范翠婷

摘要：随着全球人口的数量已经突破70亿，资源匮乏程度日益严重，尤其是水资源短缺的情况严峻，不仅制约了现代人的生存和发展也为子孙后代埋下了隐患。而后海水淡化能缓解一部分水资源匮乏国家面临的困难，如中东沙特阿拉伯它们的海水淡化处理厂占全球海水淡化总量的24%。阿拉伯联合酋长国的杰贝勒阿里海水淡化厂第二期是全球最大的海水淡化厂，每年可产生3亿立方米淡水。

关键词：海水淡化；预处理；分析

前言：

海水预处理的目的是去除地表海水中存在的颗粒泥砂、胶体、微生物等杂质，海水预处理确保反渗透系统能长期稳定运行。在海水预处理工艺设计时经预处理后的海水水质应达到反渗透膜元件的进水水质要求。

1海水淡化处理方法

目前主要采用三种方法淡化海水，即蒸馏法，反渗透法和电渗析法。

蒸馏法：主要被用于特大型海水淡化设备上及热能丰富的地方。是将压缩功转化为饱和蒸汽的内能，使其温度升到成为过热蒸汽，在利用高温过热蒸汽做热源，加热饱和盐水使其部分蒸发，蒸汽生成淡水实现盐水分离。

反渗透膜法：适用面非常的广，且脱盐率很高，因此被广泛使用。反渗透膜法首先是将海水提取上来，进行初步处理，降低海水浊度，防止细菌、藻类等微生物的生长，然后用特种高压泵增压，使海水进入反渗透膜，由于海水含盐量高，因此海水反渗透膜必须具有高脱盐率，耐腐蚀、耐高压、抗污染等特点，经过反渗透膜处理后的海水，其含盐量大大降低，TDS含量从36000毫克/升降至200毫克/升左右。

电渗析法：渗析是属于一种自然发生的物理现象。如将两种不同含盐量的水，用一张渗透膜隔开，就会发生含盐量大的水的电介質离子穿过膜向含盐量小的水中扩散，这个现象就是渗析。这种渗析是由于含盐量浓度不同而引起的，称为浓差渗析。渗析过程与浓度差的大小有关，浓差越大，渗析的过程越快，否则就越慢。因为是以浓差作为推动力的。因此，扩散速度比较慢。如果在膜的两边施加一直流电场，就可以加快扩散速度。电解质离子在电场的作用下，会迅速地通过膜，进行迁移过程，这样，就形成了去除水中离子的淡水室和离子浓缩的浓水室，将浓水排放，淡水即为除盐水。这就是电渗析法除盐原理。

2海水淡化处理方法对比

反渗透法海水淡化与蒸馏法对比，膜法海水淡化只能利用电能，海水淡化利用热能和电能。所以反渗透淡化适合有电源的场合，蒸馏法适合有热源或电源的各种场合。但是随着反渗透膜性能的提高和能量回收装置的问世，其吨水耗电量逐渐降低。反渗透海水淡化经一次脱盐，能生产相当于自来水水质的淡化水。虽然蒸馏法海水淡化水质较高，但反渗透技术仍具有较强的自身优势，如应用范围广，规模可大可小，建设周期短，不但可在陆地上建设，还适于在车辆、舰船、海上石油钻台、岛屿、野外等处使用。

反渗透系统需要较好的预处理，才能保证出水水质。在海水淡化领域中，预处理是保证反渗透系统长期稳定运行的关键。由于海水中的硬度、总固体溶解物和其他杂质的含量均较高，在运行过程中，反渗透系统对于浊度、pH值、温度、硬度和化学物质等因素较为敏感，所以对进水的要求相对较高，如果进水水质差，产水率就非常低。因此，海水在进入反渗透膜装置之前必须进行预处理。

以上是关于几种海水淡化处理方法及对比分析，是莱特莱德专业技术人员经过多年理论结合实际总结出来，希望能对您的企业有所帮助！

环岛海域的海水受周边环境影响较大，海水化学耗氧量（COD）在1.7～2.5mg/L，尤其在夏、秋季节有时海水有较大的异臭异味。因此除添加NaClO进行氧化外，增设活性炭过滤器，选用具有较高机械强度的果型颗粒活性炭能有效地吸附有机物和异臭异味，提高反渗透产水水质，同时能减轻对反渗透膜面污染，延长膜使用寿命。

