反冲式自动海水淡化装置

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1、反冲式自动海水淡化装置张容书鲁东大学体育学院指导教师：张士杰[摘要]为应对能源短缺，水环境恶化，人民生活用水紧张等问题，针对现有海水淡化技术存在投入多、成本高、耗能大、效率低的缺点，研发了反冲式海水淡化装置。该装置自备发电机，采用电渗析法，分离海水中的阴、阳离子，产生淡水，具备自动反冲清洗离子膜的功能，并在暗槽里回收高浓海水，使能量损耗降到最低。[关键词]海水淡化装置，阴离子渗透膜，阳离子渗透膜，电渗析[Abstract]Facingtheproblemsofshortofenergy,thewaterenvironmentalpollution,andthetightus

2、eofpeople'sdomesticwaterandinviewoftheexistingseawaterdesalinationtechnologywhichhashighcosts,energycnsumption,andthelowefficiency,arecoilingseawaterdesalinationinstallmentwasdeveloped.Thisequipmentcarryingwithitselfageneratorcanseparatetheanionandthepositiveionoftheseawaterthroughtheelect

3、rodialysistoproducefreshwater.Ithastheautomaticfunctionofrecoilingandcleaningionmembrane,andrecyclesthehighlydenseseawaterinthechase,sothatreducestheenergylosstoalowlevel.[Keywords]Seawaterdesalinationinstallment，Anionseepagemembrane，Positiveionseepagemembrane，Electrodialysis1.研究背景21世纪将是水的

4、世纪。20世纪初，国际上就有"19世纪争煤、20世纪争石油、21世纪争水"的说法，第47届联合国大会更是将每年的3月22日定为"世界水日"，号召世界各国对全球普遍存在的淡水资源紧缺问题引起高度警觉。从全球范围来看，根据联合国统计，全球淡水消耗量20世纪初以来增加了约6-7倍，比人口增长速度高2倍，全球目前有14亿人缺乏安全清洁的饮用水，即平均每5人中便有1人缺水。估计到2025年，全世界将有近1/3的人口（23亿）缺水，波及的国家和地区达40多个。随着世界经济和人口的发展，各国对淡水的需求缺口越来越大，以至有２８个国家已经被列为缺水国或严重缺水国（我国就在其中）。为解决淡水

5、问题，各国想尽了办法，如跨流域调水、节约用水、污水净化再利用等。然而这只是水资源的时空位移，并不能增加水资源的总量。于是，人们再次将目光投向汪洋大海，希冀将那取之不尽的苦涩海水变成可以饮用和可以使用的淡水，这是一种可持续，可循环的长久解决水资源短缺的方法。中国被联合国认定为世界上13个最贫水的国家之一。我国淡水资源总量名列世界第六，但人均占有量仅为世界平均值的l/4，位居世界第109位，而且水资源在时间和地区分布上很不均衡，有10个省、市、自治区的水资源已经低于起码的生存线，那里的人均水资源拥有量不足500立方米。目前我国有300个城市缺水，其中110个城市严重缺水，他们主

6、要分布在华北、东北、西北和沿海地区，水已经成为这些地区经济发展的瓶颈。2010年后，我国将进入严重缺水期，有专家估计，2030年前中国的缺水量将达到600亿立方米。因此，为保证我国经济的可持续发展，淡水资源问题的解决已迫在眉睫。海水淡化，亦称海水脱盐，是通过装置和设备除去海水中盐分并获得淡水的工艺过程。目前，世界上主要的淡化海水的方法有蒸馏法和反渗透法。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，其原理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。根据设备可分为蒸馏法、蒸

7、汽压缩蒸馏法、多级闪急蒸馏法等方法。反渗透法海水从取水头部取出后，根据不同的海水水质进行相应的预处理过程，其目的是使海水在进入反渗透膜之前达到SDI<3等控制指标，以确保反渗透膜的使用寿命。经过预处理的合格海水用高压泵加压送入反渗透膜组堆，透过反渗透膜的水经收集后再经过适当的预处理送入管网系统供用户使用，未能透过反渗透膜的高压浓盐水进入能量回收装置以回收其能量，经过能量回收装置的浓盐水排回大海。由于反渗透膜在国外已经是十分成熟的产品，因此反渗透海水淡化系统的技术关键在于合理的设计预处理系统、选用合适的高压泵和能量回