偏远海岛风－光互补海水淡化系统的优化设计

因地制宜地开发当地丰富的风能、太阳能等可再生清洁能源,并以此为动力进行海水淡化,是解决沿海及偏远海岛淡水供应不足的最佳方案。文章就三沙市永兴岛作为实施地,根据当地风能、太阳能和水资源情况,对风－光互补海水淡化系统进行优化设计及经济效益分析。     

海水冷冻预淡化系统的试验研究

本文提出了一种基于冷冻脱盐的海水双级冷冻预淡化系统。该系统利用蒸发结晶器对海水进行冷冻,并通过振动分离与洗涤实现冰晶与卤水的分离,以此实现海水的初步脱盐,可作为反渗透淡化的预处理系统。同时,海水冷冻淡化过程中消耗的冷量可重新回收用于空调制冷,淡化成本得以有效降低。本文建立了海水双级冷冻预淡化系统的数学模型,获得了试验系统的关键设计参数,以此搭建了试验平台并完成了试验测试,并对海水双级冷冻预淡化系统进行了经济性分析。试验结果表明:经过海水冷冻预淡化系统,预淡化海水产量可维持在21~27 L/h之间;预淡化海水盐度可从35降低到约11;预淡化过程可回收总冷量7.91 kW;反渗透淡化总成本可降低约33%。     

基于潮流能直驱式海水淡化系统的建模与仿真

提出使用捕能系统捕获潮流能带动低压海水泵把低压海水转换为高压海水进行海水淡化,并对海水淡化过程中的浓海水进行能量回收。潮流能海水淡化关键在于提高效率和进入海水淡化系统时的海水压力的稳定。潮流能海水淡化系统采用直驱方式和能量回收系统提高了潮流能转换效率,而且系统中的高、低压蓄能器对海水淡化过程中海水压力起着稳定的作用。基于线性流体力学理论,推导出潮流能直驱式海水淡化系统的数学模型,模型考虑了水液压系统内部件的滑动摩擦力和泄露量。并对数学模型在系统压力、产水量和产水比能耗等方面进行仿真。仿真结果达到系统压力稳定、产水比能耗低。     

太阳+海水=淡水

法国南锡化学工程实验室的化学家皮埃利戈夫，经过不断的失败和挫折后，终于研制成功一种结构简单、使用方便的太阳能淡化海水新装置，可大大节约淡化海水的成本。在海湾地区，尽管海水取之不尽，但每个国家几乎都缺少淡水。虽然许多国家已建起海水淡化工厂，不过费用却很昂贵。这些海水淡化工厂一般采用蒸馏方法淡化海水，即将海水煮沸，使其中的水分蒸发，然后冷却成蒸馏水，因此需要消耗大量能源。所幸的是，海湾国家有丰富的石油资源，采用蒸馏法淡化海水不会出现能源困难。可是，在那些能源缺乏的国家和地区就困难了，他们没有那么多能…     

“海水淡化器”——红树

从60年代起,许多国家开始了海水淡化的研究。通常的做法是用传统的锅炉脱盐淡化法。有些先进的国家建起了巨大的核能淡化厂或者是太阳能淡化海水厂,但设备复杂,投资昂贵,成本太高。近十多年来,国外的一些植物学家又为海水淡化开辟了一条新途径——利用红树的吸盐功能使海水淡化。这种做法成本很低,又能美化环境。红树生长在中美洲及北美南部的气温较高地区,种类繁多,树体高     

当今海水淡化之势

随着经济的迅速发展和人口的增加，以及水污染日益严重，全球面临严重的水资源危机。论述了中国以及广东省水资源短缺的现状，提出了海水淡化是解决这一危机的重要途径。重点展示了海水淡化的各种技术，包括蒸馏法、电渗析法、反渗透法、太阳能法在中国和广东省的开发和应用情况，并就广东省今后发展海水淡化事业提出了若干项对策。     

基于VPDN的海水淡化工程运行监测系统的设计与实现

设计了基于VPDN无线专网的海水淡化工程运行监测系统,并对系统总体方案、软件设计等方面进行了介绍,并以西沙某岛100 t/d反渗透海水淡化工程为试点,建立了基于VPDN的远程监测系统。该系统能够实现海水淡化工程生产及排放状况的在线监测,并将实时采集的监测数据通过网络传输给远程监测中心,为海水淡化工程远程监测提供技术支撑。     

河北省海水淡化水源地选划评价指标和选划体系研究

文章基于2016年对河北省沿海海水淡化项目的调查研究,通过对海洋自然环境现状和海水淡化工艺进行系统综合分析,建立河北省海水淡化水源地选划体系。研究发现,海水淡化水源地选划的评价指标内容可分为3个方面,即水量、水质和经济性。其中水质指标需根据海水淡化工艺进行相应评价。研究表明,水深和底质类型是进行海水淡化水源地选划的关键因素,水源地的离岸距离直接影响项目建设的资金投入。海水淡化水源地选划的大致评价步骤为:对土地利用方式和海洋功能区划进行符合性分析,对水源地离岸距离进行分析,对水深和海洋底质类型进行评价,进行水质分析,最终给出适宜性评价结果。该评价体系可为河北省海水淡化水源地的开发利用提供技术参考。     

发展海水淡化产业,缓解淡水危机

介绍并论述了国内的水资源现状、海水淡化技术在国内外的发展情况和各种海水淡化技术的适应范围与发展趋势。分析了我国实现海水淡化产业化的有利条件和不利因素 ,提出了海水淡化技术的产业化对策。     

