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海水淡化装置的研究
作者：刘志杰,崔肖洁
来源：《科技传播》2011年第05期
摘要 我国是一个水资源严重缺乏的国家，且南多北少，分布极不均匀，再加上长久以来，水资源节约意识不强，对水资源不加节制的开发利用，造成了水资源的大量浪费。还有在工农业生产中产生的大量废水和污水没有按照一定的标准处理后就排到自然水体，甚至有些根本没有经过处理就直接排到水体中，使得水资源受到严重的污染，已经达靠自然净化无法恢复的地步。我国的海域面积辽阔，海水资源丰富，尤其是靠近海边的几个省市，如果能够将海水净化后加以利用，这样可以减少对淡水资源的需求，减轻自然净化水体的负担，使自然水体慢慢恢复平衡。本文将主要通过分析几种海水净化的方法来说明海水淡化的装置。 关键词 海水淡化；电渗析；反渗透
中图分类号P747 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）38-0099-02 0 引言
我国有着广阔的海域面积，海水资源非常的丰富，但是淡水资源却非常缺乏的国家。淡水资源“既患贫又患不均”。人均水量既少，地域分布上又很不均衡。再加上人们在生产和生活中不断地向水体中排入大量的污染物，使得水体遭受到了严重的污染。随着经济的发展，科技的进步，很多用水量较大的企业相继建成，如何能够解决水资源缺乏，满足供水要求已成为人们关注的主要问题。
海水淡化装置就是利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，水质好、价格渐趋合理，可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。
海水淡化的方法有电渗析法、蒸馏法、反渗透法，目前应用反渗透膜的反渗透法以其设备简单、易于维护和设备模块化的优点迅速占领市场，逐步取代蒸馏法成为应用最广泛的方法。 1 淡化海水在生活生产中的应用
淡化的海水使用范围很广。淡化后的海水可以被用来水浴。而且用淡化海水水浴对人体的生理机能有很大的好处，做过海水浴之后的人的体温，皮温，呼吸及脉搏和做过矿泉水浴之后体温，皮温，呼吸及脉搏有显著的差异，查阅相关资料表明，淡化海水浴对人体这些生理指标的影响由于矿泉水。海水淡化浴矿泉水浴均为全身热疗法，但是淡化海水浴有肯能提高临床治疗效果。
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淡化海水在远行的大型舰艇上也有广泛的应用，远行的舰艇如果带有大量的淡水会降低舰艇的载货能力。如果利用淡化海水，不仅能够满足船上人员的饮用、洗涤等生活需要，还可以用来供给动力装置、卫生医药等部门使用。海水淡化装置直接影响到船舶的续航力， 一般大型舰船， 每天需补充淡水量约200t。
淡化海水在日常的生活中应用也很多，现在在沿海地区应用更为广泛，有些海岛城市甚至用淡化还水来作为该城市的饮用水，他们将近海的海水经过处理达到一定的标准后通过当地的自来水产，向居民供水。很多企业也用淡化后的海水来进行生产，这样可以降低生产成本，提高企业利润。
2 淡化海水装置的主要类型及原理
海水淡化的方法很多，目前被应用于市场上的海水淡化方法主要有电渗析法、蒸馏法、反渗透法，现在本文将通过以下内容来简要说明淡化海水装置的主要类型及原理。 2.1电渗析法
电渗析是膜分离技术的一种，是电解和渗析扩散的组合，它的工作原理就是利用离子交换膜的选择透过性，在外加电场的作用下，阴、阳离子分别往阳极和阴极移动，它们最终会于交换膜， 如果膜的固定电荷与离子的电荷相反，则离子可以通过，如果它们是相同的，则离子被排斥，从而可以制得淡水。
这种方法简单易行，但是由于该装置需要消耗大量的电能，处理海水能力有限，所以仅适用于实验室或者用水量较小的场合，且成本较高。其次是电渗析只能去除水中的盐分，对水中的有机物去除能力不好，某些高价离子和有机物还会污染离子交换膜。在电渗析的过程中易发生浓化极差而产生污垢。这些都对电渗析的效率有很大的影响，在实际的操作过程中很难控制。了电渗析方的推广应用。 2.2蒸馏法
蒸馏法是我国使用最早的海水淡化方法。在帆船时代，人们就开始使用蒸馏的方法将海水淡化后供船员饮用和洗涤。随着技术的发展，现在的蒸馏淡化海水的方法已经很成熟。 蒸馏法就是将还睡加热蒸发，在使蒸汽冷凝得到淡水的过程，与其它海水淡化方法相比，这种方法设备简单，所得淡水质量较高，它可以应用生产和生活中的各种废热或者直接利用太阳能来加热海水，时期达到蒸发所需要的温度。
蒸馏的方法有一般可以分为单级蒸馏和多级闪蒸两种方法。
单效蒸发是应用蒸馏技术的海水淡化装置中最简单的配置形式。它的原理是在一个绝热的容器中安装一组水平的管道，在管道中通入热的介质，一台抽气机来保持容器内的真空，经过
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预处理的海水补给水从上方喷淋到管束的表面， 由于真空形成内部低压，在管道内高温介质的作用下，较低温度就使水沸腾。在容器中还装置有一组使海水降温的冷却管道，沸腾的蒸汽在冷却管束的表面凝结成水，从凝结器流下的水被收集到底盘中，并由水泵抽出。
多级闪蒸是闪发蒸馏的一种。闪发蒸馏原理是将加热后的海水输入一定真空的容器内，热海水进入容器时，由于温度高于真空容器内的饱和温度， 过热海水降温聚热，使小部分水分闪发成蒸汽。而多级闪发是由一系列逐级降压的闪发室串联而成，过热水在水位差作用下向下一级流动，靠逐级降压而保持的过热度使海水不断蒸发，产生水蒸气后冷凝成淡水。 2.3反渗透
反渗透法就是将海水加压，使淡水透过渗透膜而海水中的无机盐被截留的淡化方法，亦称膜法。这种方法设备简单使用用于各种水体净化的场合，它是海水淡化技术中发展最快的也是效率最高的一种海水淡化技术。反渗透处理海水可以按照图1流程进行。预处理后的海水经高压泵加压后，送入反渗透膜器而得淡水。 3 结论
本文主要从现在我国水资源分布的现状和海水淡化的作用来入手，结合了电渗析法，蒸馏法，反渗透法等工作原理来分析海水淡化的详细过程。通过此分析可以了解到在沿海的发达地区使用海水淡化装置，可以节约大量的淡水资源，有利于改善环境等。希望本文的内容能对海水淡化事业的发展起到一定的作用。 参考文献
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