些雨雪滋润大地,孕育生命,使地球生机勃勃。人类的生存繁衍也离不开自然界的太阳能海水淡化。随着人口增多和人类活动范围扩大,淡水资源越趋紧缺。模仿自然界的太阳能海水淡化获取淡水成为人类梦想。但是,好梦难圆。人类没有发现经济适用的太阳能海水淡化技术,试图通过其他技术途径制取廉价的淡水。多种海水淡化技术因此相继出现。人类发明了热法、膜法、离子交换法、电渗析法、水合物法、溶剂萃取法等海水淡化技术[1]。目前,实现商业化的却只有热法海水淡化技术和膜法海水淡化技术。太阳能海水淡化技术仍处于研究发展和小型试验阶段[1]。 海水淡化技术不能满足社会发展需求的现实引发社会各界对海水淡化技术的高度关注。早在十六世纪,英国女王就颁布过一道命令:对发明廉价海水淡化法的人,给予一万英镑的奖金。至今没有人获得这笔奖金。英国政府宣布女王当年的悬赏仍然有效。2014年,英国“经度奖”也将开发低成本可持续性海水淡化技术列为六个候选的科学难题之一[2]。 现有热法海水淡化技术和膜法海水淡化技术虽然实现了商业化,但是复杂的装置和大量浓海水排放,使其不能满足低成本可持续性的要求。尤其是热法海水淡化排出热浓海水,带走大量热量,造成环境热污染。2014年,中国人发明的新型热法海水淡化技术将海水分离成淡水和固态盐,热量利用效率大幅提高,环境热污染完全消除[3]。在此基础上,建立了适用于所有热法海水淡化装置的性能评价体系,水热比作为评价指标[4]。新型热法海水淡化技术能广泛利用现有热法海水淡化技术不能利用的工业废水废气余热实现海水固液分离[5]。能实现海水资源综合利用,淡水成本相应降低。 能源紧缺、环保压力等因素迫使人类再次重视太阳能海水淡化技术。现有热法海水淡化技术顺理成章地用于太阳能海水淡化技术开发。正因为如此,束缚了开发太阳能海水淡化技术的思维,找不到新技术路线。如中国海南省建成的太阳能海水淡化示范项目,采用太阳能加热制取蒸汽,通过多效蒸馏法制取淡水的技

海水淡化技术及其现状

海水资源利用 ——海水淡化技术及其现状 摘要:阐述全球淡水资源缺乏的现状,引出海水淡水技术是解决淡水缺乏的有效途径。详细介绍主要的海水淡化方法,包括多级闪蒸、反渗透、太阳能、电渗析等。分析我国淡水资源形势和海水淡化技术的发展状况,以及海水淡化的未来前景。 关键词:海水淡化,多级闪蒸法,反渗透法,太阳能法,电渗析法 1.前言 地球总储水量约为13.86亿立方米,人类主要利用的淡水却只占其中的2.53%,除少部分分布在湖泊、河流、土壤和地表以下浅层地下水中,大部分则以冰川、永久积雪和多年冻土的形式储存。淡水资源本是如此之少,又由于时空分布不均和污染,导致淡水资源更是匮乏,有人预言21世纪的战争必将由水引发。而海洋占据了地球表面积的70.8%,约占全球总水量的96.5%,从海洋中获得淡水是人类解决淡水缺乏的有效途径。 2. 海水淡化技术 海水淡化技术就是利用海水脱盐生产淡水。海水淡化根据不同的原理可以分为相变法、膜分离法、化学平衡法。相变法有蒸发法、蒸馏法和冷冻法,化学平衡法有离子交换法、水合物法和溶剂萃取法,二者都是从海水中分离出淡水;膜分离法有电渗析法和反渗透法,是从海水中分离出盐。自1954年第一个海水淡化厂在美国的德克萨斯建立,世界其他国家相继兴建了很多更大规模的海水淡化厂,尤其是中东地区。 2.1 多级闪蒸法 多级闪蒸海水淡化技术是由英国教授R.S.Silver在1957年发明的,这是蒸馏海水淡化技术历史上的里程碑。多级闪蒸彻底改革了传统的蒸馏脱盐模式,并且提供了一个实用经济又故障较少的饮用给水方法,它结构简单、操作方便、结垢危害小,不需要高压蒸汽为热源。另外,从海水综合利用出发,若将“滨海核电厂——多级闪急蒸馏海水淡化厂——浓海水的无机盐化工厂”综合生产建厂,将是一种现实可行的较为经济的生产系统方案。多级闪蒸海水淡化,是在一定压力下,把经过预热的海水加热至某一温度,引入闪蒸室,此室压强下降,可使海水急速汽化,即闪急蒸馏。产生的蒸汽在热交换管外冷凝成淡水,而留下的海水温度降到相应的饱和温度。温度降低所产出的湿热,供给为闪蒸所需的汽化潜热。依次将浓海水引入后续各闪蒸室逐级降压,使其再闪急蒸发,冷凝得到淡水。闪蒸室的个数称为级数,一般装置要几十级。其级数的多少,主要取决于总的闪蒸温度范围和温度损失。闪蒸温

