苦咸水的形成、危害及淡化工艺（一）

shnaco

一 苦咸水的形成原因
我国苦咸水分布比较广泛，主要分布在东部沿海地区和西北干旱内陆地区，其中有些地方储量非常大。其形成原因根据分布区域的不同而有区别，在东部沿海地区，由于用水量较大，导致水位降低，海水渗入地下水层，形成苦咸水；在西北干旱内陆地区，由于降水稀少,蒸发强烈,水资源天然匮乏,作为主要供水水源的地下水,普遍含盐、含氟量高,大部分地区又没有可替代的淡水资源。苦咸水口感苦涩，水中的杂质和超量盐类危害人体健康；农业上，长期用苦咸水进行灌溉，导致土壤团遭到破坏，降低土壤的保水性能，使耕种的植物不能正常生长甚至死亡，工业上，以水为重要原料的饮食业、化工业等都会受到严重影响。由此可见，苦咸水对人们生产生活的危害甚为严重，所以如何解决苦咸水的问题有其紧迫性与必要性。
二 苦咸水的危害
1.苦咸水对人们身体健康造成了严重的危害。苦咸水中的盐碱浓度较高、硬度较大、高氟、高砷、高铁锰、低碘、低硒、口感苦涩，其中多项指标不符合或达不到国家《饮用水卫生标准》，长期饮用会导致人体肠胃功能紊乱、免疫力下降，甚至可能导致肾结石以及癌症。
2.苦咸水对农村的生产生活也有一定的危害。因为苦咸水中含有较多的杂质和盐类，如果长期用来进行耕地灌溉，会破坏当地的土壤团块，使耕地质量下降，影响农作物的生长，甚至会使某些农作物枯萎乃至死亡，造成当地的农作物产量下降。
3.苦咸水对当地的部分工业发展也有一定的负面影响。有一些行业如化工业、造纸业等，需要大量的水作为材料，长期使用苦咸水不仅会降低产品质量，也会增加对生产机器的损耗程度，增大工业生产成本，滞缓当地工业发展速度，影响当地经济发展。
4.我国水资源形势十分严峻，人均淡水资源量世界排名19位，是世界上13个贫水国家之一。而苦咸水的存在又使我国严峻的淡水形势雪上加霜，如能通过一些切实有效且又简便的方法对苦咸水进行淡化，转化为饮用水，不仅会缓解人们的饮水健康问题、农业灌溉问题和工业生产问题，对缓解我国严峻的淡水形势也有着十分积极的意义。

老人

这个是不是也要分一、二、三期来介绍呢？

zhuwei12

估计得十几期，这情况

青水

可以详细一点吗？来个有图有真相

shnaco

三 苦咸水的淡化工艺（一）
苦咸水对人们的日常生产生活、工业生产等造成了巨大危害，所以苦咸水问题急需解决。目前我国对于苦咸水绝大部分使用的是淡化处理的方法，下面介绍几种淡化处理工艺。
1.蒸馏法：蒸馏法是将苦咸水加热至沸腾，将蒸馏出的蒸汽加以冷凝，形成冷凝水的过程。蒸馏法是最早使用的淡化方法之一，其主要特点如下：操作容易、结构简单、所得水质较好，虽然现在的淡化水量70%使用的是蒸馏法，但是随着科技的进步，一些新的技术正在逐步替代蒸馏法而得到广泛的应用。
    2.低温多效蒸馏法：低温多效蒸馏淡化技术是指盐水的最高蒸发温度低于70℃的蒸馏淡化技术，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首效，后面一效的蒸发温度均低于前面一效，然后通过多次的蒸发和冷凝，从而得到多倍于蒸汽量的蒸馏水的淡化过程。
多效蒸发是让加热后的苦咸水水在多个串联的蒸发器中蒸发，前一个蒸发器蒸发出来的蒸汽作为下一蒸发器的热源，并冷凝成为淡水。其中低温多效蒸馏是蒸馏法中最节能的方法之一。低温多效蒸馏技术由于节能的因素，发展迅速，装置的规模日益扩大，成本日益降低，主要发展趋势为提高首效温度，提高装置单机造水能力；采用廉价材料降低工程造价，提高操作温度，提高传热效率等。

