海水淡化工艺选择:没有最佳只有最适合

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近年来，我国不断出台海水淡化政策利好，因此各地海水淡化项目及示范、试点工程陆续上马。有专家表示，在海水淡化项目工艺选择上，没有最好的工艺技术，只有更适合项目实际的工艺技术。目前，海水淡化的技术方法已有数十种，但达到商业规模的主要是膜法（反渗透膜法）和热法（包括低温多效蒸馏法、多级闪蒸法等）。多数学者认为，反渗透、低温多效蒸馏和多级闪蒸等技术将决定海水淡化发展的未来。

反渗透：对预处理要求高

反渗透技术具有能耗低、预处理要求高和设备维护量大等工艺特点。反渗透工艺对原水的水质和水温较为敏感，且预处理运行的好坏是整个系统稳定运行的关键，目前典型的预处理工程一般采取凝聚、澄清、过滤等预处理工艺。

对于反渗透工艺来说，岸边井取水方式由于所取海水经过了沙层的过滤，水质较好，因此预处理一般可以采用简单的过滤即可直接进入反渗透系统；而地表式取水则需要更完善的预处理工艺系统。近年来，超/微滤膜作为反渗透的预处理工艺已得到越来越多用户的青睐，华能玉环电厂、浙能乐清电厂和大唐王滩电厂均采用超/微滤膜作为预处理。

低温多效蒸馏：擅长吃“粗粮”

低温多效蒸馏技术具有能耗高、预处理要求低和设备维护量小等工艺特点。进料海水的悬浮物含量是该技术主要考虑的指标。根据中国海洋行业标准《蒸馏法海水淡化工程设计规范》（HY/T 115―2008）的规定，进入热法海水淡化装置的海水悬浮物含量要求小于50 mg/L。

在实际应用过程中，不同海水淡化装置对悬浮物含量的要求也不尽相同。如国华沧东电厂一期工程的两台进口万吨级海水淡化装置要求进料海水含沙量和悬浮物含量不超过300 mg/L，最好小于50 mg/L；国投天津北疆电厂4台2.5万吨级海水淡化装置要求进料海水含沙量和悬浮物不超过25 mg/L。因此，对于低温多效蒸馏海水淡化工艺，悬浮物含量较低的原海水一般不需要进行复杂的预处理。如国华沧东电厂二期国产万吨级海水淡化工程，在前期小型试验和水质监测的基础上取消了预处理的设计和建设，其投产至今系统运行稳定。

多级闪蒸：适合大型海水淡化装置

多级闪蒸技术具有单机容量大、工程投资高、动力消耗大和设备操作弹性小的工艺特点。该技术的发展可提高装置单机造水能力、降低单位电力消耗、提高传热效率等。由于该系统运行温度高（约120℃），为防止设备腐蚀，原海水需要经过滤、除氧和除二氧化碳等前处理才能进入多级闪蒸装置。该技术适合用于以火电厂或核电厂低品位蒸汽作为热源的大型海水淡化工程，适合于大型和超大型的海水淡化装置。目前，全球海水淡化装置仍以多级闪蒸工艺产量最大，而且受能源政策等的影响，主要在海湾国家采用。天津大港电厂早在1990年就引进了两套美国Envirogenics公司的日产3000吨的多级闪蒸海水淡化装置。

海水淡化工艺选择应考虑哪些因素？

淡化水水质要求决定了海水淡化的工艺方案。以上3种主流工艺在产品水纯度上是有区别的，其中，低温多效蒸馏工艺的出水纯度最高，其产品水经简单处理即可作为高压锅炉的补给水，也可向高端饮用水、生理盐水、医药用水等方向发展。如国华沧东电厂采取“企业制水，政府包销”合作模式，将海水淡化产品水经管道输送至附近的钢铁厂后，这些淡水不经任何处理，一部分作为除盐水或软化水用于锅炉补水，一部分与黄河水掺混调配水质后用于循环冷却。因此，用户可以根据不同用水水质要求选择单一或组合的海水淡化方案，如热膜耦合和分质供水也是目前比较看好的海水淡化工程方案。

工程特点是海水淡化工艺选择的重要依据。一般单独设立的海水淡化厂适合采用反渗透工艺，如果有蒸汽或余热配套，那么低温多效蒸馏工艺更为经济和可靠。尽管反渗透对于大型、中型、小型海水淡化工程都适合，但反渗透的清洗和换膜次数较为频繁，使得设备维护量大、运行费用高，因此，其最终生产成本与热法相比并没有太大优势。

低温多效蒸馏和多级闪蒸等适合较大型的海水淡化系统，对于10万吨级及以上海水淡化工程来说多级闪蒸技术则更为安全、可靠和经济。建设海水淡化工程时，在确定海水淡化工艺及工艺参数时，还要考虑原海水水质、取排水方式、预处理方案、产品水水质和浓排水处置等边界条件。总之，对于海水淡化工程的工艺选择没有唯一、也没有最佳，而应根据工程特点进行论证和选择。