(冷冻法施工)解析

地铁施工技术交流材料 冷冻法联络通道施工技术及风险控制措施 一、冻结法的基本原理与特点 采用冻结法对地层土体进行加固,是指利用人工制冷技术,使地层中的水结冰,把天然岩土变成冻土,增加其强度和稳定性,隔绝地下水与地下工程的联系,以便在冻结壁的保护下进行地下工程掘砌施工的特殊施工技术。其实质是利用人工制冷临时改变岩土性质以固结地层。 1、岩土冻结实质 岩土冻结性质的改变,即将含水地层(松散土层或裂隙岩层)冷却至结冰温度下,使土中孔隙水或岩石裂隙水变成冰,岩土的性质发生重要变化,形成一种新的工程材料——“冻土”。 2、冻土结构特点 而冻土结构具有较高的强度和绝对的封水性。 3、冻土结构功能 冻土结构的承载功能和封水的不承载功能。 4、制冷方法 其制冷技术方法,通常使用制冷设备,利用物质由液态变为气态,即气化过程的吸热现象来完成的。 4.1、有两种类型:⑴、冷媒剂(盐水)吸热:氨 (-33.4℃);干冰(-78.5℃);⑵、直接气化吸热:液氮(-19 5.8℃);干冰(-78.5℃) 4.2、冻结系统常有两种类型:⑴、封闭系统(盐水冻结);⑵、开放系统(液氮冻结) 5、冻结法的适应性 冻结法加固与其它加固方法相比,其适应性更强,能够适应粘土、粉土、砂层以及砾石、卵石等任何地层。

6、冻结法的特点 6.1、冻土帷幕的变化性:⑴、冻土范围可变;⑵、冻土温度可变;⑶、冻土强度可变(强度是温度的函数) 6.2、冻土帷幕的连续性:水在负温下结冰的必然性; 6.3、冻土帷幕的可知性:通过温度测试可判断冻结范围、冻土强度 7、冻结法施工的优点 7.1、安全性好:⑴、冻土强度较高;⑵、冻土连续性可靠、封水性好 7.2、适用性强:⑴、适用于几乎所有具有一定含水量的松散地层(包括岩石); ⑵、复杂地质条件可行(流砂、大深度、高水压) 7.3、灵活性高:⑴、冻土帷幕性状(范围、形状、温度、强度)可控 8、冻结法施工缺点 由于冻结法所形成的冻土帷幕其范围、温度、强度具有变化性,其冻结范围、强度随温度的变化而变化,如果供冷不足或外部热源可导致冻土帷幕性能(范围、强度)退化,安全性能降低,施工风险增大。众所周知,上海地铁4号线联络通道施工时,其冻结帷幕失效,发生重大工程风险事故,给国家造成严重的经济损失。 8.1、冻胀融沉:⑴、对环境有一定的影响,严重时具有一定的破坏力; ⑵、融沉控制不当可导致结构差异沉降和长期沉降; 8.2、风险性:⑴、供冷不足或外部热源可导致冻土帷幕性能退化(范围、强度); ⑵、流水作用下冻土可快速消融 8.3、局限性:⑴、地下水流速影响冻结效果;⑵、地层含盐影响冻结效果; ⑶、含气地层可影响冻结效果 9、冻结法的应用 通过冻结法加固所形成的冻土帷幕,其形状、范围、温度、强度完全可以受控,且通过温度测试可判断冻结范围、冻土强度。因此,人工冻结地层加固方法被广泛用于需要进行地层加固和封水(冻土帷幕)要求工程施工领域。特别是随着我国城市地铁轨道交通的发展,软土隧道盾构的进出洞、联络通道等风险性较高的工程项目,常

