水利工程論文-太陽能反滲透法海水淡化系統(tǒng).doc

水利工程論文-太陽能反滲透法海水淡化系統(tǒng)摘要：利用太陽能反滲碳透法淡化海水是八十年代初開的技術(shù)。本文闡明太陽能硅電池產(chǎn)生的電源直接用于反滲秀海水淡化系統(tǒng)，地域適應(yīng)性強，流程簡單，維護(hù)運行方便。生產(chǎn)1m3淡化耗電9kWh，反滲透產(chǎn)品水可作為飲用水或工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水。關(guān)鍵詞：太陽能反滲透法海水淡化利用太陽能反滲碳透法淡化海水是八十年代初開的技術(shù)。本文闡明太陽能硅電池產(chǎn)生的電源直接用于反滲秀海水淡化系統(tǒng)，地域適應(yīng)性強，流程簡單，維護(hù)運行方便。生產(chǎn)1m3淡化耗電9kWh，反滲透產(chǎn)品水可作為飲用水或工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水。一、前言反滲透海水淡化運行的必要條件之一是需有驅(qū)動高壓泵的電能。太陽光發(fā)電技術(shù)在海水淡化系統(tǒng)中的應(yīng)用，使反滲透法能夠在無商用電源或電力緊張的地區(qū)特別是海島和沙漠地區(qū)淡化海水、苦咸水成為可能。八十年代初，以太陽能電池為源的反滲海水淡化裝置開始在世界上運行。本文以日本沖繩市瀨戶和因島市細(xì)島兩個太陽能反透滲法海水淡化系統(tǒng)為例，闡述太陽能反滲透海水淡化系統(tǒng)的利用技術(shù)及其目前的水平，初步給出系統(tǒng)的有關(guān)設(shè)計參數(shù)與工藝流程，同時淺析太陽能反滲透海水淡化技術(shù)的可行性、實用性與經(jīng)濟性，從而展望太陽能反滲透海水淡化技術(shù)的前景。二、沖繩市瀨戶太陽能反滲透法海水淡化系統(tǒng)沖繩市瀨戶太陽能反滲透法海水淡化系統(tǒng)位于瀨戶離海岸較遠(yuǎn)的地帶，由日立制造船有限公司于1982年底開始建造、1983年1月開始正式運轉(zhuǎn)，日產(chǎn)水量15m3，反滲透產(chǎn)品水經(jīng)后處理成飲料水。當(dāng)時尚缺乏利用太陽光發(fā)電作為反滲透裝置動力源的經(jīng)驗，因而該系統(tǒng)采用了太陽光發(fā)電負(fù)擔(dān)裝置的一半動力電源，另一半由商用電源以蓄電池方式供電。沖繩市太陽能發(fā)電為動力源的日產(chǎn)15m3海水淡化裝置的太陽能電池與反滲透裝置的概況分別列于表1、表2。沖繩市太陽能反滲透法海水淡化系統(tǒng)流程如圖1所示。由于PEC-1000膜耐氧化性能較差，因此在給水中必須添加60mg/L二亞硫酸鈉（SBS），1.5mg/L滅菌用的次氯酸鈉，2mg/L作為砂濾槽凝聚劑的氯化鐵。這些化學(xué)藥品每星期補加一次。根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件，如果一點都不用外部電源，就需要有60kWp的太陽能電池。表3列出了沖繩市瀨戶太陽能反滲透海水淡化系統(tǒng)從1983年1月至1984年10月期間每月生產(chǎn)運行性能性能。從表中可以看出，日照時間和日輻射量不同，太陽能電池的發(fā)電量大不相同，從而顯著地影響反滲透產(chǎn)水量。5月份產(chǎn)水量最高，12月份產(chǎn)水量最低。1、2、11、12這四個月的產(chǎn)水量達(dá)不到設(shè)計值(日產(chǎn)15m3淡水)。因此，由于氣象條件原因在太陽能電池供電不足時，采用蓄電池供電以維持正常的產(chǎn)水量是一個較為可取的工藝。三、因島市細(xì)島太陽能反滲透法海水淡化系統(tǒng)因島市細(xì)島太陽能反透滲法海水淡化系統(tǒng)位于因島西北方向約500m的瀨戶內(nèi)海的中央部位的小島細(xì)島上。該島面積0.76km2，入口約100人，居民以農(nóng)業(yè)為主。該海水淡化系統(tǒng)是造水促進(jìn)中心受新能源綜合開發(fā)機構(gòu)委托于1985年開始開發(fā)的。首先進(jìn)行了地區(qū)選定條件的研究，基本工藝的設(shè)計，以及以氣象資料為基礎(chǔ)的發(fā)電量、造水量的模擬試驗。據(jù)此在19851986年進(jìn)行了系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計和制作，1986年末完成了淡化裝置的建造并進(jìn)行了試運轉(zhuǎn)，1987年和1988年進(jìn)行該系統(tǒng)的實際運轉(zhuǎn)研究，尋求系統(tǒng)的最佳化，最后進(jìn)行綜合評價。因島市細(xì)島太陽能反滲透法海水淡化系統(tǒng)占地面積2500m2。太陽能電池系列組