[发明专利]高效海水淡化系统

说明书

技术领域

本发明属于海水处理技术领域，涉及一种海水处理系统，尤其涉及一种高效 海水淡化系统。

背景技术

在淡水资源紧缺的背景下,作为淡水资源的开源增量技术,并且经过国内外 实践经验的充分证实,海水淡化成为解决全球水资源匮乏的重要途径。因此发展 海水淡化技术,向海洋索取淡水已成为现代社会的当务之急,并成为人类水资源 开发利用的新亮点。大力发展海水淡化技术产业,对缓解当代水资源短缺、供需 矛盾日趋突出和环境污染日益严重等系列重大问题具有深远的战略意义。海水淡 化已经成为世界许多国家解决缺水问题所普遍采用的一种战略选择,其有效性和 可靠性已经在世界各地得到了广泛的认同和应用。

海水淡化是人类追求的梦想,从上个世纪五十年代以后,海水淡化随着水资 源危机的加剧迅速发展起来,现已开发的多种淡化技术中,蒸馏法、电渗析法、反 渗透法的规模都到达了工业化生产水平。

上述方法面临着海水预处理、结垢、频繁更换滤膜和浓盐水排放对生态环境 影响的问题。

不经处理的海水中含有大量的泥沙、藻类等微生物,并溶解有一定量的气体。 传统方法是将海水引入混凝池后,加入一定量的助凝剂、混凝剂和氯气来进行初 步的沉淀和杀菌消毒。但是,加入剂量过小将不能彻底混凝,使微生物在原水池内 生长繁殖,不仅会降低混凝效果还会对设备造成腐蚀；或者加入剂量过大污染了 水质(氯度超标),同时部分藻类在被杀灭过程中分泌藻毒素等物质,使原水变色 或产生异味进而带入产品水中,降低产品水的品质。

由于海水的高盐度、高硬度，在热法淡化过程中淡化换热面上易发生结垢， 这已经成为海水淡化所面临的重要问题之一。结垢不仅会增加传热阻力、降低 换热壁传热效率，同时会减少设备的使用寿命、增加维护费用，还严重影响设备 淡水产量。结垢是一个复杂过程，基于目前的理论尚无法准确预测。目前常用的 方法是在设计阶段预留35％的换热面积以减轻结垢对设备性能的影响，然而这无 疑增加了换热器的体积，提高了生产、制造和运输成本。在热法海水淡化技术中, 操作温度不得高于120℃，否则会产生严重的结垢问题,堵塞管路,使装置无法运 行。操作温度低就要严重影响产生淡水的数量和效率，因此,结垢问题制约着热 法海水淡化装置向大型化的发展。

反渗透海水淡化技术在运行中虽然具有功耗低、设备的腐蚀和结垢程度低的 优点，但对预处理要求严格，处理工艺复杂，对进水水质有明确要求，反渗透膜 寿命较短，易污染，需要定期更换，另外还要对产品水质做进一步处理。

海水经过淡化技术提取淡水之后，得到的浓海水盐度是正常海水的1.5～2 倍。这些高浓盐水的排放会引起排放区域海水盐度增高，排放口盐度聚增，对海 洋生物生长发育，生理机能有着多方面的影响，最终给海洋经济带来损失。盐度 的改变会对动物生存、生长繁殖、生理代谢过程、代谢调节机制、物种分布等方 面造成一定的影响。当环境盐度遽然升高时，破坏了体液与环境的渗透压平衡， 一些处于幼年期的动物及没有渗透调节机制的海洋生物体细胞就会产生质壁分 离，引发代谢失调甚至死亡，最终造成生物种类和数量的减少；高浓度的盐水会 导致水体浊度上升，入射光线减少，海藻、海草等水生植物的光合作用受到抑制， 造成海区生产力下降。

影响海水淡产业化发展的瓶颈两大因素，一是成本高，二是浓海水排放引发 环境污染问题。

要彻底解决海水淡化的成本问题,就应该进一步研发新型的海水淡化技术和 设备,降低淡水制备的能耗、寻找新型的节能材料和途径,利用自然绿色能源进行 淡水的制备,以适应时代的发展。另外从实际的运行来看,成本、技术、政策等一 系列原因,都是海水淡化产业发展的瓶颈。

现有的海水淡化技术面临如何提高能源利用效率和单位产水率的问题,在产 业化和规模化方面也面临着极大的困难和挑战。本发明将新型海水淡化技术和传 统海水淡化技术的有效结合,在传统的淡化基础之上整合多种新型强化传热技 术，开发出一种新型的海水淡化系统，为人类提供更高质量的服务。

鉴于以上条件的影响,研发新型节能、经济的海水淡化技术必将会受到青睐， 具有广泛的应用前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种高效海水淡化系统，可提高资源的 利用率。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：