各海域海水淡化方案及水质参数

为应对全球淡水资源短缺的问题,许多沿海国家及地区积极开展海水淡化和综合利用的技术研发工作。以色列70%的饮用水来自海水淡化水;澳大利亚的海水利用主要用于市政,占总装机规模的96%;美国的海水利用主要用于市政,占89.5%;沙特阿拉伯是目前全球最大的海水淡化生产国,2010年其产量达到11亿m3。 中国淡水资源缺乏,人均淡水资源量仅为世界人均占有量的1/4,沿海地区人口稠密,淡水供需矛盾尤为突出。海水淡化技术可以增加水资源总量,有效缓解我国沿海地区淡水短缺的矛盾。在海水资源方面,我国拥有渤海、黄海、东海、南海四大海域,海岸线超过1.8万km,水资源相当丰富。但海水淡化发展速度相对其他国家缓慢,直至“十一五”期间海水淡化产业才开始较为迅速地增长。据统计,至2011年底我国海水淡化能力为66万m3/d。目前,影响海水淡化的因素有政策、技术和价格等。其中海水水质是影响淡化技术正常应用及成本的重要因素。有研究发现,海水中的有机物污染、SDI(淤泥密度指数)、温度、浊度和盐度是影响反渗透膜运行的重要指标,进而影响淡化水品质。因此对中国海域的海水理化性质、海水利用现状、研究进展进行探讨,对于优化沿海水资源结构、保障国家用水安全和促进沿海经济社会可持续发展具有战略意义。基于此,笔者首次将海水水质和海水利用状况相结合,介绍中国渤海、黄海、东海、南海4个海域海

水淡化的相关水质情况,归纳各地区海水利用的工艺技术条件和发展现状,分析形成原因和经验教训,旨对海水利用发展落后的沿岸地带提供帮助,对海水淡化利用较好地区的发展和转型方向提供参考,并为中国海水利用的发展提供新的思考途径。 1 渤海海域 1.1 渤海的水质特征 渤海是一个近封闭的内海,水温受北方大陆性气候影响显著,2月份平均水温在0 ℃左右,8月份达21 ℃。受大陆淡水注入的影响,盐度仅为30‰,是中国近海中最低的。1978—2010年历年8月的观测资料结果表明渤海夏季海水pH年际变化范围为7.86~8.30,渤海水温年际变化、降水量(酸雨)和月均黄河口径流量年际变化是影响海水pH变化的主要因素。 吴琳琳等研究发现2012年4—7月渤海湾海水温度为12.7~30.8 ℃、pH为7.30~8.55、海水CODMn为0.98~3.36 mg/L、溶解性总固体(TDS)为30.7~32.1 g/L、浊度为2.96~136 NTU、Cl-为16.9~17.8 g/L、电导率为44 800~49 800 μS/cm。整体而言渤海水质的浊度变化范围较宽,主要受渤海湾海水泥沙含量的影响,特别在有潮汐和风浪时会大幅升高。此外还发现海水温度升

离子交换技术与海水淡化

目录 摘要 (2) Abstract (2) 关键词 (2) 一、海水淡化的背景 (2) 九海水淡化的原因 (2) 2.............................................................................................................................. 海水的成分 (3) 二、海水淡化的技术: (3) 1?海水的预处理 (3) 2.反渗透 (4) 3.电渗析 (4) 4.蒸馆法 (4) 5.海水淡化的建设周期 (4) 三、离子交换海水的淡化技术: (5) [.淡化原理 (5) 2.离子交换剂直接淡化海水 (5) 3.离子交换剂用于淡化海水的预处理 (5) 3.离子交换剂用于淡化海水的后处理 (6) 4.离子交换技术淡化海水的特点 (6) 5.离子交换技术淡化海水的发展前景 (6) 四、结语 (7) 五、参考文献: (7)

