反渗透海水淡化技术现状研究

论文总字数：15383字

摘 要

本文先是介绍了发展海水淡化的历史背景，并且讨论了几种海水淡化的不同方法，总结出各自的优缺点。简单介绍了关于这个课题的现状与原理，并且对反渗透海水淡化的各个流程进行了解，反渗透过程是反渗透海水淡化过程的核心。对海水淡化工艺进行了解，根据对产水质量与进水水质的不同要求，我们往往采用不同的工艺。工艺类型大致分为两类，分别是典型与非典型工艺。之后我们又对反渗透过程中的主要设备进行研究，这些设备决定了反渗透工艺产水的水质，运行是否稳定以及生产成本。在第四章我们又专门研究了反渗透海水淡化对环境的影响，为了解决这一问题，一般使用洁净或者可循环能源；还要对排出的高浓度海水进行处理。

关键词：反渗透；海水淡化；预处理；环境

Current Status of Reverse Osmosis Seawater Desalination Technology

Abstract

This article first introduces the historical background of the development of seawater desalination, and discusses several different methods of seawater desalination, and summarizes their respective advantages and disadvantages. It briefly introduces the current situation and principles of this subject, and understands the various processes of reverse osmosis seawater desalination. The reverse osmosis process is the core of the reverse osmosis seawater desalination process. To understand the desalination process of seawater, we often adopt different processes according to the different requirements for the quality of produced water and the quality of influent water. The process types are roughly divided into two categories, which are typical and atypical processes. After that, we conducted research on the main equipment in the reverse osmosis process, which determined the quality of the water produced by the reverse osmosis process, whether the operation was stable and the production cost. In Chapter 4, we have specifically studied the impact of reverse osmosis seawater desalination on the environment. In order to solve this problem, clean or recyclable energy is generally used; high-concentration seawater discharged is also treated

Keywords:Reverse osmosis; Seawater desalination; Pretreatment; Enviromne

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2 海水淡化的方法 1

1.2.1 电渗析 2

1.2.2 多级闪蒸 2

1.2.3 反渗透法 3

1.2.4 海水淡化技术不同方法的比较 4

1.3 反渗透海水淡化技术的现状 4

1.3.1 反渗透海水淡化技术在国际的现状 4

1.3.2 反渗透技术在国内的现状 5

第二章 反渗透海水淡化工艺 7

2.1 反渗透基本原理 7

2.2 反渗透海水淡化流程 7

2.2.1 预处理过程 7

2.2.2 反渗透过程 8

2.2.3 后处理过程 8

2.3反渗透海水淡化工艺 9

2.3.1 典型海水淡化工艺 9

2.3.2 非典型海水淡化系统 9

第三章 反渗透过程的主要设备 11

3.1 膜组件 11

3.2 高压泵 11

3.3 能量回收设备 12

第四章 对环境产生的不利影响 13

4.1 使用清洁和可循环能源 13

4.2 高浓度海水处理 13

4.2.1 高浓度海水利用 13

4.3 新型防垢剂的应用 14

第五章 结束语 15

致谢 16

参考文献 17

第一章 绪论

1.1研究背景

水作为生命之源，随着经济与科技的快速发展^[1]，工业用水、农业用水、日常用水的需求越来越大^[2]，而如今的淡水资源也愈发短缺。根据调查了解到全球的淡水资源极少，开发难度极高，只有0.4%的淡水可以供人类使用。不仅如此，工业废水的随意排放和人类对水资源短缺意识的缺乏，更加剧了淡水资源的消耗速度^[3]。

现在很多国家都在提倡合理的使用水资源、采用许多方法来解决短缺问题。由于海水储量丰富，海水淡化是解决水资源短缺重要途径之一，也有愈来愈多的科学家投身于这个领域的研究中^[4]。

随着水资源短缺问题的日益严重，国家也愈发重视海水淡化这一项技术，海水淡化的前景会非常广阔。“十三五”期间是我国对海水淡化技术运用的主要时期，提出“以水定产、以水定城”的方针来指挥海水淡化工程的实施。“十三五”后，我国海水淡化每日生产超过220万吨。近年中国海水淡化趋势走向见图1.1，由此可见海水淡化技术已成为水资源短缺问题最重要的解决办法。截止2015年海水淡化产能已达102.65万吨每天，淡水资源短缺的问题相信会在不久的将来得到缓和^[5]。

图1.1中国近年海水淡化规模走向

1.2 海水淡化的方法

海水淡化的含义就是将海水中多余的盐份以及杂质去除的流程，在全球海水淡化的方法超过20余种，可以将这些方法分成两个类型：蒸馏法（热法）以及膜法。如图1.2，其中热法包括多级闪蒸（MSF）^[6]、压气蒸馏（VC）、多效蒸馏（MED）、太阳能闪蒸（SE）等。膜法主要包括反渗透（RO）、电渗析（ED）^[7]等。在这么多方法中，反渗透技术具有突出的优点：成本较低、能耗低，从而成为海水淡化的主要方法。近几年，反渗透的技术飞速发展,成本与运行逐年降低，海水预处理的要求过高是需要改进的地方。

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