资源循环科学与工程概论-海水和苦咸水利用及其技术课件.ppt

1、1.水资源概述水资源概述2.污水回用及技术污水回用及技术3.雨水利用及技术雨水利用及技术 4.地下水利用及其污染修复技术地下水利用及其污染修复技术5.主要内容第五节 海水和苦咸水利用及其技术 一是海水直接利用1 二是海水淡化2 三是提取海水中各种有用的化学物质3 概述海水的直接利用技术工业用水，包括工业冷却水、烟气脱硫等生活用水农业养殖，灌溉耐盐植物，养殖鱼类贝类等存在问题含盐量高化学成分复杂预处理引入药剂若处理方式不当，会对土壤，地下水，地表水及海洋生态环境带来威胁传统处理方法成本很高，设计和施工要求高，地域限制可充分利用太阳能，但占地面积大，需添加防渗漏措施水量、浓度限制，需预处理减少毒性

2、深井注入蒸发池排放地表水排放深海排放热污染，适合远海排放，局部生态环境破坏常用方法盐田法多效蒸馏法共晶冷冻结晶法膜分离法浓海水脱盐处理方法海水淡化技术海水淡化方法及原理海水淡化方法蒸馏法多级闪蒸（MSF）多效蒸发（MED）压汽蒸馏（VC）结晶法膜法反渗透（RO）电渗析法（ED）溶剂萃取法分类原 理原水水质产品水质缺点应用领域多效蒸发（MED）将几个蒸发器串联进行蒸发制得淡水不限好，TDS10较难清理结垢对水质要求高，有余、废热能的地区多级闪蒸（MSF）经过加热的海水依次通过多个温度、压力逐级降低的闪蒸室，进行蒸发冷凝不限好，TDS5工程投资高，动力消耗大对水质要求高，有余、废热能的地区压汽蒸馏

3、（VC）将蒸发产生的二次蒸汽绝热压缩，返回蒸发器作为加热蒸汽，同时冷凝成淡水不限好，TDS 15压缩机造价较高，难于大型化，易腐蚀无热源的海岛地区反渗透膜（RO）用半透膜把海水和淡水隔开，在海水侧加压，海水中的水反向流入淡水侧而制得淡水要求高，需预处理TDS 1501000;脱盐率8095%反渗透膜的使用寿命短，维护费用大生活饮用，一般工业用电渗析（ED）以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性而脱除水中离子要求较高，需预处理TDS约1000；脱盐率50%能耗大，容量小一般工业用海水淡化发展历程20世纪30年代，多效蒸发50年代，多级闪蒸70年代，热电联产近年，反渗透技术膜分离法浓海水脱盐

4、海水淡化示范工程山东荣成万吨级海水淡化示范工程中，工艺设备由两个日产5000吨淡化水的独立机组组成。工艺流程如图：海水化学资源利用海水中主要元素的浓度和存在形式及储量元素平均浓度（mg/kg）溶存量（t）形态元素平均浓度（mg/kg）溶存量（t）形态Cl193542.651016ClNa107701.471016NaMg12901.641015Mg2S9041.231015SO42Ca4125.61014Ca2K3995.51014KBr679.81013BrSr7.91.081013Sr2B4.56.161012H3BO3Li0.1742.381011LiRb0.1201.641011RbU

5、0.00334.52109UO2(CO3)34Ni51046.85108Ni2Zn41045.48108Zn2Cs2.91043.97108CsCu2.51043.43108Cu2浓海水化学资源提取 基于直接提取工艺化学沉淀法、萃取法、离子交换法、膜分离法、天然沸石法硼、锂、铀提取溶剂萃取法提硼、锂吸附-离子交换提锂吸附法、离子交换法等提铀提取海水中各种有用的化学物质海水淡化后浓缩水综合利用流程：提钾提碘提铀制盐提溴苦咸水的利用苦咸水的分类及水质特征分类成因高浓度离子其它离子地表苦咸水由于气候干燥、湖水不断蒸发浓缩，水体中溶解的盐类达到饱和而析出，形成盐湖Na+、K+、Ca2+、Mg2+、CO

6、32-、HCO3-、SO42-、Cl-等Li+、Rb+、Cs+、B4O72-和Br-等地下苦咸水地下苦咸水处于地层深部与古生盐矿并存Na+、K+、Ca2+、Mg2+、CO32-、HCO3-、SO42-、Cl-等Sr+、Ba2+、B4O72-、Li+、Rb+、Cs+、Br-和I-等高矿化度油田水与含油地质构造有关B4O72-、Br-和I-等离子苦咸水的淡化技术苦咸水的淡化技术咸水淡化以反渗透和电渗析法为主。效果比较方 法无机盐类 污染指标 毒理学指标SiO2有机物微生物反渗透法96100408395.797.1去除去除电渗析法649304566.211.5不能去除 不能去除苦咸水淡化示范工程原水水质：氟化物3.29mg/L，氯化物821mg/L，溶解性总固体2090mg/L，属高氟苦咸水。处理后：TDS117mg/L，氯化物15.1mg/L，氟化物含量0.27mg/L，制水成本为1.82元/m3黄骅电渗析苦咸水淡化工艺流程图：河北沧化集团苦咸水淡化示范工程2000年9月建成，规模：18000 m3/d；采用反渗透技术，系统脱盐率98.6%；反渗透系统回收率75%；NaCl质量浓度由13000mg/L 脱盐至500mg/L成本：1 m3淡水耗电2.92度；出水淡水水质符合(GB 5749-85)生活饮用水标准