向大海要水喝?。ㄏ拢?/h1>
2017-02-27 02:21:55
農(nóng)村青少年科學(xué)探究 2017年11期
○本刊記者
多效蒸發(fā)是讓加熱后的海水在多個(gè)串聯(lián)的蒸發(fā)器中蒸發(fā)，前一個(gè)蒸發(fā)器蒸發(fā)出來(lái)的蒸汽作為下一蒸發(fā)器的熱源，并冷凝成為淡水。其中低溫多效蒸餾是蒸餾法中最節(jié)能的方法之一。
多級(jí)閃蒸技術(shù)是將經(jīng)過(guò)加熱的海水，依次在多個(gè)壓力逐漸降低的閃蒸室中進(jìn)行蒸發(fā)，將蒸汽冷凝而得到淡水。目前全球海水淡化裝置中以多級(jí)閃蒸方法產(chǎn)量最大，技術(shù)最成熟，運(yùn)行安全性高，主要與火電站聯(lián)合建設(shè)，主要在海灣國(guó)家采用。
電滲析法的技術(shù)關(guān)鍵是新型離子交換膜。離子交換膜是0.5mm～1.0mm厚度的功能性膜片，按其選擇透過(guò)性區(qū)分為正離子交換膜（陽(yáng)膜）與負(fù)離子交換膜（陰膜）。電滲析法是將具有選擇透過(guò)性的陽(yáng)膜與陰膜交替排列，組成多個(gè)相互獨(dú)立的隔室，一個(gè)隔室的海水被淡化，而相鄰隔室的海水被濃縮，淡水與濃縮水得以分離。這種方法越來(lái)越多地應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、食品等行業(yè)的濃縮、分離與提純。
壓汽蒸餾海水淡化技術(shù)，是將海水預(yù)熱后，進(jìn)入蒸發(fā)器內(nèi)部分蒸發(fā)，產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)引入到蒸發(fā)器。蒸汽冷凝后作為產(chǎn)品水引出，以實(shí)現(xiàn)熱能的循環(huán)利用。
由于海水淡化成本在很大程度上取決于消耗電力和蒸汽的成本，水電聯(lián)產(chǎn)可以利用電廠的蒸汽和電力為海水淡化裝置提供動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)能源高效利用和降低海水淡化成本。國(guó)外大部分海水淡化廠都是和發(fā)電廠建在一起的，這是當(dāng)前大型海水淡化工程的主要建設(shè)模式。
熱膜聯(lián)產(chǎn)是熱法和膜法相聯(lián)合的方式，可以滿(mǎn)足不同用水需求，降低海水淡化成本。目前，世界上最大的熱膜聯(lián)產(chǎn)海水淡化廠是阿聯(lián)酋富查伊拉海水淡化廠，日產(chǎn)淡化水45萬(wàn)立方米。其優(yōu)點(diǎn)是：投資成本低，可以按一定比例提供淡水以滿(mǎn)足各種各樣的需求。
【記者】這么多方式！哪種最好？
【蘇德水】?jī)?yōu)劣不是絕對(duì)的，要根據(jù)規(guī)模大小、能源費(fèi)用、海水水質(zhì)、氣候條件以及技術(shù)與安全性等實(shí)際條件而定。
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(guò)程來(lái)說(shuō)，包括海水預(yù)處理、淡化（脫鹽）、淡化水后處理等。預(yù)處理是指在海水進(jìn)入淡化裝置之前對(duì)其所作的處理，如濾除浮游生物，降低濁度，除掉懸浮物（反滲透法），脫氣（蒸餾法），添加必要的藥劑等。脫鹽是除掉海水中的鹽分，是整個(gè)淡化系統(tǒng)的核心部分，除要求高效脫鹽外，往往需要解決設(shè)備的防腐與防垢問(wèn)題，有些工藝還要求有相應(yīng)的能量回收措施。后處理是針對(duì)不同的用戶(hù)要求所進(jìn)行的水質(zhì)調(diào)控和貯運(yùn)。海水淡化過(guò)程無(wú)論采用哪種方法，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(wèn)題。
【記者】有沒(méi)有比較方便、快捷、廉價(jià)的海水淡化設(shè)備呢？
【蘇德水】可以將海水淡化設(shè)備安裝于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)集裝箱內(nèi)，避免了管道、電器安裝等大量的土建工程，可大大節(jié)省投資，特別適用于邊遠(yuǎn)地區(qū)、海島地區(qū)以及災(zāi)害救援的緊急使用。