shnaco

老人 发表于 2016-10-31 15:11
这个是不是也要分一、二、三期来介绍呢？

反正不是我写的。。我只负责发

老人

我说的意思是不是要多次发呀？

shnaco

三 苦咸水的淡化工艺（二）
    4.多级闪蒸法：所谓闪蒸是指一定温度的苦咸水在压力突然降低的条件下，部分苦咸水急骤蒸发的现象。多级闪蒸苦咸水淡化是将经过加热的苦咸水，依次在多个压力逐渐降低的闪蒸室中进行蒸发，将蒸汽冷凝而得到淡水。多级闪蒸技术成熟、运行可靠，主要发展趋势为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。
5.太阳能法：人类早期利用太阳能进行苦咸水淡化，主要是利用太阳能进行蒸馏，所以早期的太阳能苦咸水淡化装置一般都称为太阳能蒸馏器。蒸馏系统被动式太阳能蒸馏系统的例子就是盘式太阳能蒸馏器，人们对它的应用有了近150年的历史。由于它结构简单、取材方便，至今仍被广泛采用。对盘式太阳能蒸馏器的研究主要集中于材料的选取、各种热性能的改善以及将它与各类太阳能集热器配合使用上。与传统动力源和热源相比，太阳能具有安全、环保等优点，将太阳能采集与脱盐工艺两个系统结合是一种可持续发展的苦咸水淡化技术。太阳能淡化技术由于不消耗常规能源、无污染、所得淡水纯度高等优点而逐渐受到人们重视。
6.新吸附法：此方法为非加压吸附渗透苦咸水淡化法，或称为“正向渗透法”，让水通过多孔膜进入一种超强吸水的吸附剂的盐浓度甚至超过苦咸水的溶液或固态物，但溶液里的特殊盐分很容易蒸发。分固态盐、液态盐方向。固态盐解吸附耗能更小。
    7.电渗析法：电渗析法是利用水中离子在电场力作用下做定向移动，利用选择透过性的离子交换膜，使离子从一种水中进入另一种水中，从而达到淡化的目的。这种技术具有成本较低、除盐率高、操作方便、工艺简单等特点。
    8.反渗透法：反渗透法是利用与渗透相反的过程对苦咸水进行淡化的工艺，使用选择透过性膜将容器分为两部分，一部分为淡水，另一部分为苦咸水，在苦咸水水面上加上适当的压力，使得苦咸水中的一些离子通过膜进入另一部分淡水中，从而实现对苦咸水的淡化作用。反渗透法具有设备及操作简单、常温下可操作、占地小、效率高等特点。

虎妞

shnaco 发表于 2016-11-2 10:59
反正不是我写的。。我只负责发

这样也能叫“原创”？

shnaco

虎妞 发表于 2016-11-4 19:41
这样也能叫“原创”？

公司改的难道不是原创，难道叫抄袭

shnaco

三 苦咸水的淡化工艺（三）
9.纳滤法：纳滤法原理与反渗透法相似，但其使用的是外界能量额化学位差来推动离子的迁移。在国内纳滤起步较晚一些，20世纪90年代中国引入了纳滤，在污水和废水处理、饮用水净化方面显现出较大优势。
    10.真空冷冻法：本工艺包括脱气、预冷、蒸发结晶、冰晶洗涤、蒸汽冷凝等步骤，苦咸水淡化水产品可达到国家饮用水标准，是一种较理想的苦咸水淡化法。
    11.电容去离子法（Capacitive Deionization，CDI）:容去离子的基本思想是通过施加静电场强制离子向带有相反电荷的电极处移动。由于碳材料，如活性炭和炭气凝胶等制成的电极，不仅导电性能良好，而且具有很大的比表面积，置于静电场中时会在其与电解质溶液界面处产生很强的双电层。双电层的厚度只有1~10nm，却能吸引大量的电解质离子，并储存一定的能量。一旦除去电场，吸引的离子被释放到本体溶液中，溶液中的浓度升高。这一过程也称为“充电富集”。
因为具有能量利用率高，污染小，易操作等优点，电容去离子可以应用在很多方面，包括苦咸水淡化、海水脱盐、家庭和工业用水软化、废水净化、水溶性的放射性废物处理、核能电厂废水处理、半导体加工中高纯水的制备和农业灌溉用水的除盐等。

四 总结
从大的分类来看，主要分为蒸馏法、膜法、去离子法，其中蒸馏法、反渗透膜法、电容去离子法是全球主流技术。一般而言，蒸馏法具有操作容易、结构简单、所得水质较好，等优点;反渗透膜法具有投资低、能耗低等优点，但苦咸水预处理要求高;多级闪蒸法具有技术成熟、运行可靠、装置产量大等优点，但能耗偏高。而电容去离子与离子交换不同，系统的再生不需要使用任何酸、碱和盐溶液，只是通过电极的放电完成，因此不会有额外的废物产生，也没有污染；同蒸发这种热过程相比，电容去离子具有很高的能量利用率；和电渗析和反渗透相比，该方法还具有操作简便的优势。另外，从地下水中选择性去除Cr（VI）的初步实验表明，对水中某些微量杂质的选择性处理也是有可能实现的。
苦咸水无论是对人们的饮用水安全、农田灌溉、工业生产等方面都造成了极大的影响，通过蒸馏法、电渗析法、反渗透法、电容去离子法以及一些新型的淡化处理工艺，对苦咸水进行淡化处理，不仅可以减少苦咸水对人们生产生活造成的危害，也有利于我国的节约用水，一定程度上缓解我国的淡水短缺。

虎妞

shnaco 发表于 2016-11-7 09:29
公司改的难道不是原创，难道叫抄袭

在我的理解范围，只有发帖人自己写的才叫“原创”，公司同事写的也算“转载”