摘要 随着我国经济的快速发展,用水量急剧增加,沿海地区由于经济发达人口众多,对水资源的需求量更大,水资源严重匮乏,海水淡化将成为沿海城市解决水危机的重要途径。离子交换法淡化海水具有处理彻底、成本低、可再生等优势, 已在海水淡化预处理、后处理、浓海水提取化学元素等方面得到广泛的应用,具有广阔的前景。 Abstract With the rapid development of economy in our country, water consumption has increased chamatically, due to the economic developed coastal areas with a large population, the greater demand for water resources, water resources are scarce, desalination will become the important way to solve the problem of water crisis in coastal cities.Method of ion exchange desalinatioii has complete processing, low cost and renewable advantages, has been in seawater desalination pretreatment, aft erti eatm ent, strong water extraction widely used in the chemical elements and so OIL has a broad prospect? 关键词 海水淡化;离子交换技术应用;离子交换技术海水淡化前景 一、海水淡化的背景 1?海水淡化的原因 水资源是基础性然资源和战略性经济资源,是经济社会发展的命脉,淡水资源短缺己成为制约我国经济和社会可持续发展的重要因素Z—。海水利用己成为世界许多临海国家新水源开发的战略决策,也是缓解我国水资源短缺、促进经济可持续发展的重要途径。 为解决淡水资源的供需矛盾,人们的目光早已转向相当于全球淡水37.6倍储量的海水。于是,海水和微咸水淡化被视为开发新水源、解决淡水资源危机的基本途径。rti 于物理方法耗能多、造价高,只适合于经济发达国家,适用性有限。为此,有人研究开发了用离子交换法进行海水淡化的新技术,并取得了成功。表1为淡化综合水价与沿海自來水价的比较: 表1: 从上表可以看出,到了2010年,海水淡化的水价,比居民自来水价比居民自来水价

冷冻法地层加固施工工法

目录 1. 前言 (1) 2. 工法特点 (2) 3. 适用范围 (3) 4. 工艺原理 (3) 5. 施工工艺流程及操作要点 (3) 5.1. 施工工艺流程 (3) 5.2. 主要施工方法及操作要点 (5) 5.2.1. 冻结施工参数 (5) 5.2.2. 冻结孔布置 (5) 5.2.3. 测温孔布置 (5) 5.2.4. 冻结制冷系统安装 (6) 5.2.5. 冻结系统调试 (8) 5.2.6. 积极冻结与停止冻结 (8) 5.2.7. 拔冻结管 (9) 5.3. 控制地表隆沉措施 (10) 5.3.1. 预注浆 (10) 5.3.2. 冻胀控制 (11) 5.3.3. 融沉控制 (11) 5.4. 各项事故处置方案和处理程序 (11) 5.4.1. 拔断冻结管 (11) 5.4.2. 盾构机头被冻结 (12) 5.4.3. 盾构始发地层沉降、塌陷 (12) 5.4.4. 冻结管盐水漏失 (12) 5.5. 信息化施工监测 (12) 5.5.1. 水平孔施工监测内容 (12) 5.5.2. 冻结监测内容 (13) 5.5.3. 沉降监测 (13) 6. 劳动组织 (14)

7. 设备与材料 (14) 7.1. 设备供应 (14) 7.2. 材料用量供应 (15) 8. 质量控制 (16) 8.1. 质量要求 (16) 8.2. 保证冻结加固质量的技术措施 (16) 9. 安全措施 (17) 10. 环保措施 (17) 11. 技术经济分析 (17) 12. 工程实例 (18)

