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半透膜海水凈化

發布時間:2022-01-18 13:22:53

Ⅰ 海水淡化RO膜的回收率為什麼低

一、能量回復收裝置。PX和Aqualyng是近期所研製發出來的新型能量回收裝置,其能量回收效率非常高,能夠讓RO系統在進行海水淡化的過程中自身所消耗的電能大約在2.6kW·h/m3淡水。
二、新型膜產品的應用。目前正在開發和繼續研究高壓RO膜及低壓RO膜,隨著能量回收裝置效率的不斷提升,海水淡化過程應用高壓RO膜越來越多,而苦鹹水淡化過程應用低壓RO膜越來越多。
三、預處理工藝。最新的預處理方法是將原來的NF、UF以及MF三種傳統方法結合應用的一種全膜法,這種預處理方法的優勢在於它所需的化學葯劑非常少,而反滲透膜的清洗次數也得到了有效的減少,使得系統的操作和管理更加方便、環保。
四、回收率的提升。海水淡化系統採用最新研究的SWRO-級濃縮水作進料,當操作壓力被恆定控制在8-10MPa范圍內時,回收率高達百分之六十。

Ⅱ 可否利用半透膜的滲透原理提純海水

不行。
化學上定來義的半源透膜是指只允許溶液通過,膠體和濁液均不能通過。(粒子大小 濁液:大於100nm;
膠體:1~100nm;溶液:小於1nm 注1nm=1納米)

象鈉離子,氯離子等這些離子和水分子都可以通過半透膜的。

Ⅲ 海水淡化膜的作用

海水淡化膜的作用一般情況下就是我們說的過濾的作用類似於過濾器這個基本上已經使用很成熟了

Ⅳ 水的凈化方式目前有幾種,半透膜法凈化海水為什麼不能普及

水的凈化方式目前主要有靜置沉澱(沉澱掉不溶物)、吸附沉澱(用吸附劑吸附掉內微粒或大分子後容沉澱)、過濾(半透膜反滲透屬於此類)、蒸餾(氣化後凝結)等幾種。
半透膜法凈化海水由於微孔會很快被鹽類物質阻塞,更換半透膜成本較高,所以難以普及。最著名的海水淡化就是科威特的雙塔,他們最後一步就是半透膜,建成時處理成本極高。所以才說科威特滴水貴如油。

Ⅳ 海水淡化的詳細步驟方法

海水淡化
內容:
海水中有大量的鹽。能不能從浩瀚的海洋中去除鹽份,提取出淡水呢?海水淡化是人類追求了幾百年的夢想。早在世界大航海的時代,英國王室就曾懸賞徵求經濟合算的海水淡化方法。時至今日,海水淡化的方法雖然有了數百種之多,生產出的淡水也風味各異,但以經濟合算的標准衡量,仍然不盡如人意。
表面看海水淡化很簡單,只要將鹹水中的鹽與淡水分開即可。最簡單的方法,一個是蒸餾法,將水蒸發而鹽留下,再將水蒸氣冷凝為液態淡水。這個過程與海水逐漸變鹹的過程是類似的,只不過人類要攫取的是淡水。另一個海水淡化的方法是冷凍法,冷凍海水,使之結冰,在液態淡水變成固態的冰的同時,鹽被分離了出去。兩種方法都有難以克服的弊病。蒸餾法會消耗大量的能源,並在儀器里產生大量的鍋垢,相反得到的淡水卻並不多。這是一種很不劃算的方式。冷凍法同樣要消耗許多能源,得到的淡水卻味道不佳,難以使用。
1953年,一種新的海水淡化方式問世了,這就是反滲透法。這種方法利用半透膜來達到將淡水與鹽分離的目的。在通常情況下,半透膜允許溶液中的溶劑通過,而不允許溶質透過。由於海水含鹽高,如果用半透膜將海水與淡水隔開,淡水會通過半透膜擴散到海水的一側,從而使海水一側的液面升高,直到一定的高度產生壓力,使淡水不再擴散過來。這個過程是滲透。如果反其道而行之,要得到淡水,只要對半透膜中的海水施以壓力,就會使海水中的淡水滲透到半透膜外,而鹽卻被膜阻擋在海水中。這就是反滲透法。反滲透法最大的優點
就是節能,生產同等質量的淡水,它的能源消耗僅為蒸餾法的1/40。因此,從1974年以來,世界上的發達國家不約而同地將海水淡化的研究方向轉向了反滲透法。
在新興的反滲透法研究方興未艾的時候,古老的蒸餾法也改弦易轍,重新煥發了青春。常識告訴我們,水在常溫常壓下要加熱到100℃才沸騰,產生大量的水蒸氣。傳統的蒸餾法只考慮了通過升高溫度獲得水蒸氣的方式,耗能甚巨。而新的方法是將氣壓降下來,把經過適當加溫的海水,送入人造的真空蒸餾室中,海水中的淡水會在瞬間急速蒸發,全部變成水蒸氣。許多這樣的真空蒸餾室連接起來,就組成了大型的海水淡化工廠。如果海水淡化工廠與熱電廠建在一起,利用熱電廠的余熱給海水加溫,成本就更低了。
現在世界上的大型海水淡化工廠,大多採用新的蒸餾法。在西亞盛產石油的國度,往往土地「富得流油」,卻打不出一口淡水井。水比油貴的現實,使海水淡化工廠如雨後春筍般出現在西亞的海岸線上。1983年,西亞第一大國沙烏地阿拉伯在吉達港修建了日產淡水30萬噸的海水淡化廠;在另一個西亞國家科威特,現在每天可以生產淡水100萬噸。波斯灣沿岸地區,有的國家的淡化海水已經佔到了本國淡水使用量的80%—90%。

