摘要：隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，而水資源短缺形勢(shì)十分突出，水資源問(wèn)題己成為國(guó)家經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的重要問(wèn)題，而總水量的97.2%是海水，因此，從淡化海水并加以綜合利用方面而言，是現(xiàn)實(shí)發(fā)展的正確選擇，應(yīng)用海水淡化技術(shù)，是解決現(xiàn)階段我國(guó)水資源短缺問(wèn)題的有效渠道之一?；诖耍疚慕Y(jié)合海水淡化工程中，淡化水的后處理進(jìn)行相關(guān)闡述，分析了淡化水的水質(zhì)特征等方面，并就對(duì)海水淡化水后處理工程提出部分建議，以期對(duì)今后海水淡化用于火力發(fā)電廠(chǎng)提供一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：海水淡化；淡化水；后處理；分析

1引言

環(huán)境污染的加劇讓淡水匱乏的形勢(shì)變得更為嚴(yán)峻。海水是地球上存在的巨大水體，因?yàn)楹Ｋ臐舛炔贿m宜直接飲用，海水的利用效率還非常低。隨著海水淡化在我國(guó)的不斷發(fā)展，而且在淡水資源的日益短缺背景下，淡化水大規(guī)模進(jìn)入供水管網(wǎng)是必然趨勢(shì)。但是由于海水淡化過(guò)程對(duì)水中雜質(zhì)和絕大多數(shù)離子的脫除率較高，在脫除海水中鹽分和有害離子的同時(shí)，脫除了對(duì)人體健康有益的成分。因此，淡化水在入網(wǎng)前，需要進(jìn)行后處理。相關(guān)部門(mén)應(yīng)該加大科學(xué)創(chuàng)新的力度，改進(jìn)現(xiàn)有海水淡化的技術(shù)，將海水淡化作為解決電廠(chǎng)用水的重要手段。

2海水淡化技術(shù)概述分析

海水淡化技術(shù)主要是把鹽分從海水當(dāng)中分離出去，使其達(dá)到可以飲用標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)。海水淡化技術(shù)已經(jīng)在現(xiàn)實(shí)生活中得到實(shí)踐和應(yīng)用，甚至已經(jīng)可以進(jìn)行量產(chǎn)，脫鹽效果較為突出。

2.1蒸餾法

原始的海水脫鹽法是蒸餾法。初人們只是利用海水的自然蒸發(fā)來(lái)獲取鹽分。隨著蒸發(fā)曬鹽活動(dòng)的啟發(fā)，蒸餾工藝產(chǎn)生。海水受熱會(huì)蒸發(fā)成水蒸氣漂浮于容器上方，受冷后就冷凝成淡水，可以飲用。蒸餾法是操作性非常強(qiáng)的一種海水淡化技術(shù)，獲取的淡水質(zhì)量好，操作不復(fù)雜。

2.2冷凍法

與蒸餾工藝相反，冷凍法借助于淡水低溫下冷凝成冰的原理，實(shí)現(xiàn)脫鹽的過(guò)程和方法。通過(guò)添加冷凍劑來(lái)實(shí)現(xiàn)海水降溫冷凍脫鹽的方法是間接冷凍法。具有較大的換熱面，操作效果不佳。直接冷凍可以采用真空蒸發(fā)的方法實(shí)施冷凍脫鹽，或是可以采用外界加入冷凍劑，借助二次冷媒的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)冷凍脫鹽和海水淡化。

2.3有關(guān)膜法海水淡化技術(shù)和電滲析法

電滲析法作為非常典型的膜法脫鹽和海水淡化技術(shù)。膜法海水淡化技術(shù)主要是建立在滲析和滲透理論基礎(chǔ)之上的海水淡化技術(shù)之一。膜具有很強(qiáng)的透過(guò)性，將具備特定功能的膜放入海水當(dāng)中，借助滲析和滲透讓溶質(zhì)穿膜而過(guò)，而留下濃度較低的淡水，從而實(shí)現(xiàn)海水的淡化。而電滲析法是在直流電的作用力下，正、負(fù)離子透過(guò)離子交換膜分別向陰、陽(yáng)極遷移。逐漸降低鹽水濃度的技術(shù)方法，此方法雖然實(shí)用，但是不能有效滲析水中不帶電荷的硅粒子等物質(zhì)，也不能去除海水中的有機(jī)物粒子，因而應(yīng)用范圍較小。

現(xiàn)階段，海水淡化工程無(wú)論采用蒸餾法還是反滲透法，所產(chǎn)淡化水均有一個(gè)共同的特征，則是礦物質(zhì)含鹽量低，pH呈弱酸性。決定了淡化水的腐蝕性。而反滲透技術(shù)已經(jīng)在海水淡化中，得到廣泛應(yīng)用，其中反滲透膜的性能對(duì)于海水淡化的效果關(guān)系密切，反滲透膜的作用十分重要。

3海水淡化水后處理的方法分析

3.1 再礦化法

再礦化法主要是需要通過(guò)調(diào)節(jié)pH和提高堿度、硬度，從而能夠進(jìn)一步增加水的緩沖能力改善碳酸鹽平衡，增大保護(hù)碳酸鈣垢層在管道內(nèi)壁沉積和壓縮的傾向，降低水的腐蝕性，減小鐵離子等的釋放。再礦化的方法主要有與其他水源混合法、添加藥劑法和溶解礦石法。

3.1.1與其他水源混合法

淡化水與富含礦物質(zhì)的水源混合，從而能夠增加礦物質(zhì)的含量，實(shí)現(xiàn)緩解其腐蝕性的作用?，F(xiàn)階段，采用淡化水與自來(lái)水混合較多，除此之外，淡化水與自來(lái)水混和的重要的優(yōu)點(diǎn)在于能夠減輕居民對(duì)淡化水的抵觸心里，淡化水屬于新興事物，居民或多或少對(duì)其存在著質(zhì)疑，而將其與居民常用的自來(lái)水混合，從而可以減輕這種抵觸心里。

