海水淡化设备

水即是地球上一切生命不可缺少的重要物质，又是不可替代的重要自然资源。近年来，世界上许多国家和地区相继出现“水资源危机”，为此世界各国都积极着手研究海水淡化等问题，我国是海洋大国，沿海和中西部地区拥有极为丰富的地下苦咸水资源，因此，进行海水及苦咸水淡化就成为解决我国淡水紧缺的重要战略途径。而反渗透技术因具备工程稳定可靠与造水成本低廉等优势而成为主要的海水淡化技术，并得到了广泛的应用。

1.2、技术参数：

型号 产水量

(m3/d） 操作压力（Mpa） 吨水耗电（度） 外形尺寸（mm） 备注

GQ－BW2 2 1.5~4 11 600×500×1450 立式

GQ－BW5 5 1.5~4 8 600×500×1450 立式

GQ－BW10 10 1.5~4 4.4 800×600×1650 立式

GQ－BW20 20 1.5~4 4 2500×900×1600  

GQ－BW50 50 1.5~4 3 2500×1200×1500  

GQ－BW100 100 1.5~4 2.2 2500×1500×1700  

GQ－BW200 200 1.5~4 2 3400×1500×1700  

出水水质达

GB5749-85国家生活饮用水标准

项 目 标  准

感官性状和一般化学指标 色

浑浊度

臭和味

肉眼可见物

PH

总硬度（以碳酸钙计）

铁

锰

铜

锌

挥发酚类（以苯酚计）

阴离子合成洗涤剂

硫酸盐

氯化物

溶解性总固体 色度不超过15度，并不得呈现其他异色

不超过3度，特殊情况不越过5度

不得有异臭、异味

不得含有

6.5～8.5

450 mg/L

0.3 mg/L

0.1 mg/L

1.0 mg/L

1.0 mg/L

0.002 mg/L

0.3 mg/L

250 mg/L

250 mg/L

1000 mg/L

毒理学指标 氟化物 1.0 mg/L续表

项 目 标 准

毒理学指标 氰化物 

砷

硒

汞

镉

铬（六价） 

铅

银

硝酸盐（氮计） 

氯仿*

四氯化碳*

苯并（a）芘*

滴滴涕*

六六六* 0.05mg/L

0.05mg/L

0.01mg/L

0.001mg/L

0.01mg/L

0.05mg/L

0.05mg/L

0.05mg/L

20μg/L

60μg/L

3μg/L

0.01μg/L

1μg/L

5μg/L

1.4、服务政策：

售前：1、根据用户提供的原水质，产水水质要求，产水流量进行实际情况分析；

2、制定合理水处理工艺方案供用户进行参考、选择、确认；

售中：1、最终方案确定后，双方签定商务合同，生效后合约时间内作出所有设备的设计装配工作。包括提供详细设备平面布置图、设备总工艺流程图、电路图。

2、设备主配置能在港泉公司制作完成的全部在公司装配完成，然后以设备整部件抵达需方公司连接安装调试

3、港泉派2-3名安装调试人员到达需方公司进行整套设备的现场安装调试。

4、并在合约时间内安装调试完成。

5、提供整套设备操作手册、主体设备产品说明书、保养方法注意事项

6、培训该套设备的操作人员，我公司调试技术人员对其进行操作培训（技术培训： 基础理论、设备构造、维护保养、仪表校正、故障排除、操作示范）。

7、设备验收：调试完成后，其性能指标符合合同要求即为合格。经客户验收合格，交付使用

售后：1、自设备验收合格起，非人为故障引起的原因，1年免费保修。港泉将为您所购买产品整机免费保修一年（消耗品除外）；以下情况不在保修之列：设备外观、耗材、人为损坏和其他如自然灾害等不可抗力（如地震、火灾等）原因造成的产品故障或损坏；超过保修期后，港泉将按照《港泉有偿服务收费标准》提供有偿维修服务。

