海水或超咸水淡化處理方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水資源利用的開源增量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種海水或超咸水淡化處理方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]海水(超咸水)淡化即利用海水(超咸水)脫鹽生產(chǎn)淡水的過程。海水淡化技術(shù)的發(fā)展與工業(yè)應(yīng)用已有半個世紀的歷史，在此期間形成了以多級閃蒸、反滲透和多效蒸發(fā)為主要代表的工業(yè)技術(shù)。目前全球海水淡化技術(shù)超過20余種，包括反滲透法、多級閃蒸、電滲析法、露點蒸發(fā)法、壓汽蒸餾、熱膜聯(lián)產(chǎn)以及利用核能、太陽能、風能、潮汐能海水淡化技術(shù)等等，以及微濾、超濾、納濾等多項預(yù)處理和后處理工藝。
[0003]由于災(zāi)害天氣及特殊地區(qū)需要，海水淡化技術(shù)在中國一直備受關(guān)注，《海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》提出了 5項主要任務(wù):一是加強技術(shù)創(chuàng)新，依靠技術(shù)進步，增強創(chuàng)新能力，加快海水淡化核心技術(shù)和關(guān)鍵部件的研發(fā)步伐，盡快提高海水淡化核心競爭力；二是強化設(shè)備制造，加大設(shè)計研發(fā)和制造力度，優(yōu)化海水淡化單機和整套裝置設(shè)計、制造技術(shù)，提升關(guān)鍵設(shè)備和成套裝置制造能力；三是注重工程示范，提高工藝設(shè)計水平和工程建設(shè)能力，依托重點工程，促進海水淡化核心和關(guān)鍵技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化示范；四是加快應(yīng)用淡化水，擴大海水淡化水應(yīng)用規(guī)模，提高海水淡化水利用效率和效益，發(fā)揮海水淡化水的保障作用；五是建立標準規(guī)范，促進海水淡化產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。目前我國已建和即將建成的工程累計海水淡化能力約為60萬噸/日，從政策規(guī)劃來看，未來十年內(nèi)行業(yè)市場容量有5倍以上的成長空間，前景較為樂觀。淡化海水成本已降到5元/噸左右，經(jīng)濟可行性已經(jīng)大大提升，考慮到未來技術(shù)進步帶來的成本下降，以及政策扶持等因素，未來海水淡化產(chǎn)業(yè)有望出現(xiàn)爆發(fā)式增長，其中節(jié)能、降耗、高產(chǎn)率及可調(diào)節(jié)性成為主流趨勢。海水淡化的目的主要是為了提供飲用水、工業(yè)用水和農(nóng)業(yè)用水，淡化過程中鹽會作為副產(chǎn)品被生產(chǎn)出來，因此海水淡化也可促進鹽化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
[0004]前比較常用的方法主要是蒸餾法和過濾法，其中蒸餾法會消耗大量的能源并在儀器里產(chǎn)生大量的鍋垢，而所得到的淡水卻并不多；蒸餾法進一步發(fā)展為露點蒸發(fā)淡化技術(shù)，是基于載氣增濕和去濕的原理，同時回收冷凝去濕的熱量，傳熱效率受混合氣側(cè)的傳熱控制。過濾法中，超過濾法，是1953年才開始采用的一種膜分離淡化法。該法是利用只允許溶劑透過、不允許溶質(zhì)透過的半透膜，將海水與淡水分隔開的。之后又發(fā)展了反滲透海水淡化技術(shù)，雖然工程造價和運行成本持續(xù)降低，但淡化成本還是比較高?？紤]節(jié)能降耗，又發(fā)展了低溫多效海水淡化技術(shù)，即鹽水的最高蒸發(fā)溫度低于70°C的蒸餾淡化技術(shù)，其特征是將一系列的水平管噴淋降膜蒸發(fā)器串聯(lián)起來；多效蒸發(fā)是讓加熱后的海水在多個串聯(lián)的蒸發(fā)器中蒸發(fā)，前一個蒸發(fā)器蒸發(fā)出來的蒸汽作為下一蒸發(fā)器的熱源，并冷凝成為淡水。其中低溫多效蒸餾是蒸餾法中最節(jié)能的方法之一。