Ⅵ 海水淡化的方法

蒸餾法雖然是一種古老的方法,但由於技術不斷地改進與發展,該法至今仍占統治地位。蒸餾淡化過程的實質就是水蒸氣的形成過程,其原旦如同海水受熱蒸發形成雲,雲在一定條件下遇冷形成雨,而雨是不帶的鹹味的。根據設備蒸餾法、蒸汽壓縮蒸餾法、多級閃急蒸餾法等。

冷凍法

冷凍法,即冷凍海水使之結冰,在液態淡水變成固態冰的同時鹽被分離出去。冷凍法與蒸餾法都有難以克服的弊端,其中蒸餾法會消耗大量的能源並在儀器里產生大量的鍋垢,而所得到的淡水卻並不多;而冷凍法同樣要消耗許多能源,但得到的淡水味道卻不佳,難以使用。

反滲透法

通常又稱超過濾法,是1953年才開始採用的一種膜分離淡化法。該法是利用只允許溶劑透過、不允許溶質透過的半透膜,將海水與淡水分隔開的。在通常情況下,淡水通過半透膜擴散到海水一側,從而使海水一側的液面逐升高,直至一定的高度才停止,這個過程為滲透。此時,海水一側高出的水柱靜壓稱為滲透壓。如果對海水一側施加一大於海水滲透壓的外壓,那麼海水中的純水將反滲透到淡水中。反滲透法的最大優點是節能。它的能耗僅為電滲析法的1/2,蒸餾法的1/40。因此,從1974年起,美日等發達國家先後把發展重轉向反滲透法。

反滲透海水淡化技術發展很快,工程造價和運行成本持續降低,主要發展趨勢為降低反滲透膜的操作壓力,提高反滲透系統回收率,廉價高效預處理技術,增強系統抗污染能力等。

太陽能法

人類早期利用太陽能進行海水淡化,主要是利用太陽能進行蒸餾,所以早期的太陽能海水淡化裝置一般都稱為太陽能蒸餾器。餾系統被動式太陽能蒸餾系統的例子就是盤式太陽能蒸餾器,人們對它的應用有了近150年的歷史。由於它結構簡單、取材方便,至今仍被廣泛採用。目前對盤式太陽能蒸餾器的研究主要集中於材料的選取、各種熱性能的改善以及將它與各類太陽能集熱器配合使用上。與傳統動力源和熱源相比,太陽能具有安全、環保等優點,將太陽能採集與脫鹽工藝兩個系統結合是一種可持續發展的海水淡化技術。太陽能海水淡化技術由於不消耗常規能源、無污染、所得淡水純度高等優點而逐漸受到人們重視。

低溫多效

多效蒸發是讓加熱後的海水在多個串聯的蒸發器中蒸發,前一個蒸發器蒸發出來的蒸汽作為下一蒸發器的熱源,並冷凝成為淡水。其中低溫多效蒸餾是蒸餾法中最節能的方法之一。低溫多效蒸餾技術由於節能的因素,近年發展迅速,裝置的規模日益擴大,成本日益降低,主要發展趨勢為提高裝置單機造水能力,採用廉價材料降低工程造價,提高操作溫度,提高傳熱效率等。