2、建立服务卡，定期电话回访及上门免费保养服务，并向您提供全面的技术咨询和服务；

3、当接到您的报修请求后，港泉会在4小时内与您电话联系，在省内城市，港泉会指定维修机构的服务人员会在1个工作日内到达现场处理故障;在省外城市，港泉会指定维修机构的服务人员会在2个工作日内到达现场处理故障；在国外城市，港泉会指定维修机构的服务人员会在3个工作日内到达现场处理故障。

4、我公司负责终身技术支持，本公司将不定期电话了解该装置使用情况；客户可随时与我公司联系。      

5、保修期内：对设备出现的问题，首先通过电话解决，如通过电话解决不了，则我厂派人员到现场解决。

1.5、常见问题解答：

海水化淡系统故障及排除

故障 措施 原因及排除方法

高压泵

不转 1、检查高压泵进口压力。

2、检查过滤器、精密过滤器压力降。

3、检查高压泵启动系统 1、压力低于高压泵启动压力。

2、更换滤芯或反冲洗前级过滤器。

3、修理。

产水水质下降

产水量少

压力高 1、检查进水水质。

2、检查压力降。

3、检查进水温度。 1、进水水质下降。

2、膜污染，清洗膜元件。

3、温度过低，提高或开大浓水阀门。

     

     

产水监测仪表不稳定或不工作 1、检查探头或二次仪表 1、取下检查或检修仪表

产水突然停止 1、检查高压泵进口压力。

2、检查高压泵出口压力。

3、检查电器元件。 1、压力低于高压泵进口压力。

2、压力高于高压泵出口压力。

3、电器元件过载。

海水淡化历史

21世纪以前，反渗透膜技术都是被国外所垄断，而中国是直到90年代末期才开始掌握了反渗透膜的生产技术．这个历史要追述到建国初期，当时我们国家的领导人已经意识到海水淡化的前景和将来在社会中的作用。 

早在1958年，石松研究员等首先在我国开展离子交换膜电渗析海水淡化研究。而在此前1953年美国C.E.Reid建议美国内务部将反渗透研究列入国家计划。 

随后1967年，国家科委组织全国海水淡化会战，组织全国在水处理和分析化学、材料化学、流体力学等各个学科的精英会战海水淡化。 

1970年，会战主力汇集我国浙江省的杭州市，组织了全国第一个海水淡化研究室。此期间，他们一直用电渗析技术进行海水淡化，研制成功海洋监测专用微孔滤膜，建成了世界最大的电渗析海水淡化站——西沙永兴岛海水淡化站。一度在海水淡化方面成为世界领军人物。 

1982年，中国海水淡化与水再利用学会经中国科协学会部批准在杭州成立。但是，因为经历了十年浩劫，毕竟还是衰弱下去了，此时，远在大洋彼岸的美国的全芳香族聚酰胺复合膜及其卷式元件已经赫然问世。 

1984年，国家海洋局以海水淡化研究室为主体，组建国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心，中国开始对膜技术重视了，但是，美国海水淡化用复合膜及其卷式元件已经大面积商业化了，投入到了国家和民用中去了。 

1992年，国家为了追赶膜方面技术与世界的差距，国家科委军顶，以国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心为依托，组建国家液体分离膜工程技术研究中心，并开始悄悄研制国产反渗透膜。 

直到2001年，国际海洋局杭州水处理技术研究开发中心实行集团化分体管理，所辖三个控股的中外合资公司，两个中资公司和一个研发中心。 

同年，杭州北斗星膜制品有限公司正式公开问世，从此，中国有了自己的反渗透膜产品，享有完全自主知识产权、由中国制造、具有民族品牌的高性能复合膜元件开始投放市场，中国成为世界上第四个掌握自主反渗透膜技术的国家。而杭州水处理下的杭州北斗星膜制品有限公司也成为全球八家自主反渗透膜生产厂家之一。也称为RO膜。我们无法去追究是工业文明还是人口无休止的增长使我们面临了这场水的危机：早在70年代中期，由于众多的河流遭到严重污染，全世界有70%的人无法保证卫生、安全地用水。淡水资源的日益匮乏，使人们一再把目光投向浩瀚的海洋，只要将导致海水又苦又咸的盐类物质从中去除，就能获得淡水。地中海中部的马耳他，建有世界上最大的反渗透海水淡化厂。海水在这里乖乖地缴械投降，变成卫生的淡水，为岛上的3万居民和前来观光的旅游者提供忠实的服务。 