冷冻法地层加固施工工法 中铁四局集团机械工程分公司 1.前言 十九世纪六十年代,冻结法首先应用于英国南威尔士的建筑基础工程。1883年,德国工程师波茨舒(P.H.Potsch)在阿尔巴里的煤矿采用冻结法成功施工了103m 深的井筒,并获得了冻结技术专利,引起全世界的关注。世界各国都广泛地应用冻结技术,促进了冻结技术的发展。冻结法在我国起步较晚,但发展速度却很快。我国自1955年开滦矿区首先应用冻结法凿井以来,冻结法已发展成为我国工程领域通过不稳定冲积层和裂隙含水层的主要施工方法。冻结法施工是利用人工制冷技术,使地层中的水结成冰,把天然土变成冻土,增加其强度和稳定性,隔绝地下水与地下结构的联系,以便在冻结帷幕的保护下进行开挖施工的一种特殊施工方法。随着冻结技术在在国内的使用和发展,冻结法在国内有着广泛的应用,但目前,冻结法用于市政工程,其工艺质量控制技术还处于起步阶段,在施工中技术难度大。冻结法具有灵活性好、强度高、均匀性和隔水性好、对周围环境影响小等优点,为保证冻结法的安全可靠,经过施工实践,总结提高,积累经验,形成此工法。 盾构始发地层加固需要解决的技术问题,一是要保证打开地连墙时前方土体不坍塌,防止漏水。二是始发时,地层加固要为盾构始发后调整姿态创造条件,以防止盾构上仰、覆土失稳、地表隆沉等问题发生。根据设计提供盾构始发加固图采取下图所示的始发冻结加固形式。根据功能要求,冻结加固区分为两个部分,一是与地连墙紧贴的前冻土墙(封头冻土墙),其作用是保证打开始发口地连墙后前方土体不坍塌,不漏水;二是平衡段,由冻土拱和前冻土墙(平衡段冻土墙)组成,其作用是防止盾构始发后盾构机头上仰、覆土失稳和地表隆沉。

垂直冷冻施工技术

3-2-8垂直冷冻施工技术 1前言 1.1冻结法概述 1.1.1冻结法 冻结法是利用人工制冷技术,在地下开挖体周围需加固的含水软弱地层中钻孔铺管,安装冷冻器,然后利用制冷压缩机提供冷气,通过低温盐水在冻结器中循环,带走地层热量,使地层中的水结冰,将天然岩土变成冻土,形成完整、密闭、高强度的临时加固体,从而达到加固地层、隔绝地下水与地下工程联系的目的。然后,在冻结体的保护下进行地下工程的开挖施工,待衬砌支护完成后,冻结地层逐步解冻,最终恢复到原始状态。 1.1.2地层冻结技术的特点 同其它土体加固方法相比,冻结法具有以下优点: 1、冻结加固使土体中的大部分水分结冰,提高了土的强度,而且强度均匀。 2、整体支护性能好,冻结帷幕形成后,冻结帷幕内不会存在任何缝隙,是一个完整的支护体;封水效果好,可保证开挖工作面在无水条件下作业。 3、能适应不同的地质条件,冻结深度不受限制,而注浆、地下连续墙等方法对地质条件的适应能力差,而且其加固深度有一定的限制。 4、适应各种结构形状地下工程的施工。冻结加固体的形状、大小,可以根据需要灵活设计。 5、环保型工法。由于冻结法是一种临时措施,所冻地层最终要恢复到原始状况,因而能够保护城市地层地质结构和地下水不受污染。 6、施工方便,简单,经济上合理。国外的工程实例表明,冻结工程成本与其它施工(如注浆和旋喷)处于相同的数量级,而且随着加固深度的加大,冻结工法的经济性越来越来明显。 基于以上优点,冻结法在城市地下工程越来越受到重视,已经被广泛应用于地基基础工程、城市地铁、隧道工程、水利工程等市政工程中。 1.2冻结法的适用条件 根据相关资料及《建井工程手册》规定,冻结法主要适用于含水量超过10%,地下水速度不大于10m/d的软弱围岩隧道预加固工程中,遇有流砂、淤泥、卵石、砂砾等含水不稳定冲击层或裂隙中含水的岩层时都可采用。 目前冻结法在城市隧道工程中主要应用于: 1.盾构法隧道施工中,盾构进出洞土体加固。盾构进出洞时,承受着工作井附近土体产生的巨大地压和水压,可能导致涌水和土体坍塌。目前常用旋喷技术和注浆法加固土体,效果不够理想,常遇到注浆不均匀和盾构刀盘切削浆液结石体等困难,而冻结技术能有效地解决这些问题。 2.盾构法隧道施工中,地下或海底对接时土体加固。近年来,世界上许多国家的盾构隧道采用对头掘进,以缩短工期,除采用立井对接方式外,还采用不开凿立井而在地下或海底直接对接。 3.城市地铁泵房、旁通道和急转弯部分根据地铁设计要求,间距1km左右需在并排隧道间设立

