海水利用實例

1、海水利用實例海水利用實例LogoLogo 海水利用概況海水利用概況目錄目錄1 海水利用分類及實例海水利用分類及實例2 存在的問題存在的問題 3 展望展望41.1 海水資源簡述海水資源簡述海水水量占地球總水量的97%，具有十分巨大的開發(fā)潛力。海水水資源的利用和海水化學(xué)資源的利用具有非常廣闊的前景。1.2 人類生活生產(chǎn)用水現(xiàn)狀人類生活生產(chǎn)用水現(xiàn)狀目前人類生活生產(chǎn)用水的來源主要是江河水、淡水湖泊水、淺層地下水。隨著社會的發(fā)展，一方面人類生產(chǎn)、生活用水不斷增加，另一方面各種原因造成的水污染越來越嚴(yán)重，目前我們已面臨水資源短缺問題。在這樣的背景下，海水利用的發(fā)展就有了舉足輕重的意義。1.3 國內(nèi)外海水利

2、用現(xiàn)狀國內(nèi)外海水利用現(xiàn)狀國外：國外：國外許多擁有海水資源的國家，在應(yīng)用海水淡化技術(shù)解決人類飲用水供應(yīng)的同時，亦都采用大量海水作工業(yè)用水，且主要是作工業(yè)冷卻水。據(jù)統(tǒng)計，發(fā)達國家年海水冷卻水用量已經(jīng)超過6000億m3（日本約為3000多億m3/年，美國約為1000億m3/年）。國內(nèi)：國內(nèi)：我國海水利用技術(shù)基本成熟，具備產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的條件。在反滲透法、蒸餾法（熱法）等主流海水淡化關(guān)鍵技術(shù)方面均取得重大突破。但年海水冷卻水用量僅為500多億m3/年，與發(fā)達國家相比還有較大差距2.1 海水利用分類海水利用分類海水利用海水利用 海水淡化海水淡化 海水綜合利用海水綜合利用 海水直接利用海水直接利用 2.2 海

3、水直接利用及其實例海水直接利用及其實例定義：定義：海水代替淡水直接作為工業(yè)用水和生活雜用水。 在海水直接利用中，用量最大的是作工業(yè)冷卻用水（占90%），其次還可用在洗滌、除塵、沖灰、沖渣、印染等方面。利用海水作工業(yè)冷卻水有以下優(yōu)點：水源穩(wěn)定水溫適宜動力消耗低設(shè)備投資少，占地面積小2.2 海水直接利用及其實例海水直接利用及其實例實例：實例：1 1、作工業(yè)用水。、作工業(yè)用水。 我國沿海開發(fā)使用海水較早，青島電廠1935年建廠時即用海水做冷凝器降溫、沖灰用，日利用量達70萬立方米。青島堿廠是用水大戶之一，日需淡水3800立方米。由于用海水替代淡水化鹽、化灰等工藝，堿產(chǎn)量逐年上升，耗水不斷下降，噸堿耗

4、水由1974年的13.08立方米降至1981年的1.65立方米，繼而降到1988年的0.9立方米，居全國同行業(yè)先進水平。山東省已有電力、化工、橡膠、紡織、機械、塑料、食品等行業(yè)使用海水，年利用量從80年代的3.5億立方米增至90年代的12億立方米，其中僅青島市年利用量即達7.7億立方米。2.2 海水直接利用及其實例海水直接利用及其實例芬蘭芬蘭Hamina數(shù)據(jù)中心海水冷卻數(shù)據(jù)中心海水冷卻在芬蘭在芬蘭Hamina新建的數(shù)據(jù)中心現(xiàn)在完全利用海水來進行冷新建的數(shù)據(jù)中心現(xiàn)在完全利用海水來進行冷卻。谷歌通過花崗巖隧道將海水輸送到數(shù)據(jù)中心，并且利用卻。谷歌通過花崗巖隧道將海水輸送到數(shù)據(jù)中心，并且利用了一艘微

5、型潛水艇來保證送水隧道的暢通。了一艘微型潛水艇來保證送水隧道的暢通。 海水被輸送到數(shù)據(jù)中心后，谷歌再利用管道系統(tǒng)和泵機將海海水被輸送到數(shù)據(jù)中心后，谷歌再利用管道系統(tǒng)和泵機將海水推向為服務(wù)器散熱的熱交換器，海水吸收了熱交換器的熱水推向為服務(wù)器散熱的熱交換器，海水吸收了熱交換器的熱量后被重新排入大海。量后被重新排入大海。Googles Hamina Data Center.mp42.2 海水直接利用及其實例海水直接利用及其實例天津堿廠天津堿廠2500立方米立方米/小時化工系統(tǒng)海水循環(huán)冷卻小時化工系統(tǒng)海水循環(huán)冷卻深圳富華德電廠深圳富華德電廠28000立方米立方米/小時電力系統(tǒng)海水小時電力系統(tǒng)海水循環(huán)

