4海水淡化技術的綜合應用

　　4.1 在氯化銨廢水處理中的應用

　　兗礦魯南化肥廠的氯化銨廢水治理工程采用反滲透和MED結合的海水淡化技術，由國家海洋局天津海水淡化研究所提供施工圖設計，天津市海躍水處理高科技有限公司負責設備加工和安裝，2003年9月開始設計，2003年11月開始設備加工，2004年3月正式投入生產。該裝置處理兩種濃度的氯化銨廢水，一種氯化銨含量為0.1%,一種氯化銨含量為2.5%；裝置的低濃度廢水處理能力100m3/h，高濃度廢水處理能力為40 m3/h，回收淡水120 m3/h，淡水的水質為TDS<15mg/L，回收農業級氯化銨1.1t/h，氯化銨廢水膜濃縮工段的噸水耗電為2.5 kWh。該項目受到全國人大環境執法小組專家和國家環保總局領導的高度稱贊，04年6月國家環保總局領導考察魯化廢水治理工程后表示要在魯化舉行一個全國性的現場經驗交流會，推廣應用該項技術。

　　4.2 在氯堿行業的應用

　　某堿廠位于北方沿海缺水城市，自備有熱電廠，擬建設低溫多效蒸餾海水淡化工程。海水淡化工程的首期造水能力為1萬噸/天，產品水供堿廠及自備電廠自用，濃鹽水供堿廠制堿化鹽使用。

　　擬使用自備電廠的25MW機組的末端排汽作為為1萬噸/天低溫多效裝置的加熱蒸汽。目前，汽輪機末端排汽的溫度約為70~80℃，壓力約為0.007MPa。由于蒸汽品質較低，無法直接作為低溫多效裝置的加熱蒸汽，需要對汽輪機的運行工況進行調整。

　　2.41端排汽溫度調整為76℃的飽和蒸汽，汽輪機的排汽量為52t/h，可以滿足1萬噸/天低溫多效蒸餾海水淡化裝置的用汽需要，發電機組的發電能力將降低915kW，相當于海水淡化使用的76℃的飽和蒸汽的成本為17.6kWh（以0.4元/kWh計，相當于7.04元）。25MW機組的冷卻系統為淡水循環冷卻，使用兩臺160kW的循環水泵，由于上馬海水淡化工程，由低溫多效海水淡化裝置充當汽輪機的冷凝器，可節約電力消耗320kW。另外由于海水淡化裝置替代了淡水循環冷卻系統，從而節約了20t/h的淡水補水消耗，和相應的藥劑消耗。

　　綜合上述各種因素，低溫多效裝置所使用的蒸汽基本不為發電機組增加額外費用。以蒸汽費用8元/噸，裝置造水比8計算，1萬噸/天低溫多效蒸餾海水淡化工程的造水成本如下表所示：

　　1萬噸/天低溫多效蒸餾海水淡化工程的造水總成本為4.172元/噸，遠低于此堿廠目前7~8元的鍋爐補水成本。

　　海水中含有多種離子，而海水淡化的濃鹽水同原海水相比有明顯的升高。濃鹽水中的主要鹽類為氯化鈉，而制堿工藝的主要原料就是氯化鈉，使用濃鹽水代替淡水作為化鹽水有可能節約化鹽成本。雖然去除濃鹽水中的硫酸根、鈣、鎂等離子需要一定的費用，但綜合計算，使用1噸濃鹽水可為制堿工藝帶來5~8元的額外收益。

　　4.3 在電廠循環經濟中的應用

　　正在籌建的某濱海發電廠，一期工程裝機容量為2000MW，廠址附近為某大型鹽場。電廠配套建設20萬噸/天低溫多效蒸餾海水淡化工程，為電廠自身和周邊地區供水。同時，電廠使用海水循環冷卻。

　　海水淡化過程中排出的濃鹽水和發電廠排出的濃縮冷卻海水全部引入鹽場，利用太陽能，把濃海水制成中度鹵水，中度鹵水采用空氣吹溴法提取溴素，提溴后的鹵水再進入蒸發池繼續蒸發為飽和鹵水，飽和鹵水分別進入結晶池和真空制鹽廠，生產原鹽和精制鹽。剩下的制鹽母液進入鹽化工生產工序，把其中所有無機鹽全部分離，生產出氯化鉀、氯化鎂、硫酸鎂等化工產品。至此，全部海水被“吃干榨凈”，無廢液排入大海，實現了“零排放”。

　　同時，由于海水淡化后排出的濃鹽水比一般海水高出近一倍，大大提高了鹽的產出效率，在增加鹽產量的同時可節約現有鹽場用地22.5平方公里，如果維持原鹽產量不變，則可以節約56平方公里的鹽場用地。

　　電廠所產生的粉煤灰、石膏等傳統意義上的廢棄物，被用來開發生產出新型建材產品，可把電廠自身的粉煤灰、石膏全部消化利用，同時省卻了灰場用地。

　　5結語

　　1、21世紀中國面臨缺水和水污染的雙重壓力，開發水資源和治理污染任重道遠。

　　2、海水淡化技術可以為沿海地區解決優質淡水，中國的海水淡化已經起步，發展前景廣闊。

　　3、海水淡化技術的發展為工業廢水的治理和回用提供了新的選擇，需要推廣應用以減輕廢水對環境的污染。

　　4、以海水淡化為龍頭，走造水和資源綜合利用的循環經濟之路，在中國具有廣闊的前景。

 　　參考文獻

　　[1] Ruan Guoling, The Proceedings of the China-ASEAN Workshop on Marine Science and Technology, October, 2003, Beijing, China

　　[2] 解利昕、阮國嶺等，水處理技術，2000.2： p90-92

　　[3] 尹建華、呂慶春、阮國嶺，海洋技術，2002.4：p22-25