第一步，海水被提取泵抽取到水箱里。第二步，經(jīng)過(guò)沉淀池和過(guò)濾器，將海水中的藻類(lèi)、泥沙過(guò)濾掉。第三步，投放殺菌劑，過(guò)濾，調(diào)整pH值。第四步，淡化。
加熱后的海水在多個(gè)串聯(lián)的蒸發(fā)器中蒸發(fā)，前一個(gè)蒸發(fā)器蒸發(fā)出來(lái)的蒸汽作為下一個(gè)蒸發(fā)器的熱源，并冷凝成為淡水。淡化裝置中排出淡水，里面的濃鹽水則輸送給制鹽企業(yè)，后者在不占用鹽田的情況下，能新增可觀的原鹽產(chǎn)量。
【記者】這樣制出來(lái)的淡水是不是價(jià)格很高??？
【蘇德水】原水(來(lái)自水庫(kù)的未經(jīng)加工的水)每噸為2.5元，如果要加工成企業(yè)用的高純度鍋爐用水，每噸需要增加6元左右，即每噸8.5元。與加工水相比，海水淡化水本身品質(zhì)很高，無(wú)須再進(jìn)行處理，可直接用于工業(yè)鍋爐。以此為依據(jù)，海水淡化水的出廠價(jià)格如果定為每噸6元，受水方在10千米以?xún)?nèi)的加收0.5元管輸費(fèi)，10千米～20千米的加收1元管輸費(fèi)，則海水淡化水的市場(chǎng)價(jià)格被鎖定在每噸6.5元～7元。所以對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，使用海水淡化水還是很劃算的。
但是，對(duì)老百姓來(lái)說(shuō)，每噸6元的價(jià)格還是有點(diǎn)高，需要進(jìn)一步降低成本，服務(wù)百姓。
海水淡化水價(jià)是按照生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)企業(yè)的生產(chǎn)成本計(jì)算出來(lái)的，而自來(lái)水是享有政府補(bǔ)貼的，單靠企業(yè)通過(guò)市場(chǎng)化手段來(lái)推動(dòng)是比較困難的。如果能用太陽(yáng)能、風(fēng)能等自然能發(fā)電，淡化海水的價(jià)格能夠降到1立方米水3元～5元，就能將海水充分利用起來(lái)。
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○本刊記者
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多級(jí)閃蒸技術(shù)是將經(jīng)過(guò)加熱的海水，依次在多個(gè)壓力逐漸降低的閃蒸室中進(jìn)行蒸發(fā)，將蒸汽冷凝而得到淡水。目前全球海水淡化裝置中以多級(jí)閃蒸方法產(chǎn)量最大，技術(shù)最成熟，運(yùn)行安全性高，主要與火電站聯(lián)合建設(shè)，主要在海灣國(guó)家采用。
電滲析法的技術(shù)關(guān)鍵是新型離子交換膜。離子交換膜是0.5mm～1.0mm厚度的功能性膜片，按其選擇透過(guò)性區(qū)分為正離子交換膜（陽(yáng)膜）與負(fù)離子交換膜（陰膜）。電滲析法是將具有選擇透過(guò)性的陽(yáng)膜與陰膜交替排列，組成多個(gè)相互獨(dú)立的隔室，一個(gè)隔室的海水被淡化，而相鄰隔室的海水被濃縮，淡水與濃縮水得以分離。這種方法越來(lái)越多地應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、食品等行業(yè)的濃縮、分離與提純。
壓汽蒸餾海水淡化技術(shù)，是將海水預(yù)熱后，進(jìn)入蒸發(fā)器內(nèi)部分蒸發(fā)，產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)引入到蒸發(fā)器。蒸汽冷凝后作為產(chǎn)品水引出，以實(shí)現(xiàn)熱能的循環(huán)利用。
由于海水淡化成本在很大程度上取決于消耗電力和蒸汽的成本，水電聯(lián)產(chǎn)可以利用電廠的蒸汽和電力為海水淡化裝置提供動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)能源高效利用和降低海水淡化成本。國(guó)外大部分海水淡化廠都是和發(fā)電廠建在一起的，這是當(dāng)前大型海水淡化工程的主要建設(shè)模式。
