【正文】 都可以使用； 10）可以適應各種熱源，包括熱水； 11）生產(chǎn)能力高達 15 MIGD (68 000m3/日 )。其原 理 是 利 用高溫蒸汽與海水之溫差進 行 熱交換后，將受熱沸騰而蒸發(fā)的水蒸汽冷凝并收集而成淡水。 多級閃蒸工藝與其它工藝相比較之下，具有下列優(yōu)點： 1）使用范圍廣、技術成熟； 2）并未真正產(chǎn)生沸騰，可以改善一般蒸餾法產(chǎn)生積垢的問題； 3）執(zhí)行 效率并不直接與閃蒸級數(shù)成比例； 4）運行簡單可靠； 5）單機 產(chǎn)能較大； 6) 維護成本低； 而其缺點有： 1）最高溫度限制在 120℃ 左右； 2）傳熱系數(shù)較低，比多效蒸餾法需要較大的 傳 熱面積； 3）最低操作量為設計值的 60%左右； 4）就單位淡水產(chǎn)率而言，需要較多的海水量； 5）投資成本高； 湛江 東順石油化工有限公司海水淡化水場方案 6）對環(huán)境影響較大； 7）能耗較大； 8）設備龐大，占地廣，提高了成本； 9）單機產(chǎn)能大，出現(xiàn)故障后，難以實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn) 的 平衡； 10）主體設備制造商比較少，主要有 SIDEM 和 IDE 等，容易形成壟斷的局面。閃蒸以減壓方式來降低沸點，產(chǎn)生蒸汽，在冷凝后即可制得淡水。 而其缺點有： 1） 海洋水質(zhì)對預處理影響較大 ； 2) 需要較復雜的預處 理 設備； 3）薄膜成本高且其使用壽命有限； 4）單機 產(chǎn)能相對低于 MSF 和 MED 。經(jīng)預處理的海水由高壓泵送至薄膜分離室，藉由半透膜可去除 90%至 99%的鹽類， 95%至 99%的有機物及將近 100%的膠體如細菌、硅膠等。 反滲透膜： 允 許溶劑分子透過而不允許溶劑分子透過的一種功能性的半透膜 稱 為反滲透膜。 滲透： 滲透是指稀溶液中的溶劑（水分子）自發(fā)地透過半透膜（反滲透膜）進入濃溶液（濃水）側(cè)的溶劑（水分子）流動現(xiàn)象?，F(xiàn)行五種商用海水淡化工藝，分別是反滲透法、多級閃蒸法、多效蒸餾法、 蒸汽 壓縮蒸發(fā)法及 電滲析法 ，而在 10萬噸 /天以上的海水淡化項目中實現(xiàn)商業(yè)化應用的有反滲透法（以色列 Ashkelon 淡化廠 30 萬 t/d 為代表 ）、多級閃蒸法（沙特阿拉伯 Shuaiba 淡化廠 46 萬 t/d為代表 ）和多效蒸餾法（阿聯(lián)酋 Taweelah A1 淡化廠 24 萬 t/d 為代表 ）。 海水淡化是將含有納、鈣、鎂、氯等物質(zhì)的海水經(jīng)淡化設備予以分離處理，以獲得純凈的淡化水。 表 （ 90 000 m3/d 以上） 國家 地點 制水能力(m3/d) 投運時間(year) 工 程承建商 工藝方法 1 以色列 Ashkelon 272 520 2020 OTID/ IDE/OTV 反滲透 法 Dow 2 阿聯(lián)酋 Taweelah 227 300 2020 － MED 法 3 阿聯(lián)酋 Fujairah 170 000 2020 ONDEO 反滲透 法 Hydra 4 特立尼達 amp。后者非常有競爭力，是蒸餾法中最節(jié)能的方法之一。 MSF 法裝置主要集中在中東地區(qū)的國家。除海灣國家外，美洲、歐洲和亞洲，大中生產(chǎn)規(guī)模的裝置都 以 反滲透為首選。而電滲析法、 壓 汽 蒸餾法、 納濾法、離子交換法以及膜蒸餾法等海水淡化技術在商業(yè)化應用上規(guī)模還比較小。不涉及水的 相變化的方法有海水反滲透淡化法（ RO）、海水電滲析淡化法、離子交換淡化法等。前者利用水的蒸發(fā) /冷凝的過程，而與其它成分分離；后者利用水的結(jié)晶 /融化的過程，而與其它成分分離。 現(xiàn)在世界上廣泛采用的海水淡化法（ Sea Water Desalination）已達幾十種，其原理可分為涉及水的相變化與不涉及水的相變化 兩大類。 