6、冷卻循環(huán)冷卻青島海之韻青島海之韻46萬平米大生活用海水等一批標(biāo)志性示萬平米大生活用海水等一批標(biāo)志性示范工程范工程 天津北疆、國華寧海等多個新建的超超臨界燃煤機天津北疆、國華寧海等多個新建的超超臨界燃煤機組電廠組電廠 海海水水冷冷卻卻深深圳圳富富華華德德電電廠廠天津天津堿廠堿廠國華國華寧海寧海天津北疆青島青島海之海之韻韻（右圖）（右圖）天津天津堿廠堿廠2.2 海水直接利用及其實例海水直接利用及其實例2 2、作生活用水、作生活用水 香港于20世紀(jì)50年代末開始采用海水沖廁，目前沖廁海水的用量已達到35萬立方米/d，占沖廁用水的70%左右，香港最終目標(biāo)是全部用海水。 2.2 海水直接利用及其實例海水

7、直接利用及其實例3 3、作農(nóng)業(yè)灌溉用水、作農(nóng)業(yè)灌溉用水a(chǎn) 美國亞利桑那大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)一種天然植物適于用海水灌溉，其果實富含蛋白質(zhì)和植物油，既可直接食用又可作為榨油，這一發(fā)現(xiàn)為進一步發(fā)展海水灌溉農(nóng)業(yè)，提供了新途徑。b 前蘇聯(lián)中亞地區(qū)已成功地開發(fā)出直接用咸水灌溉。 c 中央電視臺報道（2000-12-21），中國科學(xué)家正在山東、江蘇、廣東、海南等省的沿海灘涂上試行海水灌溉農(nóng)業(yè)，以幫助解決農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收和水資源短缺的世紀(jì)課題。 2.3 海水淡化及其實例海水淡化及其實例定義：定義： 利用海水脫鹽生產(chǎn)淡水淡化工藝：淡化工藝：反滲透法，太陽能法，低溫多效蒸餾，多級閃餾，電滲析法，壓汽蒸餾，露點蒸發(fā)

8、法，水電聯(lián)產(chǎn)，熱膜聯(lián)產(chǎn)，新技術(shù)（非加壓滲透吸附，碳納米薄膜，蛋白質(zhì)膜等）2.3 海水淡化及其實例海水淡化及其實例實例：實例：1、天津北疆20萬噸海水淡化項目 日產(chǎn)淡化水20萬噸，除7%淡化水供全廠生產(chǎn)生活使用外，其余將通過自來水摻混后進入市政管網(wǎng)，有力緩解濱海新區(qū)乃至天津市淡水缺乏問題。2.3 海水淡化及其實例海水淡化及其實例2 2、河北曹妃甸海水淡化項目、河北曹妃甸海水淡化項目 采用膜法工藝，建設(shè)氣浮，超濾等預(yù)處理設(shè)施，配置5套單體產(chǎn)能1萬立方米/日的反滲透裝置以及以后礦化設(shè)施等。該工程采用國際脫鹽協(xié)會，世界水協(xié)會認(rèn)證的最高水平反滲透裝置，能量回收率正常運行可達98.5%以上，最低在95%以

9、上，淡水商業(yè)運用于市政管網(wǎng)。2006年開始啟動,日產(chǎn)5萬噸淡水，僅向曹妃甸區(qū)供水，是作為100萬噸海水淡化進京的先期示范項目。屆時，淡化后的海水通過管線直接輸送到北京，進入北京的水廠再進行調(diào)配，時間預(yù)計是2019年。2.3 海水淡化及其實例海水淡化及其實例3，墨爾本反滲透海水淡化廠維多利亞海水淡化項目地處墨爾本東南130公里，采用GE的低壓和中壓驅(qū)動系統(tǒng)及中壓電機，是全球最大的反滲透型海水淡化廠之一。項目建設(shè)僅耗時三年，于 2012年11月正式上線，并成功完成了規(guī)定的30天連續(xù)生產(chǎn)試驗，于12月全面投入使用。其規(guī)模達到450 000 噸/日多介質(zhì)壓力濾池，兩級反滲透系統(tǒng)，能量回收，后處理 2.

