海水淡化在加利福尼亞州

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)海水淡化在加利福尼亞州第一章：背景海水淡化廠世界范圍海水淡化技術(shù)反滲透（反滲透）蒸餾投入水（給水）生產(chǎn)用水產(chǎn)品水回收預(yù)處理過程過濾器反沖洗，膜的清洗和存放，防結(jié)垢和移除，以及管道清洗廢污水排放能源使用比較蒸餾和反滲透技術(shù)成本的淡化水成本的其他水源海水淡化廠世界范圍對超過7500名的海水淡化廠在世界各地運行，60％是位于中東地區(qū)。世界上最大的核電廠在沙特阿拉伯生產(chǎn)128mgd的脫鹽水。相比之下，12％的世界的能力，是產(chǎn)于美洲，而且大部份的工廠位于加勒比海和佛羅里達州。迄今為止，只有有限數(shù)量的海水淡化廠已建成沿加州海岸，這主要是因為海水化淡的成本普遍高于成本的其他供水辦法可在加利福尼亞州（例如，水資源轉(zhuǎn)移和地下水抽水）。然而，由于干旱條件下發(fā)生和關(guān)注水的供應(yīng)增加，海水淡化項目正在擬議在許多地點設(shè)在國家。海水淡化技術(shù)海水淡化是一個過程，可去除溶解礦物質(zhì)（包括但不限于鹽），從海水，半咸水或處理過的廢水。一些技術(shù)已經(jīng)開發(fā)出來，用于海水淡化，包括反滲透（反滲透），蒸餾法，電滲析法，真空冷凍。兩個這些技術(shù)，反滲透法和蒸餾，警方現(xiàn)正考慮由直轄市，水區(qū)，而私人公司，為發(fā)展海水淡化技術(shù)在加利福尼亞州。這些方法介紹如下。反滲透（反滲透）在反滲透，給水泵在高壓下，通過滲透膜，分離鹽從水（圖1）。給水預(yù)處理，以消除粒子，將阻塞膜。水的質(zhì)量產(chǎn)生了依賴于壓力，濃度鹽在給水和鹽滲透常數(shù)膜。產(chǎn)品水質(zhì)得以改善，增加了第二個通過的膜，即產(chǎn)品的防水，從第一通是美聯(lián)儲第二次通過。圖1。流程圖一個反滲透系統(tǒng)（禮貌美國國際開發(fā)署）。（卡恩，1986）。蒸餾在蒸餾過程中，給水加熱，然后蒸發(fā)分離出來，溶解礦物質(zhì)。最常見的方法包括蒸餾多級閃光（無國界醫(yī)生組織），多效蒸餾（MED），以及蒸汽壓縮（VC）的（圖2）。圖2。常用方法蒸餾。在無國界醫(yī)生組織，給水加熱和壓力降低，所以水"閃亮"變成蒸汽。這個過程構(gòu)成了一個階段一個階段的數(shù)目在系列，其中每正處在一個較低的壓力。在地中海，給水通過多項蒸發(fā)器系列。蒸氣從一個系列是后來用于蒸發(fā)水，在未來系列。風(fēng)險投資過程中涉及到蒸發(fā)了給水，壓縮蒸氣，然后用加熱壓縮蒸氣作為熱源蒸發(fā)增加給水。有些蒸餾廠，是一種混合的一個以上的海水淡化技術(shù)。垃圾產(chǎn)品，從這些過程是最佳的解決方案與高鹽的濃度。投入水（給水）海水淡化廠可利用海水（直接從印度洋經(jīng)離岸金融攝入量和管道，或從水井坐落于海灘或海底），含鹽地下水，或再生水作為給水。由于微咸水具有較低的鹽分濃度，所花費用的脫鹽苦咸水處理普遍低于生產(chǎn)成本的淡化海水。進水口管道海水淡化廠應(yīng)設(shè)在遠離污水處理廠排污渠，以防止攝入出院污水。如果污水處理廠的排放物或其他種類的污染物，都包括在入伙事宜，不過，會前和會后的處理過程，應(yīng)該消除污染物的影響。生產(chǎn)用水蒸餾廠生產(chǎn)高品質(zhì)的產(chǎn)品水范圍從1.0至50ppm的全港發(fā)展策略，而反滲透廠生產(chǎn)的產(chǎn)品水范圍從10到500ppm的全港發(fā)展策略。（推薦加州飲用水標準為最高，全港發(fā)展策略是500毫克/升，相當于500百萬分之一）。海水淡化廠所生產(chǎn)的水供家庭使用，后處理過程中，往往聘用，以確保產(chǎn)品的水質(zhì)符合衛(wèi)生標準飲用水以及推薦的審美與反腐蝕的標準。海水淡化的產(chǎn)品水可用于在其純粹的形式（例如，在化妝水在電廠鍋爐），也可能混有少純凈水和用于飲水，灌溉，或其他用途。該產(chǎn)品的淡化水是通常較單純，比飲用水標準，因此，當產(chǎn)品水是為市政用途，它可能與水混合含有更高水平的總?cè)芙夤腆w。