2020年，浙江華能玉環(huán)電廠日產(chǎn) 34600m3的海水反滲透淡化裝置投入使用； 天津大港正在建設 日產(chǎn)淡水15 萬噸的 新泉海水淡化廠 項目，其中日處理能力 10 萬噸、投資 9000 萬美元的一期工程和日處理能力 5萬 噸的二期工程 分別 將于 2020 年和 2020年完工。 我國 現(xiàn)代化含義上的海水淡化技術始于 1958 年。在這期間研究開發(fā)的精力主要集中在蒸餾、冷凍、電滲析和反滲透。 湛江 東順石油化工有限公司海水淡化水場方案 DSPEC海水淡化水場方案 湛江東順石油化工有限公司 大型 煉油化工 一體化 項目是湛江經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)東海島新區(qū)的 重點 建設項目，根據(jù)湛江經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)管委會的要求，需要公司按照整個園區(qū)的工業(yè)用水量，設計一套 202000m3/d 的海水淡化裝置，以滿足本項目及全區(qū)各項目的生產(chǎn)要求。 一 .綜述 聯(lián)合國關于非常規(guī)水源的研究報告指出，從 1950～ 1985年的 35年間，海水淡化的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段，即發(fā)現(xiàn)階段，開發(fā)階段和商業(yè)化階段。此后 二十 多年中蒸餾法和反滲透法都 發(fā)揮了 重要 作用，形成了當代海水淡化與苦咸水淡化技術與市場的主體。從電滲析著手；約十年以后開始 研究反滲透技術； 1975 年開始研究大中型陸用蒸餾裝置； 1986 年引進建設日產(chǎn) 3000 m3 的電廠用多級閃蒸海水淡化裝置； 1997年建成舟山日產(chǎn) 500 m3海水反滲透淡化裝置。 這表明我國的反滲透技術進入了逐步成熟的時代。在實踐中被認為行之有效的方法中：涉及水的相變化的方法 可分為蒸餾法與冷凍法。它們包括多級閃蒸法 （ MSF） 、多效蒸餾法 （ MED） 、蒸汽壓縮法 （ VC） 、太陽能蒸發(fā)法、冷凍法等。 湛江 東順石油化工有限公司海水淡化水場方案 二 .海水淡化應用現(xiàn)狀 目前 ， 國際上多級閃蒸法 MSF 和反滲透法 SWRO 約各占海水淡化總量的 45%，其次為多效蒸餾法 MED 技術。 ■ 反滲透法：無論海水、苦咸水，也無論大中小型都適應，是海水淡化技術中發(fā)展最快的。 ■ 多級閃蒸法 ： MSF 總是與火力電站聯(lián)合運行，以汽輪機低 壓抽汽作為熱源。 ■ 多效蒸餾法：這包括兩種類型，一類是各效分列式，操作溫度較高，頂溫 100~120℃，一般 與 火電站聯(lián)運； 另一類是低溫多效蒸餾，頂溫 65~70℃。 而近年來 ， 反滲透（ RO） 法 發(fā)展迅速，淡化成本降的最快，世界上 海水淡化總量在 90000噸 /天以上的項目大多數(shù)采用了 RO 法 ， 見表 1。多巴哥 Point Lisa 136 000 2020 Ionics 反滲透 法 Toray 5 新加坡 Tuas 136 000 2020 Hyflux 反滲透 法 Toray 6 沙特阿拉伯 Yanbu 128 000 1995 Mitsubishi 反滲透 法 Toyobo 7 西班牙 Carponeras 120 000 2020 ABENS/ONDEO/PRI 反滲透 法 Hydra 8 美國 Tampa 94 625 2020 COVANTA 反滲透 法 Hydra 9 沙特阿拉伯 Al Jubail III 90 909 2020 PWT 反滲透 法 DuPont/ Toray 湛江 東順石油化工有限公司海水淡化水場方案 三 .海水淡化技術簡介 淡化作為一種水處理技術，其原理是利用能源將鹽水分離成兩部分，一部 分 為含鹽量極低的淡水，另一部 分 為高含鹽量的鹵 水， 從 而達到淡化的目的。目前全球部分缺水地區(qū)已廣泛應用這種淡化技術開發(fā)水源，供給農(nóng)業(yè)及工業(yè)所需用水。現(xiàn)將這三種方法依次敘述如下： 反滲透法 （ Reverse Osmosis,RO） 反滲透法自 1970 年代后期發(fā)展出第一座海水淡化廠以來，即成為最具競爭力的處理方法之一。 