多級閃蒸

所謂閃蒸,是指一定溫度的海水在壓力突然降低的條件下,部分海水急驟蒸發的現象。多級閃蒸海水淡化是將經過加熱的海水,依次在多個壓力逐漸降低的閃蒸室中進行蒸發,將蒸汽冷凝而得到淡水。目前全球海水淡化裝置仍以多級閃蒸方法產量最大,技術最成熟,運行安全性高彈性大,主要與火電站聯合建設,適合於大型和超大型淡化裝置,主要在海灣國家採用。多級閃蒸技術成熟、運行可靠,主要發展趨勢為提高裝置單機造水能力,降低單位電力消耗,提高傳熱效率等。

電滲析法

該法的技術關鍵是新型離子交換膜的研製。離子交換膜是0.5-1.0mm厚度的功能性膜片,按其選擇透過性區分為正離子交換膜(陽膜)與負離子交換膜(陰膜)。電滲析法是將具有選擇透過性的陽膜與陰膜交替排列,組成多個相互獨立的隔室海水被淡化,而相鄰隔室海水濃縮,淡水與濃縮水得以分離。電滲析法不僅可以淡化海水,也可以作為水質處理的手段,為污水再利用作出貢獻。此外,這種方法也越來越多地應用於化工、醫葯、食品等行業的濃縮、分離與提純。

壓汽蒸餾

壓汽蒸餾海水淡化技術,是海水預熱後,進入蒸發器並在蒸發器內部分蒸發。所產生的二次蒸汽經壓縮機壓縮提高壓力後引入到蒸發器的加熱側。蒸汽冷凝後作為產品水引出,如此實現熱能的循環利用。

流通電容吸附法

露點蒸發法

露點蒸發淡化技術是一種新的苦鹹水和海水淡化方法。它基於載氣增濕和去濕的原理,同時回收冷凝去濕的熱量,傳熱效率受混合氣側的傳熱控制。

水電聯產

水電聯產主要是指海水淡化水和電力聯產聯供。由於海水淡化成本在很大程度上取決於消耗電力和蒸汽的成本,水電聯產可以利用電廠的蒸汽和電力為海水淡化裝置提供動力,從而實現能源高效利用和降低海水淡化成本。國外大部分海水淡化廠都是和發電廠建在一起的,這是當前大型海水淡化工程的主要建設模式。

熱膜聯產

熱膜聯產主要是採用熱法和膜法海水淡化相聯合的方式(即MED-RO或MSF-RO方式),滿足不同用水需求,降低海水淡化成本。目前,世界上最大的熱膜聯產海水淡化廠是阿聯酋富查伊拉海水淡化廠,日產海水淡化水量為45.4萬立方米,其中,MSF日產水28.4萬立方米,RO日產水17萬立方米。其優點是:投資成本低,可共用海水取水口。RO和MED/MSF裝置淡化產品水可以按一定比例混合滿足各種各樣的需求。

此外,以上方法的其他組合也日益受到重視。在實際選用中,究竟哪種方法最好,也不是絕對的,要根據規模大小、能源費用、海水水質、氣候條件以及技術與安全性等實際條件而定。

實際上,一個大型的海水淡化項目往往是一個非常復雜的系統工程。就主要工藝過程來說,包括海水預處理、淡化(脫鹽)、淡化水後處理等。其中預處理是指在海水進入起淡化功能的裝置之前對其所作的必要處理,如殺除海生物,降低濁度、除掉懸浮物(對反滲透法),或脫氣(對蒸餾法),添加必要的葯劑等;脫鹽則是通過上列的某一種方法除掉海水中的鹽分,是整個淡化系統的核心部分,
這一過程除要求高效脫鹽外,往往需要解決設備的防腐與防垢問題,有些工藝中還要求有相應的能量回收措施;後處理則是對不同淡化方法的產品水針對不同的用戶要求所進行的水質調控和貯運等處理。海水淡化過程無論採用哪種淡化方法,都存在著能量的優化利用與回收,設備防垢和防腐,以及濃鹽水的正確排放等問題。

海水淡化技術的發展與工業應用,已有半個世紀的歷史,在此期間形成了以多級閃蒸、反滲透和多效蒸發為主要代表的工業技術。專家普遍認為,今後三、四十年在工業應用上,仍將是這三項技術「唱主角」,但反滲透的比重將越來越大。從地區上來講,中東海灣國家仍將以多級閃蒸為首選,因為它具有大型化和超大型化(單台設備產水量目前已高達日產淡水4~5萬噸)、適應於污染重的海灣水以及預處理費用低的優勢;然而在中東以外地區將以反滲透或膜法為首選,因為膜法的能耗和成本都具有優勢,以北美地區為例,近期的發展已經表明,在淡化和水處理方面都將以膜法為主。