10、3 海水淡化及其實例海水淡化及其實例4，巴塞羅那反滲透海水淡化廠 巴塞羅那海水淡化廠于巴塞羅那海水淡化廠于2009年年12月建成運行，建成之后為巴塞月建成運行，建成之后為巴塞羅那郡羅那郡100多個市（超過多個市（超過450萬萬居民）提供飲用水，占總供水量居民）提供飲用水，占總供水量的的15%20%的。的。200 000 噸噸/日日開放式取水和海水泵站，高速氣開放式取水和海水泵站，高速氣浮，重力濾池，雙濾料壓力濾池浮，重力濾池，雙濾料壓力濾池，保安過濾器，兩級反滲透系統(tǒng)，保安過濾器，兩級反滲透系統(tǒng)，能量回收，后處理，能量回收，后處理2.4 海水綜合利用及其實例海水綜合利用及其實例定義定義：海水綜

11、合利用就是從海水中提取化學(xué)元素、化學(xué)品及深加工等。海水金屬資源豐富。目前我國的海水綜合利用主要以制鹽、氯化鉀、溴素和氯化鎂等產(chǎn)品為主。2.4 海水綜合利用及其實例海水綜合利用及其實例海水制堿：2011年11月，三友化工宣布其濃海水綜合利用項目順利建成投產(chǎn)。該項目是利用河北省唐山市曹妃甸工業(yè)區(qū)海水淡化裝置產(chǎn)生的排廢濃海水作為原料，通過精制處理后用于純堿生產(chǎn)，每年可為公司帶來原鹽51.95萬噸、水904萬噸。該項目的建成投產(chǎn)，可使鹽、水資源充分循環(huán)利用的同時，進一步降低純堿生產(chǎn)成本，而且可解決排廢濃海水對海洋生態(tài)環(huán)境的重大不利影響。2.4 海水綜合利用及其實例海水綜合利用及其實例海水制溴：海水中含

12、嗅量平均67毫克/升，總儲量達89萬億噸。空氣吹出法其他方法：陰離子交換樹脂吸附法、溶劑萃取法、氣態(tài)膜法 2.4 海水綜合利用及其實例海水綜合利用及其實例海水制鎂：鎂具有優(yōu)良物理特征。海水中鎂的平均含量為1.29毫克/升，總儲量達1 800萬億 噸，可謂取之不盡。海水提鎂技術(shù)有化學(xué)沉淀法和蒸發(fā)結(jié)晶法。海水制鎂海水制鎂2.4 海水綜合利用及其實例海水綜合利用及其實例海水制鎂：1941年1月，美國一家化學(xué)公司第一次從海水中提取了氯化鎂，并用電解法從氯化鎂中獲得了金屬鎂?，F(xiàn)在，人們已經(jīng)掌握了從海水中經(jīng)濟地提取鎂的方法：只要將石灰乳液加入海水中，沉淀出氫氧化鎂，注入鹽酸，再轉(zhuǎn)換成無水氯化鎂就可以了。此

13、外，電解海水也可以得到金屬鎂。由于進行科學(xué)的開采，海洋今天對人類用鎂完全可以做到敞開供應(yīng)。眼下每年從海水提煉的鎂總量為20萬噸，幾乎是全世界開采量的一半新思路：新思路：海水綜合利用海水綜合利用.f4v 2.4 海水綜合利用及其實例海水綜合利用及其實例海水制鈾鈾，為一種銀白色金屬，是重要的天然放射性元素。人們熟知它，是因為它成為了目前最重要的核燃料海底海底鈾鈾的的豐富性豐富性海水制海水制鈾鈾環(huán)環(huán)保性保性地表的地表的鈾鈾有限限有限限海底制鈾優(yōu)勢2.4 海水綜合利用及其實例海水綜合利用及其實例海水制鈾：a 從20世紀(jì)60年代起，日本、英國、德國和美國等先后著手從海水中提取鈾的基礎(chǔ)性研究，并且逐漸建立

