4海水淡化技術(shù)的綜合應(yīng)用

　　4.1 在氯化銨廢水處理中的應(yīng)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(jié)合的海水淡化技術(shù)，由國家海洋局天津海水淡化研究所提供施工圖設(shè)計，天津市海躍水處理高科技有限公司負(fù)責(zé)設(shè)備加工和安裝，2003年9月開始設(shè)計，2003年11月開始設(shè)備加工，2004年3月正式投入生產(chǎn)。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(zhì)為TDS<15mg/L，回收農(nóng)業(yè)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(huán)境執(zhí)法小組專家和國家環(huán)?？偩诸I(lǐng)導(dǎo)的高度稱贊，04年6月國家環(huán)?？偩诸I(lǐng)導(dǎo)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(xiàn)場經(jīng)驗交流會，推廣應(yīng)用該項技術(shù)。

　　4.2 在氯堿行業(yè)的應(yīng)用

　　某堿廠位于北方沿海缺水城市，自備有熱電廠，擬建設(shè)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(chǎn)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(zhì)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(diào)整。

　　2.41端排汽溫度調(diào)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(fā)電機組的發(fā)電能力將降低915kW，相當(dāng)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(dāng)于7.04元）。25MW機組的冷卻系統(tǒng)為淡水循環(huán)冷卻，使用兩臺160kW的循環(huán)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(dāng)汽輪機的冷凝器，可節(jié)約電力消耗320kW。另外由于海水淡化裝置替代了淡水循環(huán)冷卻系統(tǒng)，從而節(jié)約了20t/h的淡水補水消耗，和相應(yīng)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(fā)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(yuǎn)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(jié)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(huán)經(jīng)濟中的應(yīng)用

　　正在籌建的某濱海發(fā)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(shè)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(qū)供水。同時，電廠使用海水循環(huán)冷卻。

　　海水淡化過程中排出的濃鹽水和發(fā)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(fā)池繼續(xù)蒸發(fā)為飽和鹵水，飽和鹵水分別進入結(jié)晶池和真空制鹽廠，生產(chǎn)原鹽和精制鹽。剩下的制鹽母液進入鹽化工生產(chǎn)工序，把其中所有無機鹽全部分離，生產(chǎn)出氯化鉀、氯化鎂、硫酸鎂等化工產(chǎn)品。至此，全部海水被“吃干榨凈”，無廢液排入大海，實現(xiàn)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(chǎn)出效率，在增加鹽產(chǎn)量的同時可節(jié)約現(xiàn)有鹽場用地22.5平方公里，如果維持原鹽產(chǎn)量不變，則可以節(jié)約56平方公里的鹽場用地。

　　電廠所產(chǎn)生的粉煤灰、石膏等傳統(tǒng)意義上的廢棄物，被用來開發(fā)生產(chǎn)出新型建材產(chǎn)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(jié)語

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

　　2、海水淡化技術(shù)可以為沿海地區(qū)解決優(yōu)質(zhì)淡水，中國的海水淡化已經(jīng)起步，發(fā)展前景廣闊。

　　3、海水淡化技術(shù)的發(fā)展為工業(yè)廢水的治理和回用提供了新的選擇，需要推廣應(yīng)用以減輕廢水對環(huán)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(huán)經(jīng)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(shù)，2000.2： p90-92

　　[3] 尹建華、呂慶春、阮國嶺，海洋技術(shù)，2002.4：p22-25