海水淡化純凈水是高度酸性，因此，這是腐蝕管道，因此它已經(jīng)被混在其他水源，這是管道輸送的現(xiàn)場，否則調(diào)整pH值，硬度，堿度，然后以管道輸送外。產(chǎn)品水回收該產(chǎn)品水回收相對投入水流量為15至50％，大部分海水淡化廠。每100加侖的海水中，15至50加侖的純凈水會產(chǎn)生隨著鹽水含有溶解固體。海水淡化廠的復(fù)蘇有所不同，其中部分原因是因為當事人的工廠作業(yè)依賴于特定地點的條件。在若干地點，在加利福尼亞州，試點項目正在擬議中的測試工廠作業(yè)，然后才全面大規(guī)模項目的建成。預(yù)處理過程預(yù)處理過程中，需要拆除的物質(zhì)會干擾與脫鹽過程。藻類和細菌能夠在成長中都反滲透法和蒸餾廠，所以殺生劑（通常小于1毫克/升氯氣），是需要清理的制度。一些反滲透膜所不能容許的氯，使脫氯技術(shù)要求。臭氧或紫外線光也可能被用來去除海洋生物。如果臭氧是用，它必須拆除與化學(xué)品才到達膜。一個反滲透技術(shù)已經(jīng)研制成功，最近不需要化學(xué)預(yù)處理。在滾裝植物，懸浮固體及其它粒子在給水必須拆除，以減少污染的膜。懸浮固體去除混凝和過濾。金屬在給水不允隨鹽由膜，并已出院，在鹵水。與正常濃度的重金屬在海水中，金屬，目前在鹵水排放，但集中由反滲透過程中，將不會超出排放限制。有些蒸餾廠可能還需要清除金屬由于潛在的腐蝕問題。過濾器反沖洗，膜的清洗和存放，防結(jié)垢和移除，以及管道清洗該過濾器的預(yù)處理給水在滾裝植物必須清洗，每隔數(shù)天（backwashed），以明確積累了沙子和固體。該反滲透膜必須清理了大約4倍，一年必須更換，每3至5年。堿性清潔劑是用來去除有機污垢和酸性清潔工人用來去除規(guī)模及其它無機沉淀物。全部或部分滾裝廠必須關(guān)閉時，膜的更換。當滾裝植物是不會持續(xù)使用，反滲透膜，必須存放在化學(xué)消毒/保存液必須加以處置后使用。蒸餾廠也可以關(guān)閉，進行管束更換，這是類似于膜替換。海水淡化廠的部件必須清洗，以減少結(jié)垢的條件，如鹽礦床于植物表面，如水管，油管或膜。結(jié)垢是由高鹽濃度海水，可以導(dǎo)致降低機器的效率和腐蝕的水管。一般來說，結(jié)垢的增加，因為溫度增加，因此結(jié)垢是更令人關(guān)注的蒸餾廠，自滾裝植物需要更低的溫度下運作。結(jié)垢可減少引入添加劑，以抑制晶體生長，降低溫度和/或鹽的濃度，除垢形成的選民，或播種，形成粒子。一旦規(guī)模形成，他們可以去除化學(xué)或機械手段。除了縮放，既反滲透法和蒸餾廠進水口和排污渠結(jié)構(gòu)和管道能成為犯規(guī)，與自然發(fā)生的有機體或銹蝕。結(jié)構(gòu)和管道，可清洗機械手段或采用化學(xué)品或熱量。給水也可能除氧，以減少腐蝕。廢污水排放海水淡化廠所生產(chǎn)的液體廢料可能包含全部或部分以下三方：高鹽的濃度，化學(xué)品使用期間defouling的工廠設(shè)備和預(yù)處理和有毒金屬（其中最有可能被目前如果排放水接觸金屬所用的材料建造的核電廠設(shè)施）的保護。液體廢物，可直接排放到海洋，再加上其他排放物（如電廠冷卻水或污水處理廠的污水），然后海洋排放，排放到污水處理的污水處理廠，或干涸，并棄置在堆填區(qū)。海水淡化廠也生產(chǎn)少量的固體廢棄物（如用預(yù)處理過濾器和固體微粒過濾列于預(yù)處理程序）。舉例來說，容量的城市圣巴巴拉的海水淡化廠，是7500個自動對焦/里亞爾（約7.16mgd）。1992年5月，該廠生產(chǎn)的6.7mgd產(chǎn)品的水和產(chǎn)生8.2mgd廢鹵水鹽度約1.8倍的海水。另外1.7mgd鹵水產(chǎn)生后，從濾池反沖洗。假設(shè)濃度的懸浮固體量，在海水飼料范圍從10到50ppm，使用約170to5.1立方碼每天的固體產(chǎn)生，即相等于1時59分貨車荷載每星期。（資料來源：伍德沃德-克萊德顧問，審查機構(gòu)，為城市圣塔芭芭拉和對Ionics公司奇摩臨時性緊急海水淡化項目，1991年3月）。能源使用能源用在海水淡化過程中，主要是電力和熱力。