海水淡化课题研究

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1、海水淡化课题研究班级：高一（一）班指导老师：张永峰研究人员：刘兴强一、研究背景：海水淡化是21世纪的朝阳产业世界上淡水资源不足，已成为人们日益关切的问题。有人预言，19世纪争煤，20世纪争油，21世纪可能争水。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。目前，世界上已有120多个国家在运用海水淡化技术获取淡水，全球有海水淡化厂1.3万多座。2008年全球海水淡化总产量已达到日均6348万吨，全球海水淡化工程总投资额达到248亿美元，每年以20%-30%的速度增长。中国也属于世界上13个贫水国之一，人均淡水资源仅为世界人均量的1/4，并且水资源分

2、布不均，大量的淡水集中在南方，北方淡水资源仅为南方的1/4，可以说，整个淡水资源形势不容乐观。截至2009年，中国海水淡化实际产水量日均24万吨，年海水直接利用量近500亿立方米。主要用于解决沿海城市工业用水和海岛生活用水，用于市政供水的大型海水淡化工程尚属空白。经过多年的科技攻关，中国在海水淡化、海水直接利用等海水利用关键技术方面取得重大突破，技术经济日趋合理。部分技术如低温多效海水淡化技术、海水循环冷却技术已跻身国际先进水平。目前中国海水淡化已基本具备了产业化发展条件。未来20年内国际海水淡化市场将有近700亿美元的商机。中国未来会有几十亿美元的市场。过去海水淡化产业

3、关注的热点在中东地区和欧洲西班牙等地，但现在英国、法国、新加坡、丹麦、日本等国家的海水淡化企业纷纷来到中国，从事技术、投资和建设活动。目前，中国市场成为国外海水淡化产品装备制造集团的重要战略市场。相比南水北调，对于北方沿海地区，海水淡化在中国更具有现实价值。在我国国家政策和规划先行的背景下，未来我国的海水淡化市场面临着巨大的机遇。海水淡化，顾名思义就是利用海水脱盐生产淡水。据了解，自从国家发改委、国家海洋局和财政部于2005年联合出台了我国首部《海水利用专项规划》后，天津、浙江、青岛、大连等9个沿海省市先后将淡化海水的项目提上日程，以求解决其工业用水的需求。二、提出问题：

4、如何进行海水淡化？三、解决方法：海水淡化的方法：常用的海水淡化方法有二种。一种称为反渗透法。即从海水里渗透出淡水来的方法，就是反渗透法。外加高压与海水的含盐量成正比。一般反渗透法海水淡化要加到80大气压。因此，反渗透的容器尺寸不能太大，不然，反渗透膜和容器的强度均成问题。所以，反渗透法仅适用于海岛小规模海水淡化和内陆地区的苦咸水淡化，因为苦咸水的含盐量远比海水的低。另一种称为蒸馏法，蒸馏法虽然是一种古老的方法，但由于技术不断地改进与发展，该法至今仍占统治地位。蒸馏淡化过程的实质就是水蒸气的形成过程，其原旦如同海水受热蒸发形成云，云在一定条件下遇冷形成雨，而雨是不带的咸味的

5、。根据设备蒸馏法、蒸汽压缩蒸馏法、多级闪急蒸馏法等冷冻法，即冷冻海水使之结冰，在液态淡水变成固态冰的同时盐被分离出去。冷冻法与蒸馏法都有难以克服的弊端，其中蒸馏法会消耗大量的能源并在仪器里产生大量的锅垢，而所得到的淡水却并不多；而冷冻法同样要消耗许多能源，但得到的淡水味道却不佳，难以使用。太阳能法冷冻法：冷冻法，即冷冻海水使之结冰，在液态淡水变成固态冰的同时盐被分离出去。冷冻法与蒸馏法都有难以克服的弊端，其中蒸馏法会消耗大量的能源并在仪器里产生大量的锅垢，而所得到的淡水却并不多；而冷冻法同样要消耗许多能源，但得到的淡水味道却不佳，难以使用电渗析法：该法的技术关键是新型离子

6、交换膜的研制。离子交换膜是0.5-1.0mm厚度的功能性膜片，按其选择透过性区分为正离子交换膜（阳膜）与负离子交换膜（阴膜）。电渗析法是将具有选择透过性的阳膜与阴膜交替排列，组成多个相互独立的隔室海水被淡化，而相邻隔室海水浓缩，淡水与浓缩水得以分离。电渗析法不仅可以淡化海水，也可以作为水质处理的手段，为污水再利用作出贡献。此外，这种方法也越来越多地应用于化工、医药、食品等行业的浓缩、分离与提纯压汽蒸馏：压汽蒸馏海水淡化技术，是海水预热后，进入蒸发器并在蒸发器内部分蒸发。所产生的二次蒸汽经压缩机压缩提高压力后引入到蒸发器的加热侧。蒸汽冷凝后作为产品水引出，如此实现热能的循环

7、利用。露点蒸发法：露点蒸发淡化技术是一种新的苦咸水和海水淡化方法。它基于载气增湿和去湿的原理，同时回收冷凝去湿的热量，传热效率受混合气侧的传热控制。水电联产：水电联产主要是指海水淡化水和电力联产联供。由于海水淡化成本在很大程度上取决于消耗电力和蒸汽的成本，水电联产可以利用电厂的蒸汽和电力为海水淡化装置提供动力，从而实现能源高效利用和降低海水淡化成本。国外大部分海水淡化厂都是和发电厂建在一起的，这是当前大型海水淡化工程的主要建设模式。人类早期利用太阳能进行海水淡化，主要是利用太阳能进行蒸馏，所以早期的太阳能海水淡化装置一般都称为