多点吸收式波浪能海水淡化技术分析及其结构设计

从波浪能和海水淡化技术的研究现状出发,指出了波浪能海水淡化技术未来发展的趋势。提出并设计了多点吸收式波浪能海水淡化装置,讨论了该装置的结构组成与运行原理,指出该种波浪能海水淡化技术能够大规模捕获波浪能,减少波浪能转化环节,提高波浪能的采集效率和淡化水产量。     

多点液压式波浪能海水淡化系统建模与仿真

为缓解淡水资源短缺及化石能源过度使用问题,提出多点液压式波浪能海水淡化系统,该系统主要由采能装置、液压传递系统与反渗透膜海水淡化设备组成。系统的采能装置采用振荡浮子式,可将波浪能转换为浮子振荡从而被液压系统吸收达到采集波浪能的目的。为了提高液压式波浪能海水淡化系统的采能效率及淡水率,利用AMEsim软件对液压传递系统进行建模与仿真,分析了蓄能器、浮子个数及波高对液压传递系统输出响应的影响。结果表明:蓄能器能够使液压马达的输出响应更加稳定;当浮子的数量增加时,液压系统达到稳定的运行状态所需的时间更短,从而有利于提高系统的效率;波高在2 m左右时,本系统的产水量达到最大。     

核能在海水淡化中的应用

文章介绍了采用核动力的海水淡化技术概念及其核能与海水淡化的结合方式，分析了各种结合方式的优缺点，指出采用核能进行大规模海水淡化将成为今后沿海地区解决淡水资源短缺的主要方式之一。     

海南地热能海水淡化可行性探讨

为了解海南地区利用地热能进行海水淡化的可行性,阐述了海南缺水情况以及地热资源分布,并对使用地热能进行海水淡化作了技术和经济探讨,结果表明海南缺水地区可以从当地可用的地热资源中获益。同时,指出基于地热能的海水淡化仍面临一些问题,需要提高重视程度和科研投入,并试行推广积极的产业扶持政策,从而促进海南地热能海水淡化的研究和利用。     

基于双缸耦合原理的阀控式能量回收系统原理设计与仿真分析

针对小规模海水淡化需要解决能量回收装置的能回效率与空间问题,将能量回收装置与压力提升泵进行集成一体化设计,研究了一种双缸耦合阀控式能量回收系统。系统两液压缸内活塞各由一个电动推杆推动,叠加高压浓海水压力实现压力交换,同时进行活塞推力的耦合控制,避免了压力交换过程中活塞的压力脉冲波动,保障了反渗透膜工作压力稳定;基于小型海水淡化装置,根据压力能流反渗透工艺节点压力流进行了计算分析,得出电动推杆推力压力0.5 MPa左右的补偿压力曲线。通过AMESim进行液压仿真分析,结果表明在系统回收率为30%,高压浓海水进口压力为4.8 MPa,增压海水压力4.6 MPa的情况下,通过压力补充增压海水压力可增压到5.0 MPa,反渗透膜压力与流量波动较小,满足反渗透海水淡化的压力需求。     

海岛风能海水淡化组合体系研究

利用风能作为海水淡化的动力能源是目前较新颖的研究课题,国际上报道的还不多.根据东南沿海丰富的海岛风能资源和海岛缺淡水的现状,就如何利用洁净能源--风能和从降低海水淡化成本的角度出发,研究如何将风力发电与海水淡化装置进行组合.通过对不同功率的离网型和并网型风力发电机技术特征的分析,设计了风能发电与不同规模海水淡化装置的组合,研究表明,30 t/d以下的海水淡化装置可以利用储能电池把风能聚集起来,作为海水淡化的动力能源,大于30 t/d的海水淡化装置必需并网.该研究还以宁波市象山县高塘岛为实例,在测得该岛风能效益时间表的基础上,设计了以不同功率的离网型风力发电机与300 t/d和500 t/d的海水淡化装置相配套,并对制水成本进行了分析.研究表明,如果不计投资利息,500 t/d的海水淡化装置产水的单位成本为2.77元/t,间隙性生产(单纯的风力发电制水)产水的单位成本为1.43元/t,有望低于市政供水价格.     

中小型海水淡化装置及其能量回收技术的开发和应用

海水淡化是解决沿海地区淡水资源短缺问题的重要途径,目前我国适用于海岛、舰船和钻井平台等工况的中小型海水淡化装置及其能量回收技术还不完善。文章分别介绍手持式、自增压式和撬装式(船用、岛用和风光油储一体化)中小型海水淡化装置系列的技术特点,并按类别分别介绍装置关键技术即能量回收技术的工作原理,提出研发中小型海水淡化装置与能量回收一体机的系列化产品可有效降低能耗、促进技术进步和满足国内需求。     

深冷环境下海水冷冻淡化性能试验研究

提出利用液态天然气(LNG)冷能实现海水冷冻淡化,针对LNG的储运工艺,开展海水在超低温环境下的过冷度、结晶、脱盐等机理研究。试验测试了海水在电导率为20～40 mS/cm、冷冻温度为-30～-80℃冷冻条件下,制冰率、制冰速率、脱盐率等性能指标,并分析了影响各性能指标的因素,得出了超低温工况下系统最优过程参数。该研究结果为基于LNG冷能实现海水冷冻淡化的工程设计提供了必要的技术基础和设计依据。