3.1.2添加藥劑法

直接在淡化水中添加藥劑，石灰、純堿、小蘇打、氯化鈣和二氧化碳等以改變淡化水水質(zhì)。 一般添加藥劑法通常將兩種或者幾種藥劑混合使用，其中比較適合大型海水淡化工程的是添加石灰和二氧化碳法。

3.1.3溶解礦石法

將淡化水通過(guò)盛有礦石的溶解池，通過(guò)溶解礦石中的碳酸鈣實(shí)現(xiàn)礦化。礦石材料一般使用石灰石，由于礦石在中性溶液中溶解速率很慢，因此需要在淡化水中添加酸性物質(zhì)來(lái)增加酸性，通常使用的是二氧化碳和硫酸。在淡化水中通入二氧化碳?xì)怏w，酸化的淡化水流經(jīng)裝載石灰石顆粒的床層，與石灰石發(fā)生反應(yīng)。

其主要優(yōu)點(diǎn)在于石灰石來(lái)源廣泛而且價(jià)格低廉，性質(zhì)穩(wěn)定便于存放；但是在實(shí)際中反應(yīng)速率緩慢，反應(yīng)過(guò)程不*，會(huì)有的多余的二氧化碳?xì)埩粼诘校枰脷溲趸c或者純堿進(jìn)行中和。

在淡化水中添加硫酸，酸化的淡化水流經(jīng)石灰石填料層，與石灰石快速發(fā)生反應(yīng)。其只需要部分淡化水通過(guò)填料層礦化，該部分占全部淡化水的18～45%，礦化后再與剩余的淡化水混合即可。缺點(diǎn)是溶解的鈣離子與堿度的比例是2：1，甚至更大。因此為了保證水質(zhì)穩(wěn)定，使用硫酸溶解石灰石礦化后還需要調(diào)節(jié)堿度。

3.2 投加緩蝕劑法

投加緩蝕劑劑來(lái)降低腐蝕性。投加緩蝕劑法中緩蝕劑的選擇和用量至關(guān)重要，常用的包括：磷系、硅系緩蝕劑。

磷系緩蝕劑包括正磷酸鹽、聚磷酸鹽。正磷酸鹽能與多種金屬離子在較寬pH范圍內(nèi)形成幾種難溶的固相物質(zhì)，從而能在鐵管和鍍鋅管上形成保護(hù)層，從而有效控制“紅水”現(xiàn)象的發(fā)生。硅酸鹽緩蝕劑常用的是水玻璃，通過(guò)延緩溶解性亞鐵腐蝕產(chǎn)物的擴(kuò)散作用，降低其腐蝕產(chǎn)物穿過(guò)硅酸鹽保護(hù)膜的速率，從而降低亞鐵被氧化的速率。

4有關(guān)海水脫鈣技術(shù)研究

海水淡化過(guò)程中的結(jié)垢問(wèn)題是制約海水淡化技術(shù)大規(guī)模發(fā)展的瓶頸之一。如果能尋找到一種經(jīng)濟(jì)有效的方法將海水中的鈣離子預(yù)先脫除、降低海水的硬度，那么勢(shì)必會(huì)降低海水淡化的成本，提高淡化水的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

4.1離子交換法

離子交換是應(yīng)用離子交換劑選擇性地將溶液中的某種或者某類(lèi)離子分離出來(lái)的方法。根據(jù)離子交換劑可交換離子的帶電性，可分為陽(yáng)離子交換劑和陰離子交換劑。在海水脫鈣過(guò)程中的離子交換是液相海水與固相離子交換劑間的傳質(zhì)與化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，其傳質(zhì)過(guò)程類(lèi)似于固液相間的吸附過(guò)程。通常用鈉離子交換樹(shù)脂或氫離子交換樹(shù)脂，通過(guò)陽(yáng)離子交換反應(yīng)將海水中的鈣離子去除。

4.2化學(xué)沉淀法

在各種去除海水中鈣離子的方法中，化學(xué)沉淀法是應(yīng)用較為成熟和廣泛的一種方法。其應(yīng)用機(jī)理是化學(xué)藥劑與溶液中的鈣離子反應(yīng)，生成難溶鹽沉淀或者絮凝去除。常用的化學(xué)反應(yīng)沉淀法包括燒堿—純堿法、石灰—純堿法和石灰—芒硝—二氧化碳法三種?；瘜W(xué)反應(yīng)沉淀法技術(shù)簡(jiǎn)單、成本較低，應(yīng)用廣泛。但是由于海水淡化工程中需要處理大量的海水，所以使用的化學(xué)藥劑的量也是相當(dāng)多的，會(huì)導(dǎo)致成本的增加，甚至如果反應(yīng)生成的沉淀處理不當(dāng)，也會(huì)造成環(huán)境的二次污染。同時(shí)，將化學(xué)藥劑加入海水中，引入其他雜質(zhì)，可能會(huì)使后續(xù)操作步驟難度增大。

5結(jié)論

綜上所述，海水淡化技術(shù)的應(yīng)用為我國(guó)解決淡水供求矛盾提供新的思路和解決方法。充分利用電廠(chǎng)蒸汽、海水循環(huán)冷卻水廢熱和取排水設(shè)施，降低海水淡化投資和運(yùn)行成本，有利于解決沿海地區(qū)水資源短缺的重要途徑。此外應(yīng)積極鼓勵(lì)電水聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目對(duì)外供水，進(jìn)一步緩解水資源短缺問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。