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MVR技术在海水淡化中的应用研究

北极星水处理网  来源:基层建设  作者:曾燕斌 等  2020/5/28 14:51:18  我要投稿  

北极星水处理网讯:摘要:随着科学技术的发展,我国对于海水淡化的技术也取得了巨大的进展。本文将对目前海水淡化技术的发展现状进行分析,提出基于MVR技术的新型海水淡化技术。通过利用MVR技术能够有效地对海水进行淡化处理获得无机盐,同时获取的淡水能够达到生活饮用水的标准。应用MVR技术进行海水淡化具有工艺简单、设备使用周期长等的优势,在现代的海水淡化工程当中具有非常好的应用前景。本文将对MVR技术在海水淡化中的应用研究,进行进一步地分析和阐述。

关键词:MVR技术;海水淡化;应用研究

引言

在我国“十三五规划”当中提到,要求对我国的海水淡化工业实现规模化、集成化的生产工作模式,逐步将海水淡化产业打造成我国新兴的战略资源产业,有效地解决我国局部地区缺水的问题,保证我国所有地区都能够供水正常。虽然近几年我国的海水淡化产业在不断地迅速发展,海水淡化的产能也在逐年显著上升,对于海水淡化的应用也有不断扩大的趋势,但就目前的海水淡化产业发展规模而言,仍然没有达到既定目标,甚至还远远滞后于规划的海水淡化生产产能。随着近年来科学技术的不断发展,我国海水淡化产业的产业化发展的基本条件已经完全具备,海水淡化产业也将迎来高速发展的时代。

1 MVR技术应用与海水淡化的概述

海水淡化技术其实就是将海水脱盐,并分离出淡水,提取其中含有的盐的成分,分离的淡水则可以作为日常生活中的饮用水。而根据分离方法的不同,又将海水淡化技术分为了膜法和热法两个主要的大类。如今的海水淡化工程所使用的技术方法大都采用多级闪蒸、多效蒸馏等海水淡化方法,但这些方法用于海水淡化的成本均相对较高,这也是制约现在海水淡化技术持续发展的最为主要的原因,所以不论从应用深度还是广度,都需要对现有海水淡化的工艺技术进行改善和提升。有效利用新能源和开发新的海水淡化技术是目前解决海水淡化问题的主要途径。

2 基于MVR技术的海水淡化处理工艺

基于MVR技术的海水淡化处理工艺过程相对简单,只需要三个工艺步骤。首先,对取用的海水进行预处理,之后即可进入MVR蒸发系统。在对海水进行淡化处理的过程中,为了有效地防止设备出现结垢、腐蚀等现象,在对海水进行预处理的过程中可以使用常规沉砂和混凝的预处理工艺。在预处理阶段,首先将海水通过抽水泵的方式将其灌入沉砂池中,通过沉砂预处理的工艺,能够有效地将海水当中0.2毫米以上的颗粒进行去除。经过沉砂预处理后,再将沉砂池中的海水泵入混凝池中。在混凝池中通过使用PAC、PAM等混凝剂,将其中的悬浮物和杂质颗粒物进行有效地去除,使得混凝池中的海水能够达到进入MVR蒸发器的要求和标准。经过混凝池的海水通过海水泵输送到MVR蒸发器后,MVR系统对海水进行不断地换热、蒸发和压缩,使海水中的盐和水进行持续的蒸发,并通过自身系统冷凝成为淡水。通过使用MVR技术对海水进行蒸发能够将淡水和浓水在蒸发过程当中的热量进行充分利用,有效地节约了海水淡化的经济成本。

3 对MVR工艺的处理效果分析

使用基于MVR技术的海水淡化方法,在预处理过程中将海水中的悬浮物等进行有效地去除,使得水质能够完全符合MVR蒸发器所要求的进水水质标准,经过MVR蒸发器进行处理过后的水质的色度可达到了5度以下,水中几乎不会含有氯化物等杂质。经过该工艺处理后的水质能够完全达到生活饮用水的水质标准。并且使用MVR技术的海水淡化方法,不仅使海水淡化的经济成本有了有效地降低,它甚至能远远高于膜法分离技术对海水处理的水质质量。经过综合比较,基于MVR技术的海水淡化方法是对能源消耗要求相对较低,并且可以将出水水质直接达到生活饮用水的水质标准。