海水淡化方法　　

现代意义上的海水淡化则是在第二次世界大战以后才发展起来的。战后由于国际资本大力开发中东地区石油，使这一地区经济迅速发展，人口快速增加，这个原本干旱的地区对淡水资源的需求与日俱增。而中东地区独特的地理位置和气候条件，加之其丰富的能源资源，又使得海水淡化成为该地区解决淡水资源短缺问题的现实选择，并对海水淡化装置提出了大型化的要求。 

在这样的背景下，20世纪60年代初，多级闪蒸海水淡化技术应运而生，现代海水淡化产业也由此步入了快速发展的时代。 

海水淡化技术的大规模应用始于干旱的中东地区，但并不局限于该地区。由于世界上70%以上的人口都居住在离海洋120公里以内的区域，因而海水淡化技术近20多年迅速在中东以外的许多国家和地区得到应用。最新资料表明，到2003年止，世界上已建成和已签约建设的海水和苦咸水淡化厂，其生产能力达到日产淡水3600万吨。目前海水淡化已遍及全世界125个国家和地区，淡化水大约养活世界5%的人口。海水淡化，事实上已经成为世界许多国家解决缺水问题，普遍采用的一种战略选择，其有效性和可靠性已经得到越来越广泛的认同。 

冷冻法 

冷冻法，即冷冻海水使之结冰，在液态淡水变成固态冰的同时盐被分离出去。冷冻法与蒸馏法都有难以克服的弊端，其中蒸馏法会消耗大量的能源并在仪器里产生大量的锅垢，而所得到的淡水却并不多；而冷冻法同样要消耗许多能源，但得到的淡水味道却不佳，难以使用。真空冷冻海水淡化法工艺包括脱气、预冷、蒸发结晶、冰晶洗涤、蒸汽冷凝等步骤，海水淡化水产品可达到国家饮用水标准，是一种较理想的海水淡化法。 

冷冻海水淡化法原理　　

海水三相点是使海水汽、液、固三相共存并达到平衡的一个特殊点。若压力或温度偏离该三相点，平衡被破坏，三相会自动趋于一相或两相。真空冷冻法海水淡化正是利用海水的三相点原理，以水自身为制冷剂，使海水同时蒸发与结冰，冰晶再经分离、洗涤而得到淡化水的一种低成本的淡化方法。与蒸馏法、膜海水淡化法相比，冷冻海水淡化法能耗低，腐蚀、结垢轻，预处理简单，设备投资小，并可处理高含盐量的海水，是一种较理想的海水淡化法。 

冷冻海水淡化法工艺　　

冷冻海水淡化法工艺之脱气 由于海水中溶有的不凝性气体在低压条件下将几乎全部释放,且又不会在冷凝器内冷凝。这将升高系统的压力，使蒸发结晶器内压力高于二相点压力，破坏操作的进行。显然减压脱气法适合本系统。 

冷冻海水淡化法工艺之预冷 海水脱气后可与蒸发结晶器内排出的浓盐水和淡化水产生热交换，预冷至海水的冰点附近。 

海水淡化法工艺之温度和压力　　

它们是影响海水蒸发与结冰速率的主要因素。 

海水淡化法工艺之冰—盐水是一固液系统 普通的分离方法均可使冰—盐水得到分离，但分离方法不同，得到的冰晶含盐量也不同。实验结果表明减压过滤方法得到的冰晶含盐量比常压过滤方法得到的冰晶含盐量低得多。 

海水淡化法工艺之蒸汽冷凝 在蒸发结晶器内，除海水析出冰晶以外，还将产生大量的蒸汽，这些蒸汽必须及时移走，才能使海水不断蒸发与结冰。 

反渗透法

通常又称超过滤法，是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的。在通常情况下，淡水通过半透膜扩散到海水一侧，从而使海水一侧的液面逐渐升高，直至一定的高度才停止，这个过程为渗透。此时，海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压，那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。反渗透法的最大优点是节能。它的能耗仅为电渗析法的1/2，蒸馏法的1/40。因此，从1974年起，美日等发达国家先后把发展重心转向反渗透法。 

