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海水淡化的其他方法

课堂回顾正渗透技术的组成是什么，需要用到膜吗？正渗透的应用有哪些，直接应用的实例？

海冰航海者都知道海冰有一种有益的特性，就是海冰所含的盐度比海水要低得多。海冰年代越老，冰中的盐分就越少。年代久远的海冰顶部几乎是淡水冰，能够融化饮用。为什么海冰会淡化呢?

冰是单矿岩，不能和它物共处。水在结晶过程中，会自动排除杂质，以保持其纯洁。因此，海水冻结时产生的冰晶，是淡水冰。

冷冻法海水淡化技术原理冷冻法原理：海水在结冰时,盐分被排除在冰晶以外,将冰晶洗涤、分离、融化后即可得到淡水,利用这一原理进行海水淡化的方法即为冷冻法。盐离子结晶盐冷冻

但是，结冰过程往往较快，会使一些盐分以“盐泡”的方式保存在冰晶之间，冰晶外璧也会粘附上一些盐分，所以海冰实际上不是淡水冰，还是有咸味的。海冰比海水的盐度显然小得多。冰晶间的盐泡不是静止不动的，它的浓度高而比重大，因重力而沿冰晶间隙下坠。因此海冰顶部要比底部淡。

留在冰块里的盐泡，在气温升高到融点时，往往互相沟通，使盐汁漏出于冰块之外，这时海冰表面百孔千疮。隔年海冰在夏天就因这个缘故排出盐水，经过若干年后，多年海冰就会变成淡水。

海冰（右侧）形成了食用色素能够渗透的盐水通道。这会使冰的内部变成与染料相同的颜色。淡水冰（左侧）一直是固体，没有通道。这会导致食用色素聚集在冰的顶部或沿着冰的侧面流下。

在我国西北地区，有一些地方干旱并且水质苦咸，如甘肃会宁县的苦水区。在这里人们用土办法找到了一条苦水淡化方法，人们不是喝天然的水，而是在冬天将冰放在冰窑里，春暖花开后，冰就会化成淡水，经这种方法淡化的水，盐度比平常的水低了60%-80%。甘肃一个50万人小县，出的高考状元和博士比一个省的还多。

2.冷冻法海水淡化技术天然冷冻法人工冷冻法冷媒直接接触冷冻法真空蒸发式直接冷冻法真空冷冻高压融化冰晶法真空冷冻多相转变法冷冻海水淡化在较高纬度地区,可以利用冬天温度低这一自然环境条件使海水自然冷冻结冰,取冰融化而得到淡水。间接冷冻法直接冷冻法真空冷冻蒸气压缩法真空冷冻蒸气吸收法真空冷冻气相冷凝法

常见方法流程图冷媒直接接触冷冻法

常见方法流程图真空蒸发式压缩法把冷海水喷入真空室，部分海水蒸发吸热，使其余海水冷却形成冰晶。固体冰晶中的杂质要比原溶液中少得多。

常见方法流程图真空冷冻蒸气吸收法

冷冻法海水淡化技术分析冷冻法优点a.用蒸馏法得到的几乎是蒸馏水,即所谓的纯水,而用冷冻法除了重离子被沉淀外,一些人体需要的有益微量元素仍然保留在水中;b.节约能量,因为水的汽化热在100度时为225712kJ/kg,而水的融化热仅为33414kJ/kg,冷冻法与其他淡化方法相比能耗较低;c.由于冷冻法是在低温条件下操作,对设备的腐蚀和结垢问题相对缓和;d.不需对海水进行预处理,降低了成本。

冷冻法海水淡化技术分析2.冷冻法缺点a.冷冻法直接得到的冰块中含有一定量的盐分，不符合饮用水的标准，还需要更多的后续工艺来进一步净化。b.冷冻法在大型淡化水厂中使用时，能耗较反渗透法大，而且会产生大量的重金属盐，可能造成环境污染。

冷冻法海水淡化技术分析3.经济水平分析综合各种因素考虑,不管是大型淡化厂还是中型淡化厂，冷冻法在经济上和技术上都具有一定的优势。

冷冻法海水淡化技术分析4.冷冻法应用现状目前，我国海水淡化技术主要有两种：反渗透膜法（膜法）和低温多效蒸馏法（热法）。其中，反渗透膜的反渗透法以其设备简单、易于维护和设备模块化的优点迅速占领市场，逐步取代蒸馏法成为应用最广泛的方法。在已建成的海水淡化装机容量中，反渗透法所占比例最高，为67%；低温多效蒸馏发占比为27%。冷冻法虽然有诸多的技术优势和经济优势，但其应用不是十分广泛。

4.冷冻法海水淡化技术分析5.冷冻法未来可能的技术改进和发展方向a.将海水淡化和其他工业联合起来，利用其他工业产生的冷能冷冻海水。b.将冷冻法与其他方法相结合,如蒸馏/冷冻、反渗透/冷冻、太阳能/冷冻等，不仅减少浓盐水排放带来的环境污染问题,而且可以综合利用海水资源,开发副产品。c.研发不同类型的小型淡化装置,为海岛、舰船、石油平台配套。

压汽蒸馏压汽蒸馏，即根据任何气体被压缩时温度升高这一特性，将蒸发器中沸腾溶液(或废水)蒸发出来的二次蒸汽通过压缩机的绝热压缩，提高其压力、温度及热焙后再送回蒸发器的加热室，作为加热蒸汽使用，使蒸发器内的溶液继续蒸发，而其本身则冷凝成水，蒸汽的潜热得到了反复利用。

太阳能蒸馏器

太阳能蒸馏器

太阳能多级闪蒸

热扩散型多效蒸馏器

水合物法水合物法海水淡化利用较易生成水合物的小分子物质与海水中的水生成水合物晶体，固液分离后，分解水合物即可得到淡水。水合物法海水淡化技术的最大优点是能耗低、设备简单、紧凑；在水或盐水中