反滲透原理： 在進水（濃溶液）側(cè)施加操作壓力以克服自然滲透壓，當高于自然滲透壓力施加于濃溶液側(cè)時，水分子自然滲透的流動方向就會逆轉(zhuǎn)，進水（濃溶液）中的水分子部分通過膜成為稀溶液側(cè)的凈化產(chǎn)水。 在進水通過薄膜之前需先 進性 預處理，目的為去除可能阻礙薄膜的成分如氧化劑等， 常規(guī)的預 處理過程包括澄清或石灰軟化，多 介質(zhì) 過濾及 UV殺菌等。 反滲透法與多級閃蒸法相比較，有以下優(yōu)點： 1）耗能小，反滲透法只需電能， 不 需蒸汽，因此， 若 電能供應充 沛即可裝設； 2）設備簡單，安裝簡易； 3）興建工期短，占地面積較 ??； 4） 腐蝕及結(jié)垢均較輕微； 5） 適應性較好和應用范圍較廣； 湛江 東順石油化工有限公司海水淡化水場方案 6）投資成本低； 7）對環(huán)境影響較小； 8）深海取水的模式一定程度上對于水溫、水質(zhì)的可靠性有保證； 9）膜法處理的自動化水平較高，操作、維護比較方便； 10）換膜的操作相對比較簡單； 11）膜法處理技術在國際上運用比較成熟，特別是相對于水質(zhì)狀況較好的海域而言。 多級閃蒸法 （ MultiStage Flash, MSF） 多級閃蒸法運用蒸餾（即液體在沸點時將產(chǎn)生蒸汽）的原理，將溶液中的水分轉(zhuǎn)變成蒸汽，而與溶解于溶液中的 鹽分 分離。由于此方法并沒有使含鹽水真正沸騰（僅是表面沸騰）與熱傳表面積接觸，可以大幅改善因蒸餾產(chǎn)生的積垢問題，于 20 世紀 50 年代即已有商業(yè)化的應用。 多效蒸餾法 （ MultiEffect Distillation, MED） 多效蒸餾法為海水淡化技術中較早發(fā)展成功的方法之一。但由于沸騰而造成管線容 易 積垢及其它因素，使得 MED 法在應用上 不 如 MSF 法占有 率 那么大。 其缺點是： 1）投資成本高； 2）對環(huán)境影響較大； 3）能耗大； 4）設備龐大，占地廣，提高了成本； 5）單機產(chǎn)能大，出現(xiàn)故障后，難以實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)平衡； 6）國內(nèi)檢修經(jīng)驗少 ，在大修狀況下，比較艱難。 海水預處理 海水水源水質(zhì) 我國的海域環(huán)境按清潔程度分為： 1）清潔海域：符合國家海水水質(zhì)標準中一類海水水質(zhì)的海域，適用于海洋漁業(yè)水域，海上自然保護區(qū)和珍稀瀕危海洋生物保護區(qū)。 3）輕度污染海域：符合國家海 水水質(zhì)標準中三類海水水質(zhì)的海域，適用于一般工業(yè)用水區(qū)。 5）嚴重污染海域：劣于國家海水水質(zhì)標準中四類海水水質(zhì)的海域。 反滲透法對于海水原水水質(zhì)要求較高，鑒于國外經(jīng)驗，海水淡化水源一般取一類或二類海水為宜，這樣可以使預處理海水更清潔，從而提高預處理能力，降低預處理成本，減輕膜污染，延長膜壽命。 湛江 東順石油化工有限公司海水淡化水場方案 表 2 . 2020 年 湛江 東海島 近岸海域 檢測結(jié)果 統(tǒng)計表 單位：毫克 /升 ； 溫度： ℃ ； pH 無量綱 ； 鹽度：千分之一 ；大腸菌群：個 /升 測點編號 GD126 功能區(qū)類別 二類 項目統(tǒng)計指標 樣品數(shù) 最大值 最小值 年平均 超標率 水溫 3 pH 3 鹽度 3 － 懸浮物 3 69 21 52 溶解氧 3 化學需氧量 3 生物需氧量 3 1 1 1 無 機 氮 氨氮 3 － 亞硝酸鹽氮 3 － 硝酸鹽氮 3 － 合計 3 非離子氨 3 活性磷酸鹽 3 汞 3 鎘 3 鉛 3 砷 3 銅 3 石油類 3 大腸菌群 3 3500 50 1260 湛江 東順石油化工有限公司海水淡化水場方案 表 3. 2020 年 湛江 東海島 近岸海域 檢測結(jié)果統(tǒng)計表 單位：毫克 /升 ； 溫度： ℃ ； pH 無量綱 ； 鹽度：千分之一 ；大 腸菌群：個 /升 功能區(qū)類別 二類 項目 統(tǒng)計 指標 樣品數(shù) 最大值 最小值 平均值 全年 平均 超 標 率 枯 豐 平 水溫 3 pH 3 鹽度 3