向71%蓝色进发 漫谈海水淡化技术

11热膜联产

热膜联产主要是采用热法和膜法海水淡化相结合的方式，满足不同用水需求，降低海水淡化成本。热法和膜法相结合，常用的是多效蒸馏-反渗透（MED-RO）或多级闪蒸-反渗透（MSF-RO）。RO和MED/MSF装置淡化产品水可以按一定比例混合满足各种各样的需求。其优点是：投资成本低，可共用海水取水口。

目前，世界上最大的热膜联产海水淡化厂是阿联酋富查伊拉海水淡化厂，日产海水淡化水量为45.4万立方米，其中，MSF日产水28.4万立方米，RO日产水17万立方米。

此外，以上方法的其他组合也日益受到重视。在实际选用中，究竟哪种方法最好，也不是绝对的，要根据规模大小、能源费用、海水水质、气候条件以及技术与安全性等实际条件而定。

淡化（脱盐）过程除要求高效脱盐外，往往需要解决设备的防腐与防垢问题，有些工艺中还要求有相应的能量回收措施。

淡化水后处理则是对不同淡化方法所获得的淡水，针对不同的用户要求所进行的水质调控和贮运等处理。海水淡化过程无论采用哪种淡化方法，都存在着能量的优化利用与回收，设备防垢和防腐，以及浓盐水的正确排放等问题。

海水淡化技术的发展与工业应用，已有半个世纪的历史，在此期间形成了以多级闪蒸、反渗透和多效蒸发为主要代表的工业技术。专家普遍认为，今后三、四十年在工业应用上，仍将是这三项技术“唱主角”，但反渗透的比重将越来越大。

从地区上来讲，中东海湾国家仍将以多级闪蒸为首选，因为它具有大型化和超大型化(单台设备产水量目前已高达日产淡水4～5万吨)、适应于污染重的海湾水以及预处理费用低的优势。

然而在中东以外地区将以反渗透或膜法为首选，因为膜法的能耗和成本都具有优势，以北美地区为例，海水淡化和水处理方面都以膜法为主。

我国海水淡化技术主要以反渗透和低温多效蒸发为主。

近些年海水淡化前沿技术

01上海应物所取得碳纳米管海水淡化技术新突破

通过分子模拟，离子在较窄的碳纳米管中遇到较大的能垒而不能通过，而水则没有遇到这样的能垒可顺利通过，所以从理论上看来，碳纳米管似乎非常适合应用于海水淡化领域。科学家们一直期待可以通过碳纳米管制备得到的复合膜来降低海水淡化成本。

但实际操作中却并非如此，问题就在于如果碳纳米管足够窄，则水中的盐分被阻挡不能通过，而这些管道也可能被水中的离子阻塞而导致水也无法通过，说明分子模拟对于离子和碳纳米管之间相互作用的描述并不充分。

上海应用物理研究所研究人员经过探索，改造了碳纳米的结构，防止碳纳米管被阻塞。经改造的碳纳米管的水通过率可以达到40%左右。研究人员还在研究，想通过向碳纳米管施加一个强大的电场可以把离子移位，避开狭窄管道让水分子顺利通过。

02加州大学研发出新型外置复合式抛物面聚光海水淡化系统

2015年，美国加州大学默塞德分校太阳能技术研究所的研发人员开发出了一种名为XCPC的外置复合型抛物面形聚光器，该系统的主要创新点，在于外置复合抛物面形聚光器可以通过收集阳光产生高温，而且可达到的温度要远远高于生产水蒸汽所需要的温度。

同时很关键的一点是，集热器不需要使用跟踪系统，没有任何需要活动的组件。事实上，其它大部分可以获得如此高温的太阳能技术都需要使用跟踪系统，一般使用跟踪系统的太阳能集热器对于直射阳光要求很高，而且往往需要在晴朗的天气条件下才能运行，这样导致成本较大。而XCPC集热器则完全不同，在朦胧和多云的天气条件下依然可以正常运行。

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