3.1膜法的对比分析

膜法海水淡化技术,即是利用膜法分离技术将海水当中的盐和水进行有效分离,其应用原理是使用一种特制的膜将海水中的溶液与溶剂进行有效隔离,如今技术上常用的膜法分离技术主要为电渗析和反渗透两种方法。其中反渗透膜法分离技术主要是利用压力对海水进行反渗透处理,使海水中的盐和水进行分离,它是在最近十几年才兴起的一种新型的海水淡化处理技术。反渗透膜法分离技术主要的分离步骤分为取水——预处理——反渗透膜——能量回收等海水淡化处理工艺。在使用反渗透膜法分离技术的过程中,由于其中的半透膜对于海水中的细菌等污染物十分敏感,所以在使用反渗透膜法分离技术的过程当中,必须将海水严格地进行预处理,避免海水中的细菌等污染物对半透膜产生干扰影响。除此之外,反渗透设备的半透膜在进行海水淡化处理过程中,很容易产生水垢,所以在进行淡化处理时需要对半透膜进行周期性的更换和清洗。电渗析法和反渗透法的工作原理则截然不同,电渗析法是通过在海水中加入电场,使海水中的无机盐离子在直流电场的作用下向离子交换膜进行迁移,从而实现盐和水有效分离的目的。但电渗析法只能通过电场的作用下进行分离,对于海水中的有机物、细菌等污染物无法进行提纯分离,所以电渗析仅能作为简单的盐水分离,不能够作为制备饮用水的主要装置。通过对膜法海水淡化技术进行分析后,可以了解到,通过使用膜法分离技术进行海水淡化处理很难直接得到可以用于生活饮用水的水质,并且还需要对半透膜等进行周期性的更换以及对海水进行预处理等方法,其工艺流程较为复杂,存在着一定的缺陷。

3.2热法的对比分析

热法海水淡化技术也称为热力蒸发浓缩技术,现如今在海水淡化产业当中广泛应用的有多效蒸馏、多级闪蒸等几项热法海水淡化技术。首先,多效蒸馏技术是通过将在蒸馏过程中所产生的蒸汽作为加热蒸汽,对下一个阶段的海水进行加热处理,海水由于沸点的原因同样会再次产生二次蒸汽,产生的二次蒸汽同样作为下一个阶段的加热蒸汽,以此对海水进行不断地循环蒸馏,这样循环利用蒸汽能够有效地减少在进行海水淡化过程中所产生的能耗。热法海水淡化技术的另一项应用广泛的就是多级闪蒸技术。闪蒸指的是将具有一定温度的液体放在一个低于该温度的饱和气压环境中,这样液体就会出现骤然蒸发的现象。经过闪蒸过后的液体温度将会得到下降,从而达到和饱和蒸汽平衡,这就是多级闪蒸所利用的原理。通过该原理,使海水不断地进入下一层进行递进闪蒸,从而将蒸汽冷凝所释放的能量有效吸收。其实多效蒸馏和多级闪蒸技术从热力学角度上来说,两者所使用的原理基本相同,而二者之间的区别在于,多效蒸馏所采用的是通过沸腾和冷凝进行传热,属于相变性的传热过程,而多级闪蒸多采用的则是闪蒸的冷凝进行传热。

4 结束语

通过对现在海水淡化技术应用较为广泛的膜法分离海水淡化方法、热法海水淡化方法和基于MVR技术的海水淡化方法进行综合比较,基于MVR技术的海水淡化技术具有节能效果显著、处理水质符合生活饮用水水质标准的特点。综上所述,MVR技术在未来的海水淡化产业领域有着非常广阔的市场应用前景,在未来的海水淡化产业领域中具有不可替代的优势地位。

原标题:MVR技术在海水淡化中的应用研究

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