14、了多種從海水中提取鈾的方法。b 1971年，日本試驗成功了一種新的吸附劑。除了吸附劑1克可以得到1毫克鈾，氫氧化鈦之外，這種吸附劑還包括有活性碳，這種新型因而用它從海水中提取鈾遠(yuǎn)比從一般礦石提取鈾的成本要低得多。為此，日本已于1986年4月在香川縣建成了年產(chǎn)10千克鈾的海水提取廠。同時已制定了進一步建造工業(yè)規(guī)模的海水提鈾工廠的計劃，預(yù)計到2000年前年產(chǎn)鈾達1000噸。2.4 海水綜合利用及其實例海水綜合利用及其實例海水制鉀海水制鉀海水中平均含鉀380毫克/升，總儲量約500萬億噸。由于鉀是 重要化肥，世界絕大多數(shù)國家鉀礦貧乏，因此，由海水提鉀引起 世界普遍關(guān)注。（化學(xué)沉淀法，有機溶劑法，膜分

15、離法，無機離子交換法，綜合流程法）1969年日本政府投資70億日元進行“海 水淡化副產(chǎn)物利用”大型研究，以日產(chǎn)淡水10萬立方米多級 蒸裝置為主，濃海水再經(jīng)電滲析濃縮，再隔膜電解制得鈉鉀堿 液，堿液量為70噸/日。（直接提取溴） 1949 年由荷蘭Norsk Hydro公司與挪威NVMekog肥料聯(lián)合組成公司，投資200萬美元，建成以二苦 酞胺法提取硝酸鉀的中試，處理量為海水300立方米/小時(按 鉀肥計為1(XX)噸/年)。1953年建成，1954年2月投人運行， 1955年7月停止。（二苦胺法）河北制鉀 ：海水綜合利用海水綜合利用3.f4v2.4 海水綜合利用及其實例海水綜合利用及其實例瑞典

16、的采掘船吸入飽含礦物質(zhì)的海水 海底金源豐富海底金源豐富黃黃金金隨隨著河流著河流帶帶到海洋到海洋海底含金海底含金濃濃度高度高含金率高含金率高1 1 一一戰(zhàn)費戰(zhàn)費里茨里茨 哈勃的出海提取金子哈勃的出海提取金子 2 802 80年代中期年代中期蘇聯(lián)籌蘇聯(lián)籌建海水提金中建海水提金中間試間試 驗廠，從熱電廠的海水冷卻水中回收金驗廠，從熱電廠的海水冷卻水中回收金、鉫、銫等金屬。、鉫、銫等金屬。 3 3海海峽峽建立建立 吸附大吸附大壩壩海水制金海水制金2.4 海水綜合利用及其實例海水綜合利用及其實例日本日本科學(xué)家在日本海海域內(nèi)架設(shè)了不少管狀的海水過濾系統(tǒng)。海水通過這些過濾系統(tǒng)之后，系統(tǒng)內(nèi)的吸附劑顆粒能選擇性

17、地吸取其中的金屬元素。將這些吸附劑顆粒進行最后加工，便可獲得所需金屬。法國法國建在利翁灣岸邊的潮力發(fā)電站，也成功地運用了這一技術(shù)。不久前，瑞典科學(xué)家提出在大陸架地區(qū)建造一些水下設(shè)施，其關(guān)鍵是在水下200米的深處筑起一道能夠吸附金屬元素的特殊“大壩”來擋住洋流。意大利意大利的方案是建造一些帶有網(wǎng)狀工作部件的裝置，網(wǎng)是用能吸附金屬元素的聚合物制成。3、我國存在的問題、我國存在的問題 我國海水利用雖然起步較早，但存在規(guī)模小、發(fā)展慢、市場競爭力不強等問題，主要表現(xiàn)在： 一是海水利用發(fā)展慢。我國海水淡化水日產(chǎn)量僅占世界的1左右；海水作冷卻水用量僅占世界的6%左右；海洋化學(xué)資源綜合利用的附加值、品種和規(guī)模等方面與國外都有較大的差距。 二是海水淡化成本仍相對較高。這是制約海水淡化發(fā)展的最直接和最主要因素。 三是無法可依、無規(guī)可循。有條件利用海水但不利用的情況仍較嚴(yán)重，沒有法規(guī)約束力。3.1 問題的解決問題的解決 針對以上幾個問題主要有下列解決措施： 一是不斷發(fā)展海水利用技術(shù)，為大規(guī)模海水利用奠定更加堅實的基礎(chǔ)； 二是建立以節(jié)水為核心的水價機制，這能有效地抑制淡水資源的消費，從而形成引導(dǎo)海水利用特別是工業(yè)大規(guī)模利用海水的動力； 三是盡快建立和完善相關(guān)的法律法規(guī)及政府政策。4、展望、展望表1 我國海水利用發(fā)展目標(biāo)年份年份海水淡化量海水淡化量海水直接利海