各海域海水淡化方案及水质参数

各海域海水淡化方案及水质参 数(总15页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除

为应对全球淡水资源短缺的问题,许多沿海国家及地区积极开展海水淡化和综合利用的技术研发工作。以色列70%的饮用水来自海水淡化水;澳大利亚的海水利用主要用于市政,占总装机规模的96%;美国的海水利用主要用于市政,占89.5%;沙特阿拉伯是目前全球最大的海水淡化生产国,2010年其产量达到11亿m3。 中国淡水资源缺乏,人均淡水资源量仅为世界人均占有量的 1/4,沿海地区人口稠密,淡水供需矛盾尤为突出。海水淡化技术可以增加水资源总量,有效缓解我国沿海地区淡水短缺的矛盾。在海水资源方面,我国拥有渤海、黄海、东海、南海四大海域,海岸线超过1.8万km,水资源相当丰富。但海水淡化发展速度相对其他国家缓慢,直至“十一五”期间海水淡化产业才开始较为迅速地增长。据统计,至2011年底我国海水淡化能力为66万m3/d。目前,影响海水淡化的因素有政策、技术和价格等。其中海水水质是影响淡化技术正常应用及成本的重要因素。有研究发现,海水中的有机物污染、SDI(淤泥密度指数)、温度、浊度和盐度是影响反渗透膜运行的重要指标,进而影响淡化水品质。因此对中国海域的海水理化性质、海水利用现状、研究进展进行探讨,对于优化沿海水资源结构、保障国家用水安全和促进沿海经济社会可持续发展具有战略意义。基于此,笔者首次将海水水质和海水利用状况相结合,介绍中

国渤海、黄海、东海、南海4个海域海水淡化的相关水质情况,归纳各地区海水利用的工艺技术条件和发展现状,分析形成原因和经验教训,旨对海水利用发展落后的沿岸地带提供帮助,对海水淡化利用较好地区的发展和转型方向提供参考,并为中国海水利用的发展提供新的思考途径。 1 渤海海域 1.1 渤海的水质特征 渤海是一个近封闭的内海,水温受北方大陆性气候影响显著,2月份平均水温在0 ℃左右,8月份达21 ℃。受大陆淡水注入的影响,盐度仅为30‰,是中国近海中最低的。1978—2010年历年8月的观测资料结果表明渤海夏季海水pH年际变化范围为7.86~8.30,渤海水温年际变化、降水量(酸雨)和月均黄河口径流量年际变化是影响海水pH变化的主要因素。 吴琳琳等研究发现2012年4—7月渤海湾海水温度为 12.7~30.8 ℃、pH为 7.30~8.55、海水CODMn为0.98~3.36 mg/L、溶解性总固体(TDS)为 30.7~32.1 g/L、浊度为 2.96~136 NTU、Cl-为16.9~17.8 g/L、电导率为44 800~49 800 μS/cm。整体而言渤海水质的浊度变化范围较宽,主要受

国内外海水淡化技术的发展现状

国内外海水淡化技术的发展现状 发布时间:2011-11-11信息来源:中国膜技术网 目前,世界上脱盐水产量近4x107m3/d,其中多级闪蒸(MSF)和反渗透(RO)各占市场的45%左右,解决了l亿多人口的供水问题。世界最大的反渗透海水淡化厂建于以色列南部地中海岸工业区的阿什凯隆海水淡化厂,日产淡水33万m3 。另外,世界上最大的热膜联产海水淡化厂是阿联酋富查伊拉海水淡化厂,发电量为656MW ,日产水量为45.4万m3,其中,MSF产水28.4万m3/d,反渗透(RO)产水17万m3/d 。 典型的大规模反渗透海水淡化吨水成本己从1985年的1.O2美元降至2005年的48美分。且在成本的组成上,运行及维护,能源消费和投资成本均逐年下降,目前各占总成本的1/3。海水淡化已是解决全球水资源危机问题的重要途径,尤其在中东地区和一些岛屿地区,淡化水在当地经济和社会发展中发挥了重要作用,已成为其基本水源。 国外海水淡化现状 规模 随着社会的需求和技术的发展,国外海水淡化工程不断向大型化、规模化方向发展,无论是多级闪蒸,还是多效蒸馏和反渗透,其规模均已从最初的几百 m3/d 发展到现在的几十万m3/d 。 目前,世界上最大的多级闪蒸海水淡化厂建于沙特阿拉伯的shuaiba海水淡化厂,日产淡水46万m3;世界上最大的低温多效海水淡化厂建于塔维拉酋长国,日产淡水24万m3.世界最大的反渗透海水淡化厂建于以色列南部地中海岸工业区的阿什凯隆海水淡化厂,日产淡水33万m3。另外,世界上最大的热膜联产海水淡化厂是阿联酋富查伊拉海水淡化厂,发电量为656MW ,日产水量为45.4万m3,其中,MSF产水28.4万m3/d,反渗透(RO)产水17万m3/d。 成本 在海水淡化规模不断增加的同时,海水淡化成本也逐渐降低其中,典型的大规模反渗透海水淡化吨水成本己从1985年的1.O2美元降至2005年的48美分。且在成本的组成上,运行及维护,能源消费和投资成本均逐年下降,目前各占总成本的1/3。 我国海水淡化的现状 我国海水淡化技术的研究起步较早,1967年~1969年全国组织海水淡化会战,同时开展了电渗析、反渗透和蒸馏等多种海水淡化技方法的研究。