反渗透海水淡化技术发展很快，工程造价和运行成本持续降低，主要发展趋势为降低反渗透膜的操作压力，提高反渗透系统回收率，廉价高效预处理技术，增强系统抗污染能力等。 

太阳能法　　

人类早期利用太阳能进行海水淡化，主要是利用太阳能进行蒸馏，所以早期的太阳能海水淡化装置一般都称为太阳能蒸馏器。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。目前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海水淡化技术。太阳能海水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。太阳能蒸馏法就是采用简单的太阳能蒸馏器。该蒸馏器由一个水槽组成，水槽内有一个黑色多孔的毡心浮洞，槽顶上盖有一块透明、边缘封闭的玻璃覆盖层。太阳光穿过透明的覆盖层投射到黑色绝热的槽底，转换为热能。因此，塑料芯中的水面温度总是高于透明覆盖层底的温度，水从毡芯蒸发，蒸汽扩散到覆盖层上冷却为液体，排入不透明的蒸馏槽中. 

   

2010年6月，杭州水处理技术研究开发中心在舟山市岱山县大鱼山岛建成一套5m/d光伏太阳能海水淡化示范工程。重点解决示范工程选址、太阳能采光、海水取水、设备布置、防风设计以及安装调试等问题。 

示范工程光伏太阳能系统由太阳能电池组、太阳能充放电控制器、直流/交流逆变器、蓄电池（组）及配电系统组成,其发电总功率5.4kW；反渗透系统产水流量0.8～1.2m/d，主要由海水取水装置、水力循环澄清池、多介质过滤器、保安过滤器、反渗透膜处理系统、能量回收装置、多级离心泵以及加药装置等组成。 

考虑到大鱼山岛无常规电网的特点，光伏太阳能海水淡化装置采用光伏太阳能与柴油机互补供电，丰雨期可以使用光伏太阳能的电能通过逆变器将直流电能转化为与电网同频率、同相位的正弦波电流，供给当地负荷供电；干旱季节可使用本地柴油机发电供给海水淡化设备，增加淡水供水量。 

低温多效　　

低温多效蒸馏淡化技术的概念低温多效海水淡化技术是指盐水的最高蒸发温度低于70℃的淡化技术，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通过多次的蒸发和冷凝，后面一效的蒸发温度均低于前面一效，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海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，近年发展迅速，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。一种低温多效蒸馏法海水淡化设备，包括供汽系统、布水系统、蒸发器、淡水箱及浓水箱，供汽系统的生蒸汽入口置于中间效蒸发器上。工作方法为：（1）布水系统对海水进行喷淋；（2）输入生蒸汽到中间效蒸发器的蒸发管内部；（3）蒸汽在蒸发管内冷凝传出热量，蒸发管外吸收热量产生蒸发；（4）新蒸汽输送至其两侧的蒸发管内.管外吸收热量、产生蒸发；（6）各效蒸发器重复蒸发和冷凝过程；（7）蒸馏水进入淡水箱；（8）浓盐水进入浓水箱。 

多级闪蒸　　

所谓闪蒸，是指一定温度的海水在压力突然降低的条件下，部分海水急骤蒸发的现象。多级闪蒸海水淡化是将经过加热的海水，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。目前全球海水淡化装置仍以多级闪蒸方法产量最大，技术最成熟，运行安全性高弹性大，主要与火电站联合建设，适合于大型和超大型淡化装置，主要在海湾国家采用。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。 

电渗析法　　

该法的技术关键是新型离子交换膜的研制。离子交换膜是0.5-1.0mm厚度的功能性膜片，按其选择透过性区分为正离子交换膜（阳膜）与负离子交换膜（阴膜）。电渗析法是将具有选择透过性的阳膜与阴膜交替排列，组成多个相互独立的隔室海水被淡化，而相邻隔室海水浓缩，淡水与浓缩水得以分离。电渗析法不仅可以淡化海水，也可以作为水质处理的手段，为污水再利用作出贡献。此外，这种方法也越来越多地应用于化工、医药、食品等行业的浓缩、分离与提纯。 