熱膜聯(lián)產(chǎn)是熱法和膜法相聯(lián)合的方式，可以滿(mǎn)足不同用水需求，降低海水淡化成本。目前，世界上最大的熱膜聯(lián)產(chǎn)海水淡化廠是阿聯(lián)酋富查伊拉海水淡化廠，日產(chǎn)淡化水45萬(wàn)立方米。其優(yōu)點(diǎn)是：投資成本低，可以按一定比例提供淡水以滿(mǎn)足各種各樣的需求。
【記者】這么多方式！哪種最好？
【蘇德水】?jī)?yōu)劣不是絕對(duì)的，要根據(jù)規(guī)模大小、能源費(fèi)用、海水水質(zhì)、氣候條件以及技術(shù)與安全性等實(shí)際條件而定。
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(guò)程來(lái)說(shuō)，包括海水預(yù)處理、淡化（脫鹽）、淡化水后處理等。預(yù)處理是指在海水進(jìn)入淡化裝置之前對(duì)其所作的處理，如濾除浮游生物，降低濁度，除掉懸浮物（反滲透法），脫氣（蒸餾法），添加必要的藥劑等。脫鹽是除掉海水中的鹽分，是整個(gè)淡化系統(tǒng)的核心部分，除要求高效脫鹽外，往往需要解決設(shè)備的防腐與防垢問(wèn)題，有些工藝還要求有相應(yīng)的能量回收措施。后處理是針對(duì)不同的用戶(hù)要求所進(jìn)行的水質(zhì)調(diào)控和貯運(yùn)。海水淡化過(guò)程無(wú)論采用哪種方法，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(wèn)題。
【記者】有沒(méi)有比較方便、快捷、廉價(jià)的海水淡化設(shè)備呢？
【蘇德水】可以將海水淡化設(shè)備安裝于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)集裝箱內(nèi)，避免了管道、電器安裝等大量的土建工程，可大大節(jié)省投資，特別適用于邊遠(yuǎn)地區(qū)、海島地區(qū)以及災(zāi)害救援的緊急使用。
第一步，海水被提取泵抽取到水箱里。第二步，經(jīng)過(guò)沉淀池和過(guò)濾器，將海水中的藻類(lèi)、泥沙過(guò)濾掉。第三步，投放殺菌劑，過(guò)濾，調(diào)整pH值。第四步，淡化。
加熱后的海水在多個(gè)串聯(lián)的蒸發(fā)器中蒸發(fā)，前一個(gè)蒸發(fā)器蒸發(fā)出來(lái)的蒸汽作為下一個(gè)蒸發(fā)器的熱源，并冷凝成為淡水。淡化裝置中排出淡水，里面的濃鹽水則輸送給制鹽企業(yè)，后者在不占用鹽田的情況下，能新增可觀的原鹽產(chǎn)量。
【記者】這樣制出來(lái)的淡水是不是價(jià)格很高??？
【蘇德水】原水(來(lái)自水庫(kù)的未經(jīng)加工的水)每噸為2.5元，如果要加工成企業(yè)用的高純度鍋爐用水，每噸需要增加6元左右，即每噸8.5元。與加工水相比，海水淡化水本身品質(zhì)很高，無(wú)須再進(jìn)行處理，可直接用于工業(yè)鍋爐。以此為依據(jù)，海水淡化水的出廠價(jià)格如果定為每噸6元，受水方在10千米以?xún)?nèi)的加收0.5元管輸費(fèi)，10千米～20千米的加收1元管輸費(fèi)，則海水淡化水的市場(chǎng)價(jià)格被鎖定在每噸6.5元～7元。所以對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，使用海水淡化水還是很劃算的。
但是，對(duì)老百姓來(lái)說(shuō)，每噸6元的價(jià)格還是有點(diǎn)高，需要進(jìn)一步降低成本，服務(wù)百姓。
海水淡化水價(jià)是按照生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)企業(yè)的生產(chǎn)成本計(jì)算出來(lái)的，而自來(lái)水是享有政府補(bǔ)貼的，單靠企業(yè)通過(guò)市場(chǎng)化手段來(lái)推動(dòng)是比較困難的。如果能用太陽(yáng)能、風(fēng)能等自然能發(fā)電，淡化海水的價(jià)格能夠降到1立方米水3元～5元，就能將海水充分利用起來(lái)。
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