海水淡化技术现状的应用和发展

海水淡化技术现状的应用和发展 发表时间:2017-10-12T16:00:50.780Z 来源:《基层建设》2017年第16期作者:王雅雯 [导读] 摘要:淡水资源的匮乏问题已经是世界各个国家所必须面对的难题。我国地域辽阔、物产丰富,但是水资源仍旧属于稀缺资源,想要解决淡水稀缺的问题,需要积极推广海水淡化技术,海水淡化是解决我国淡水资源不足的有效技术手段。 天津市华泰龙淡化海水有限公司天津 300480 摘要:淡水资源的匮乏问题已经是世界各个国家所必须面对的难题。我国地域辽阔、物产丰富,但是水资源仍旧属于稀缺资源,想要解决淡水稀缺的问题,需要积极推广海水淡化技术,海水淡化是解决我国淡水资源不足的有效技术手段。随着淡水资源的紧缺问题日益严重,海水淡化技术在工程上的应用越来越多。海水淡化技术的应用已经推广到世界上多个国家,我国也逐渐认识到了海水淡化的重要性。近年来,开始在沿海地区推广海水淡化技术,已经颇见成效。本文主要介绍海水淡化技术现状的应用和其发展前景。 关键词:海水淡化;技术现状;应用;发展 引言:从江河取水净化的传统手段已不无法满足巨大的淡水需求。中水再利用、海水淡化制造饮用水的技术日益为各国重视和推进。特别是海水淡化领域,在热源丰富的中东地区,已建成投入使用的蒸发法海水淡化工厂,每日可处理淡化1800万立方米的海水。近年来,国际上对低碳、节能的呼声越发提高,进入21世纪,新建的海水淡化工厂开始加大对海水淡化技术的研究力度。 1 海水淡化技术应用的现状分析 1.1 蒸馏法 顾名思义,蒸馏法的原理就是将海水加热到沸腾状态后,将海水中的淡水将变成水蒸气蒸发出来,再将得到的水蒸气冷却变为液态得到淡水的过程。蒸馏法是海水淡化最古老的方法。蒸馏法得到的淡水资源水质较好,整个操作流程也十分简便。蒸馏法可以分为很多类型,如太阳能蒸馏、多级闪蒸、多效蒸馏。 1.1.1 太阳蒸馏法 太阳蒸馏法是利用太阳能蒸馏器将海水蒸发得到淡水。通过将太阳能吸收转化成热能使海水蒸发,在进行冷却得到淡水资源的过程。 1.1.2 多效蒸馏(MED) 液体受热后会蒸发为蒸汽,蒸汽遇冷又会冷凝为液体,基于此原理,蒸馏技术是一种常用的分离技术。多效蒸馏是一种特殊的蒸馏技术,其由多个管式蒸发器串联组成,加热蒸汽从第一效蒸发器进入,加热蒸发器中的海水使其蒸发形成蒸汽,而自身冷凝称为淡水,海水受热后的蒸汽作为下一效蒸发器的加热蒸汽,自身又被冷凝成为淡水,如此重复,最终将各效产生的冷凝水收集起来,从而得到远多于初始加热蒸汽量的淡水,多效蒸馏的最高蒸发温度往往低于70℃。 1.1.3 多级闪蒸法 多级闪蒸法是将海水加热后,进入压力较低的闪蒸室内,使盐水由于温度过高而进行蒸发得到水蒸气,冷却后得到淡水资源。这种方法是蒸馏法当中应用最广泛的方法,他的优点很多,如水质好、效率高、维护量小等,缺点是耗电量大,因此多与发电站相邻建立。 1.2 反渗透法(SWRO) 人们最初发现了渗透现象,即被半透膜分开的淡水和盐水的液面不一样高,其高度差就是两种溶液之间的渗透压。