3技术目的

海水预处理的目的是去除地表海水中存在的颗粒泥砂、胶体、微生物等杂质，确保反渗透系统能长期稳定运行。在海水预处理工艺设计时经预处理后的海水水质应达到反渗透膜元件的进水水质要求。

3.1混凝过滤或者浅层气浮

混凝过滤旨在去除海水中胶体、悬浮杂质，降低浊度。由于海水比重大，pH值较高，该项目选用FeCl3作为混凝剂，投加量在1～2mg/L。经混合器混合，铁盐与海水中胶体杂质形成较大的矾花，再经机械过滤器过滤，使出水水质的污染指数（SDI15）小于5，浊度小于1。

第一期工程配置了9台机械过滤器，单台机械滤器设计直径φ3200mm，内衬5mm天然橡胶，外涂防腐船用油漆，底部采用水帽结构，内填装按级配规定的多介质滤料，单台滤器设计出水量为67m3/h。

为了节省水耗，利用反渗透浓水作为机滤反洗用水。系统配置了浓水池、反洗水泵和罗茨风机。空气擦洗流速为16L/m2.s，水反洗流量15L/m2.s。浅层气浮也在海水淡化中得到广泛利用，如曹妃甸的还会淡化预处理及浅层气浮，但是无论是浅层气浮还是普通气浮，溶气系统是核心，目前国内只有少许的一两家，气浮建议还是选择稍微高端点的，省心，性价比高。

3.2加药消除余氯和防止反渗透膜面结垢沉淀

海水中游离氯等氧化剂存在会降低反渗透膜元件的性能，因此海水在进反渗透膜以前必须控制游离氯<0.1mg/L。通过计量泵投加1.5-2mg/L亚硫酸氢钠，海水中的余氯与亚硫酸氢钠反应，形成酸和中性盐，从而消除余氯对反渗透膜的影响。

海水中含有高浓度的Ca2+、Mg2+、HCO3-、SO42-等离子，在反渗透海水淡化过程中，海水被浓缩，易在反渗透膜表面形成难溶无机盐类的沉淀。根据原海水水质和反渗透装置的水回收率，计算Stiff&Davis指数，判别结垢沉淀趋势，在海水进入反渗透装置前添加阻垢剂。通过对几种阻垢剂的阻垢效果和价格的综合评价后，选用硫酸作阻垢剂，投加量为15～20mg/L，控制海水pH值在7.0～7.5范围，能有效防止海水中难溶无机盐类在反渗透膜表面形成结垢沉淀。

3.3保安过滤

在反渗透装置前设置保安滤器是为了保护高压泵，能量回收装置和膜元件的安全长期运行。根据过滤水量和过滤精度设计计算保安滤器的规格，配置了四台直径为φ800保安滤器，滤器材质为316L，内衬塑料，单台保安滤器装有φ57-1000-5μm插入式滤芯70支，设计出水为150m3/h。

海水淡化技术，海水由于其含盐量非常高，而不能被直接使用，主要采用两种方法淡化海水，即蒸馏法和反渗透法。蒸馏法主要被用于特大型海水淡化处理上及热能丰富的地方。反渗透膜法适用面非常的广，且脱盐率很高，因此被广泛使用。反渗透膜法首先是将海水提取上来，进行初步处理，降低海水浊度，防止细菌、藻类等微生物的生长，然后用特种高压泵增压，使海水进入反渗透膜，由于海水含盐量高，因此海水反渗透膜必须具有高脱盐率，耐腐蚀、耐高压、抗污染等特点，经过反渗透膜处理后的海水，其含盐量大大降低，TDS含量从36000毫克/升降至200毫克/升左右。淡化后的水质甚至优于自来水，这样就可供工业、商业、居民及船舶、舰艇使用。

结语

介绍了我国水资源现状、海水淡化发展概况和各种淡化方法及工作原理、工艺流程，并对各种淡化方法的优缺点和适用范围进行了评述，对海水淡化的方法进行了分析比较，指出了海水淡化今后发展的趋势和方向。

参考文献

[1]张岩岗，吴礼云，何敏，etal.海水淡化预处理方法比较及其特点分析[J].中国设备工程，2018.

[2]龙臻，李栋梁，梁德青.一种新型水合物法海水淡化系统能耗及经济性分析[J].水处理技术，2010，36（8）：67-70.

（作者单位：青岛西海岸公用事业集团水务有限公司）