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海水淡化技术简介. 海水淡化的方法. 海水淡化方法. 能量驱动方式 占世界总产水量比例 热能海水淡化 多极闪蒸( MSF ) 48% 多效蒸馏( MED ) 4% 热压缩( TVC ) 1% 机械能海水淡化(通常用电机驱动) 反渗透海水淡化( SWRO ) 36% 机械压汽蒸馏( MVC ) 3% 电能海水淡化 电渗析( ED ) 5.7%. 脱盐技术的适用范围. * :通常加酸; **:含取海水,否则电耗降低; ***:取决于原水含盐量,在 1,500mg/l 下的电耗。. 出自: Klaus Wangnick. 海水淡化的技术现状.
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海水淡化方法 能量驱动方式 占世界总产水量比例 • 热能海水淡化 • 多极闪蒸(MSF) 48% • 多效蒸馏(MED) 4% • 热压缩(TVC) 1% • 机械能海水淡化(通常用电机驱动) • 反渗透海水淡化(SWRO) 36% • 机械压汽蒸馏(MVC) 3% • 电能海水淡化 • 电渗析(ED) 5.7%
脱盐技术的适用范围 *:通常加酸; **:含取海水,否则电耗降低; ***:取决于原水含盐量,在1,500mg/l下的电耗。 出自:Klaus Wangnick
国外海水淡化技术的发展 出自:Dr Abdulmajeed Ali Alawadhi, IDA Regional Report
不同地域海水淡化技术发展现状 出自:Klaus Wangnick, IDA Regional Report
北美脱盐技术发展现状 出自:Dr James D, Birkett, IDA Regional Report
海水淡化的能耗 2.2 2.2
海水淡化的运行和维护费用 出自:GHD,2003年7月
海水淡化的投资 苦咸水RO 出自:GHD,2003年7月
海水淡化的投资(续) • 国外部分海水淡化厂投资情况 出自:C. Mommariva
海水淡化的投资(续) • 海湾地区海水淡化厂投资情况(续) 出自:C. Mommariva
海水淡化成本构成 美元/m3 • 假设: • 海水含盐量 :36g/l • 出力 : 40,000m3/d • 电价 : 0.05美元/kWh • 蒸汽价格 :1.39美元/Mbtu • 贷款利率 : 7% - 20 年 • 膜寿命 : 6 年 • 负荷系数 : 90% 反渗透固定(不变)成本最低 出自:Koussai Quteishat,中东脱盐研究中心,2003.9
海水反渗透膜 超薄脱盐层 (约:2000埃) 支撑层 (约:50μm) 无纺布 (约:110μm)
反渗透海水淡化的特点 • 反渗透海水淡化的优点 • 一次性投资较低 • 通常能耗较低 • 通常能量需求单一 • 模块化设计,便于扩大生产规模 • 适用TDS范围较广 • 系统回收率高 • 对材料要求低 • 建设周期短 • 反渗透海水淡化的缺点 • 系统较蒸发法复杂 • 对预处理水质要求高 • 需定期更换膜 • 与蒸发法相比厂房面积较大 • 清洗频率较蒸发法高 • MF/UF+SWRO工艺 • MMF+SMF/ACF+SWRO工艺
MF/UF+SWRO工艺特点 • MF/UF特点 • 能有效去除胶体、细菌、病毒等物质 • 出水水质好、稳定 • 装置紧凑、占地少、管理维护方便 • 延长反渗透膜的使用寿命 • 化学品消耗较少 • 运行费用低 • 一次性投资较传统预处理高 • 膜需定期化学清洗和更换
传统预处理特点 • 预处理工艺特点 • 出水水质受运行和给水水质影响较大 • 系统占地面积大 • 运行维护需要丰富的水处理经验 • 化学药剂消耗量较大 • 通常一次性投资较低 • 出水水质较为稳定但不如MF/UF,能够满足SWRO的给水水质要求 • 是大型反渗透海水淡化常采用的预处理工艺
低温多效(MED)工艺 • 所谓的低温多效海水淡化技术是指盐水的最高蒸发温度低于70C的淡化技术,其特征是将一系列的水平管喷淋降膜蒸发器串联起来,用一定量的蒸汽输入通过多次的蒸发和冷凝,后面一效的蒸发温度均低于前面一效,从而得到多倍于蒸汽量的蒸馏水的淡化过程。其流程如下图所示
低温多效(MED)工艺特点 • 对海水品质变化的适应性强,进料海水的预处理相对简单。 • 设备可在40~110%额定负荷范围内正常运行。 • 多效蒸馏平衡调节时间较短,一般为10分钟左右。 • 设备的化学清洗时间间隔长。 • 操作温度低,避免或减缓了设备的腐蚀和结垢。 • 水、电联产,经济性好,能源利用率高。
国外近几年MED的发展 • 国外近几年MED发展迅速,从法国SIDEM公司资料显示,到2001年MED单台最大产水量已接近25000立方米/天,其年总制水量也已超过MSF,并在世界各地已由多台运行业绩,技术是成熟的。
序 号 国家 安装地点 装置台数 总容量 (m3/d) 型式 效 数 项目执行时间 1 Abu Dhabi Al Taweelah Al 14 239680 MEDEC 6 2000年 2 Sharjah Layyah 1 22848 MEDEC 5 2000年 3 Sharjah Layyah 1 22848 MEDEC 5 1999年 4 Libya Tobruk 3 40000 MEDEC 6 1999年 5 Abu Dhabi Umm Al Nar West 2 31822 MEDEC 6 1998年 6 Libya Tripoli 2 10000 MEDEC 4 1997年 7 Libya Soussa 2 10000 MEDEC 4 1997年 8 Abu Dhabi Ras Al Khaima 2 13640 MEDEC 4 1996年 国外MED业绩表
序 号 国家 安装地点 装置台数 总容量 (m3/d) 型式 效 数 项目执行时间 9 Abu Dhabi Al Taweelah Al 14 239680 MEDEC 6 2000年 10 Sicily Priolo Gargallo 2 14400 MED 11 1996年 11 Sicily Milazzo 1 4800 MED 11 1996年 12 Abu Dhabi Jabal Dhannah 2 18180 MEDEC 4 1994年 13 Libya Derna 1 4700 MED 8 1994年 14 Caribbean Curacao 1 12000 MED 12 1994年 15 Singapore Bukom 1 4500 MEDEC 5 1994年 16 Qatar Dukhan 2 9600 MEDEC 4 1992年 国外MED业绩表(续) 说明:MED为低温多效海水淡化装置; MED EC为低温多效加蒸汽压缩喷射器的海水淡化装置。
序号 名称 规模 工艺路线 1 山东黄岛发电厂 2×3000 低温多效 2 河北黄骅发电厂 2×5000 低温多效 3 辽宁营口市 80000 核能+多效蒸发 4 山东烟台市 2×80000 核能+多效蒸发 国内MED的应用情况 我国已建成或即将建成的MED海水淡化项目
投资分析-投资估算 政府
结论 • SWRO具有制水成本较低、国产化程度高、对发电工艺影响小等优点。但对海水水质要求较高,设备多,工艺系统复杂。 • MED 投资和制水成本略高。待国内海水淡化设备制造业发展后,设备国产化程度加大,投资和制水成本有望进一步降低。