若在盐水一侧施加大于渗透压的压力,则盐水中的水分子就会透过半透膜进入淡水侧,此过程为反渗透。反渗透法海水淡化就是利用半透膜的渗透原理,在半透膜的一侧对海水施加大于渗透压的压力,海水中的水分子会透过半透膜到另一则,称为淡水侧,而盐份则不能透过半透膜留在原海水中,这种与自然渗透相反的水迁移过程连续产出淡水的方法称为反渗透海水淡化。 1.3 冷冻法 当海水处于低温状态结成固态时,水分子能够结合形成冰晶将盐类分离,这种通过水变成冰的相变过程就是冷冻法。冷冻法按照导热的方式不同可以分为两类:直接和间接冷冻法。间接冷冻法是向海水中添加冷冻剂使海水与冷冻剂间接接触最后结冰的方法,但是由于换热面较大,一般不会使用。而直接冷冻法利用冷冻剂直接与海水接触使海水结冰。直接冷冻法又能够可以分为两种真空蒸发式直接冷冻法和外界加入冷冻剂的二次冷媒直接接触法等。外界加入冷冻剂的二次冷媒直接接触法一般加入的冷冻剂为丁烷,虽然丁烷不会溶于水,但是无法避免水中含有少量丁烷分子,会污染水。 1.4 电渗析法 电渗析是利用具有选择透过性的离子交换膜在外加直流电场的作用下,使水中的离子定向迁移,并有选择地通过带有不同电荷的离子交换膜,从而达到溶质和溶剂分离的过程。电渗析过程中所能除去的仅是水中的电解质离子,而对于不带荷电的粒子如水中的硅、硼以及有机物粒子则不能去除,若水中溴含量高时,电渗析的脱除效果也不理想。适用于中小型海水淡化工程如海岛、工程用水等。 1.5 海水淡化RO膜 RO膜,是一种能将溶解盐类分子分离的薄膜,用于将纯水从含有高分子、各种溶解盐类的溶液中分离。用于海水淡化时,薄膜两侧分别为高浓度海水和淡水液体,膜间会因此产生较高的渗透压(2Mpa以上),此时若在海水一侧施加高于这个渗透压的反向压力,则淡水会从海水中反向渗透出来。作为RO膜的材料,最开始使用的是醋酸纤维素,此后高分子材料技术的进步,演进为聚酰胺类的复合材料。聚酰胺的分离性能优于醋酸纤维素,但对水分子的透过阻力也不低。为减小阻力,就必须尽可能减小分离机能层的厚度,故而在实际的淡化设备中,都加入多孔质支持膜和无纺布作为强度支撑材料制成复合膜。将这类复合膜与网状导水材料交错叠加,形成环状渗透膜元件,再将多个元件连接组成渗透模块,海水淡化时,一般将6-8个渗透元件组成模块,再将若干模块并行排列装填入圆柱形压力容器,由压力泵施加足够压力,而获取渗透淡水。 2 海水淡化技术的发展前景分析 海水淡化不仅仅是一项技术,它是一个完整的产业。海水淡化产业是以生产海水淡化水为主要目的,包括相关技术研发、设备制造、工程设计与建设、生产运营、原材料生产与销售、市场咨询服务、宣传培训和交流等工序和环节在内的,具有完整产业链的生产体系,还包括原海水的预处理和浓海水的综合利用,是战略性新兴产业的一部分,是新的经济增长点。 在2010年10月,国务院发布了《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》(国发〔2010〕32号),积极推动战略性新兴

相关文档