压汽蒸馏　　

压汽蒸馏海水淡化技术，是海水预热后，进入蒸发器并在蒸发器内部分蒸发。所产生的二次蒸汽经压缩机压缩提高压力后引入到蒸发器的加热侧。蒸汽冷凝后作为产品水引出，如此实现热能的循环利用。 

露点蒸发法　　

露点蒸发淡化技术是一种新的苦咸水和海水淡化方法。它基于载气增湿和去湿的原理，同时回收冷凝去湿的热量，传热效率受混合气侧的传热控制。露点蒸发淡化技术是以空气为载体,通过用海水或苦咸水对其增湿和去湿来制得淡水,并通过热传递将去湿过程与增湿过程耦合,使冷凝潜热直接传递到蒸发室,为蒸发盐水提供汽化潜热,以提高过程的热效率。建立了有效传热面积分别为9.6 m~2和2.75 m~2的两台增湿/去湿耦合的露点蒸发淡化设备。建立了相应的实验装置和计算机数据采集系统。分别成功地完成了露点蒸发淡化基本流程与参数相关性实验以及强化传热/传质淡化实验。 

水电联产　　

水电联产主要是指海水淡化水和电力联产联供。由于海水淡化成本在很大程度上取决于消耗电力和蒸汽的成本，水电联产可以利用电厂的蒸汽和电力为海水淡化装置提供动力，从而实现能源高效利用和降低海水淡化成本。国外大部分海水淡化厂都是和发电厂建在一起的，这是当前大型海水淡化工程的主要建设模式。 

热膜联产　　

热膜联产主要是采用热法和膜法海水淡化相联合的方式（即MED-RO或MSF-RO方式），满足不同用水需求，降低海水淡化成本。目前，世界上最大的热膜联产海水淡化厂是阿联酋富查伊拉海水淡化厂，日产海水淡化水量为45.4万立方米，其中，MSF日产水28.4万立方米，RO日产水17万立方米。其优点是：投资成本低，可共用海水取水口。RO和MED/MSF装置淡化产品水可以按一定比例混合满足各种各样的需求。 

此外，以上方法的其他组合也日益受到重视。在实际选用中，究竟哪种方法最好，也不是绝对的，要根据规模大小、能源费用、海水水质、气候条件以及技术与安全性等实际条件而定。 

实际上，一个大型的海水淡化项目往往是一个非常复杂的系统工程。就主要工艺过程来说，包括海水预处理、淡化（脱盐）、淡化水后处理等。其中预处理是指在海水进入起淡化功能的装置之前对其所作的必要处理，如杀除海生物，降低浊度、除掉悬浮物（对反渗透法），或脱气（对蒸馏法），添加必要的药剂等；脱盐则是通过上列的某一种方法除掉海水中的盐分，是整个淡化系统的核心部分，这一过程除要求高效脱盐外，往往需要解决设备的防腐与防垢问题，有些工艺中还要求有相应的能量回收措施；后处理则是对不同淡化方法的产品水针对不同的用户要求所进行的水质调控和贮运等处理。海水淡化过程无论采用哪种淡化方法，都存在着能量的优化利用与回收，设备防垢和防腐，以及浓盐水的正确排放等问题。 

海水淡化技术的发展与工业应用，已有半个世纪的历史，在此期间形成了以多级闪蒸、反渗透和多效蒸发为主要代表的工业技术。专家普遍认为，今后三、四十年在工业应用上，仍将是这三项技术“唱主角”，但反渗透的比重将越来越大。从地区上来讲，中东海湾国家仍将以多级闪蒸为首选，因为它具有大型化和超大型化（单台设备产水量目前已高达日产淡水4～5万吨）、适应于污染重的海湾水以及预处理费用低的优势；然而在中东以外地区将以反渗透或膜法为首选，因为膜法的能耗和成本都具有优势，以北美地区为例，近期的发展已经表明，在淡化和水处理方面都将以膜法为主。