[0005]實際上，一個大型的海水淡化項目往往是一個非常復雜的系統(tǒng)工程。就主要工藝過程來說，包括海水預(yù)處理、淡化(脫鹽)、淡化水后處理等。其中預(yù)處理是指在海水進入淡化裝置之前對其所作的必要處理，如殺除海生物，降低濁度、除掉懸浮物，添加必要的藥劑等；而淡化過程主要是脫鹽，也是整個淡化系統(tǒng)的核心部分，這一過程除要求高效脫鹽外，往往需要解決設(shè)備的防腐與防垢問題，有些工藝中還要求有相應(yīng)的能量回收措施；后處理則是對不同淡化方法的產(chǎn)品水針對不同的用戶要求所進行的水質(zhì)調(diào)控和貯運等處理。
[0006]海水淡化的關(guān)鍵水脫鹽的效率和環(huán)境、能源的關(guān)系，無論哪種方法評價的指標不可能離開環(huán)境沖擊和能源的消耗。目前的水的回收率在35-55%，海水淡化過程也是海水濃縮過程，所以如果提高淡水的收率，濃海水中的有價元素富集程度提高，為化學資源回收提供良好的條件。結(jié)合環(huán)境發(fā)展需求及目前海水淡化技術(shù)的特點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明目的是提供一種海水或超咸水淡化處理方法及系統(tǒng)，不僅方法及系統(tǒng)簡單，能耗低，可操作性強，而且能夠根據(jù)需要制備得到特殊需要的高效農(nóng)業(yè)灌溉用水。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用技術(shù)方案如下:
一種海水或超咸水淡化處理方法，包括以下步驟:
1)把預(yù)處理后海水加熱到50-100攝氏度；
2)加熱的海水導入超聲波霧化裝置中，并加入富含鐵或銅的陶瓷片，加入草酸，使草酸在海水中濃度為1000-1500ppm，超聲霧化后的水氣溫度控制在60-100攝氏度；
3)將超聲霧化后的所得的水氣經(jīng)冷凝后得到淡化的海水。
[0009]海水或超咸水淡化處理方法中，步驟(3)中冷凝所用的冷卻水為冷的海水或超咸水。
[0010]海水或超咸水淡化處理方法中，海水淡化率為50-100%。
[0011]一種海水或超咸水淡化處理系統(tǒng)，包括依次連接的將預(yù)處理后海水加熱的太陽能加熱裝置、將加熱的海水進行霧化的超聲波霧化裝置和將超聲霧化后水氣進行冷凝的冷凝器，超聲波霧化裝置內(nèi)設(shè)置有陶瓷片，且超聲波霧化裝置還連接有輔助加熱裝置，冷凝器具有冷凝水出口、冷卻水進口和回水口，回水口連通太陽能加熱裝置。
[0012]海水或超咸水淡化處理系統(tǒng)中，輔助加熱裝置為太陽能集熱器。
[0013]本發(fā)明的有益效果:
用低能耗的超聲分散技術(shù)將預(yù)處理的水霧化，并利用輔助加熱裝置熱處理，之后采用冷凝處理，冷凝過程中的副產(chǎn)物熱水直接進入超聲分散階段，以減低處理過程中的能耗，節(jié)約成本，該處理過程起每噸的處理成本在4元以下；超聲霧化過程中加入含鐵或銅的陶瓷片，加入草酸有助于鐵或銅的溶出及植物的吸收，制備特殊需要的高效農(nóng)業(yè)灌溉用水。
【附圖說明】
[0014]圖1為海水或超咸水淡化處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中1.太陽能加熱裝置，2.超聲波霧化裝置，3.冷凝器，4.輔助加熱裝置，
2-1.陶瓷片，3-1.冷凝水出口，3-2.冷卻水進口，3-3.回水口。
【具體實施方