海水淡化即將海水經(jīng)過脫鹽工藝之后生產(chǎn)出來(lái)的淡水。沿海居民飲用水和工業(yè)鍋爐補(bǔ)水的供水都可以通過海水淡化裝置處理得以穩(wěn)定保障。目前,我國(guó)各地運(yùn)用的處理海水淡化主要技術(shù)之一是反滲透法,反滲透法的最大優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約場(chǎng)地和節(jié)省大量能耗。
反滲透海水淡化裝置就是利用反滲透原理來(lái)制造了可用淡水的設(shè)備。對(duì)透過的物質(zhì)具有選擇性的薄膜成為半透膜。理想的半透膜是只能透過溶劑而不能透過溶質(zhì)的薄膜。把半透膜阻隔放置在相同體積的稀溶液和濃液中間,稀溶液中的溶劑將自然的穿過半透膜,向濃溶液側(cè)流動(dòng),濃溶液側(cè)的液面會(huì)比稀溶液的液面高出一定高度,形成一個(gè)壓力差,達(dá)到滲透平衡狀態(tài),此種壓力差即為滲透壓。滲透壓的大小決定于濃液的種類,濃度和溫度與半透膜的性質(zhì)有關(guān)。若在濃溶液側(cè)施加一個(gè)大于滲透壓的壓力時(shí),濃溶液中的溶劑會(huì)向稀溶液流動(dòng),此種溶劑的流動(dòng)方向與原來(lái)滲透的方向相反,這一過程稱為反滲透。
反滲透海水淡化設(shè)備 的運(yùn)作步驟是,首先提取海水,初步進(jìn)行處理,降低渾濁度,防止海水中的細(xì)菌、藻類等微生物的生長(zhǎng),然后讓海水進(jìn)入反滲透膜,方法是增壓,利用特種高壓泵。海水反滲透膜必須具有抗污染性、耐腐蝕性、高脫鹽率,耐高壓性,這是由于海水含鹽量高,不能經(jīng)常更換反滲透膜。經(jīng)過此法處理后的海水,大大降低了其含鹽量,TDS含量從36000毫克/升降至200毫克/升左右。此法處理后的淡水應(yīng)用廣泛,可供工業(yè)、商業(yè)、居民及船舶、艦艇使用,水質(zhì)優(yōu)良。
實(shí)際上,一個(gè)大型的海水淡化項(xiàng)目往往是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程。就主要工藝過程來(lái)說,包括海水預(yù)處理、淡化、淡化水后處理等。其中預(yù)處理是指在海水進(jìn)入起淡化功能的裝置之前對(duì)其所作的必要處理,脫鹽則是通過上列的某一種方法除掉海水中的鹽分,是整個(gè)淡化系統(tǒng)的核心部分,這一過程除要求高效脫鹽外,往往需要解決設(shè)備的防腐與防垢問題,有些工藝中還要求有相應(yīng)的能量回收措施。后處理則是對(duì)不同淡化方法的產(chǎn)品,針對(duì)不同的用戶要求所進(jìn)行的水質(zhì)調(diào)控和貯運(yùn)等處理。海水淡化過程無(wú)論采用哪種淡化方法,都存在著能量的優(yōu)化利用與回收,設(shè)備防垢和防腐,以及濃鹽水的正確排放等問題。
海水淡化裝置的主要解決了以下幾種問題,解決淡水資源問題,主要是工業(yè)用水,其次才是民用,造海岸鹽堿地,提取多種重金屬離子和其它工業(yè)原料進(jìn)海上維生系統(tǒng),海水淡化過程也是海水濃縮過程,所以如果提高淡水的收率,濃海水中的有價(jià)元素富集程度提高,為化學(xué)資源回收提供良好的條件。