Ⅶ 海水淡化膜和反滲透的區別

海水淡化膜有很多種,反滲透膜只是其中一種。另外還有正滲透膜、滲透蒸餾膜、電滲析半透膜等用於海水淡化的膜。還有超濾膜、微濾膜、納濾膜等用於海水淡化預處理的膜。

Ⅷ 高三化學 半透膜是怎麼回事,海水淡化利用半透膜原理是什麼

半透膜的確是允許小分子通過,不允許大分子通過。只有生物性半透膜才是選擇專性屬的,一般所說半透膜多是指只允許小分子通過。
半透膜的動力就在於濃度差,若是海水淡化,半透膜兩面一面是淡水一面是海水,那麼淡水一定會向海水那邊走,就像化學平衡一樣,互相流,只是淡水往海水那邊流得快。其實是利用反半透膜,所以一定要有另外的動力抵消淡水與海水的濃度差形成的動力,才可以把海水用半透膜過濾成為可飲用水。海水淡化中應該利用的是選擇透過性膜,所以才會造成水分子可以通過而海水中的Na+,Cl-,Mg2+,Ca2+等無法通過。

Ⅸ 海水淡化的方法有哪些

海水淡化的方法:蒸發法是海水淡化最簡單的方法,就是將海水加熱蒸發,再將水蒸氣冷卻,提取淡水。太陽能蒸餾淡化裝置就是使用這種方法。
太陽能蒸餾淡化裝置,像一座座矮小的房子,屋頂用玻璃或透明塑料板組成,可以使陽光透過,照射在海水上。海水變熱蒸發,水蒸氣上升後,碰到玻璃會凝結成水滴,收集到兩旁的淡水槽中。
蒸發法還有許多種,目前世界90%的海水淡化裝置是由多級閃急蒸發法生產的。閃急蒸發法是給加熱了的海水施加高壓,然後突然降壓,使水在瞬間蒸發的方法。所謂多級就是把許多蒸餾器串聯起來,讓壓力下降幾次使水蒸發。
離子交換樹脂,我們對它已不太陌生,它就是科學家手中的一根魔杖,用它放在海水中,它可以像海綿吸水那樣,吸附出海水中的鹽分,使海水變成淡水。
用離子交換樹脂使海水淡化的方法叫離子交換法,這種方法適應於海洋上的遇難人員應急之用。
海水淡化還有一種方法是電滲析法,就是在海水淡化裝置中插入兩根電極,在兩極之間放入一種特種薄膜。這樣就把海水淡化裝置隔成三室,一個叫陽極室,一個叫陰極室,一個叫中間室。當接通電源後,奇跡就會發生,海水中的鹽分會向兩個電極「靠」去,使得兩個極室的海水愈來愈濃,而中間室的海水逐漸被淡化。這種方法適用於中小型淡化廠,我國西沙永興島上的海水淡化站,是目前世界上最大的電滲析淡化裝置,每天生產淡水20多噸。
在自然界有這樣一種膜,它只能透過水分子,不能透過其他物質,科學家把這種膜叫做半透膜。動植物的細胞膜都是半透膜,如干大豆放在水中浸泡後會膨脹,就是因為水通過細胞向乾果內部滲透的結果。
利用半透膜可以淡化海水,這種方法叫反滲透法。用人造半透膜把水和海水分開。海水是鹽水溶液,水分子會透過膜滲透到海水中,使海水稀釋,並且產生一種壓力,叫滲透壓。然後,向海水加一個壓力,大於滲透壓,這時,海水中的水分子就會被擠出海水,透過半透膜,到純水這邊來。
反滲透法脫鹽效率高。近年來,各國都在研究、推廣應用,是一種前途誘人的方法。在1978年到1982年期間,世界已建成21家日產300噸以上的反滲透海水淡化廠。
向海洋要水,一些國家生發奇想,把漂浮在南太平洋的南極冰山,用船拖來,讓它融化掉,供人類利用。一座小冰山可供幾十萬人的城市用一年,初步試施,已取得成功。
有了海水淡化技術,海洋就成了人類取之不盡、用之不竭的淡水庫。

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