海水淡化(又稱海水脫鹽)是分離海水中鹽和水的過程。從海水中取出水,或除去海水中的鹽,都可以達到淡化目的。海水淡化的方法,基本上也分為這兩大類。

　　其中得到大規模商業應用的是反滲透法、電滲析法和蒸餾法。

①反滲透法(Reverse osmosis, RO)

　　在壓力驅動下,海水中的淡水通過半透膜進入膜的低壓側,而海水中的其他組分(如鹽)被阻擋在膜的高壓側并隨濃縮海水排出,從而達到有效的分離。海水淡化時,在海水一側施加大于海水滲透壓的外壓,則海水中的純水將反向滲透至淡水中,此即反滲透海水淡化原理(圖1) 。為了取得必要的淡化速率,實際操作壓力大于5.5MPa。

圖1 反滲透脫鹽過程

②電滲析法( Electrodialysis,ED)

　　在直流電場的作用下,離子透過選擇性離子交換膜而遷移,從而使電解質離子自溶液中部分分離出來的過程稱為電滲析(圖2) 。

圖2 電滲透脫鹽過程

③蒸餾法

　　蒸餾法的海水淡化原理簡單,即將海水加熱,待水蒸汽冷凝后得到淡水。蒸餾法依據所用能源、設備及流程的不同,分為多級閃蒸(Multi- stage flash distillation,MSF) 、低溫多效(Multip leeffect distillation,MED)和蒸汽壓縮蒸餾(Vaporcom-pression,VC)等。其中,低溫多效在70℃以下進行操作,遠低于多級閃蒸110℃左右的蒸汽溫度,有效地避免了無機鹽的結垢,是目前最為適用的蒸發技術之一。同時,它可利用各種形式的低位熱源,如與火電廠或核電廠結合,利用蒸汽輪機的背壓0.02～0.04MPa (絕對壓力)抽氣造水,減少發電損失,提高發電機組的效率(圖3)。

圖3 利用蒸汽輪機背壓蒸汽的MED工藝流程