所需能源為海水淡化廠在很大程度上依賴于鹽度和溫度的給水，水的質(zhì)量產(chǎn)生了，和除鹽技術(shù)的使用。估計用電量的要求，各種技術(shù)，海水淡化是：除了電力需要，無國界醫(yī)生，醫(yī)學(xué)，和一些VC的植物，也利用熱能加熱給水。（由于政府工作效率低下的轉(zhuǎn)換熱能電力，因此是一個高能量的"罰款"，如果電力是用來供熱給水）。舉例來說，除了以3500年至7000年千瓦時/自動對焦的能源所需的電力，熱力能源需求為無國界醫(yī)生蒸餾廠，估計在2.7億美元價/自動對焦（約有26000千瓦時/自動對焦），而地中海植物中，估計有額外的熱能所需經(jīng)費2.3億元價/自動對焦（約22000千瓦時/自動對焦）。[1]因此，其總的能源需求，為蒸餾技術(shù)是高于反滲透技術(shù)。能源的使用要求，為海水淡化廠高。舉例來說，據(jù)估計，千瓦時/年，將需要全時間的運作，該市的圣巴巴拉的海水化淡廠，生產(chǎn)7500個自動對焦/年的水。相比之下，能源需要泵7500個自動對焦/年的水來自科羅拉多河，興建輸水管道或國家的水利水電工程，以大都市水區(qū)（分布）的南加州是15至千瓦時/年。這些能源條件的，方可相比，能源使用的一個小型到中型的工業(yè)設(shè)施（如大型煉油廠，小軋鋼廠，還是大型計算機中心），其中利用75000至10萬千瓦時/年。雙方反滲透法和蒸餾廠可受惠熱電廠，以減少能源的使用。由于提高了能源使用可能造成對環(huán)境的不良影響，對個人和累積影響，能源的使用和生產(chǎn)，在擬議的海水淡化廠將要求逐案分析。比較蒸餾和反滲透技術(shù)的一個好處是蒸餾廠是有一個更大的潛力，形成規(guī)模經(jīng)濟。蒸餾廠也沒有關(guān)閉自己的部分業(yè)務(wù)，為清洗或更換設(shè)備經(jīng)常滾裝植物，雖然蒸餾廠可以且已經(jīng)關(guān)閉，進行管束更換及清潔工作。預(yù)處理要求更大滾裝植物，因為混凝劑，是需要解決的微粒，然后水穿過膜。不像滾裝廠，蒸餾廠不產(chǎn)生廢棄物，從沖洗的預(yù)處理過濾器。優(yōu)勢滾裝植物超過蒸餾包括：反滲透廠給水一般并不需要加熱，所以熱的影響，排放低;滾裝植物少出現(xiàn)腐蝕;滾裝植物通常有較低的能源需求;滾裝植物往往有較高的回收率-45％左右，為海水;滾裝過程中，才能消除有害污染物，如三鹵甲烷母質(zhì)，殺蟲劑和細菌;滾裝和植物采取了以下表面積比蒸餾廠，為同等數(shù)量的水生產(chǎn)。成本的淡化水成本生產(chǎn)用水由海水淡化取決于所使用的技術(shù)和核電廠的能力，除其他因素外。舉例來說，成本的脫鹽水在圣巴巴拉（元1900/af）結(jié)果如下：注銷資本成本較短短5年間，高融資成本，能源成本高企。整體成本的水產(chǎn)量都大約相同，為RO和某些形式的蒸餾廠。價格估計的水所產(chǎn)生的海水淡化廠在加利福尼亞州范圍從1000美元至4000/af。表2列舉的成本，估計生產(chǎn)用水為現(xiàn)有和擬建的植物，如資料可供參考。（具體費用估計為大多數(shù)現(xiàn)有和擬建的加利福尼亞州的海水淡化廠也被列入第2章的這份報告），費用包括資本和運營及維護費用。為長遠的投資項目，資金成本極有可能攤銷假設(shè)植物生命的20年至30年。資本成本為滾裝植物往往低于蒸餾廠。其中一些建議是對植物則會開辦僅幾年。經(jīng)營一家工廠，一個兼職，而不是全職的時間，依據(jù)可能會更昂貴，在長遠而言，由于維修和資本成本必須支付，而核電廠關(guān)閉。成本的其他水源一些加州海岸社區(qū)正面臨水資源短缺問題。盡管社區(qū)可能有相對便宜的現(xiàn)有水電的供應(yīng)，電力供應(yīng)是因為過去被認為不足以應(yīng)付社會的需求。新的食水供應(yīng)較為昂貴，它比現(xiàn)有的用品，并在某些情況下，價格可比性，以淡化水。表2總結(jié)了成本，各供水。早在1991年，大都市水區(qū)（分布）的南加州元發(fā)放27/af水從科羅拉多河，以及美元195/af水從加州調(diào)水工程。新的水源將耗資128/af從帝國灌區(qū)元93/af從arvin愛迪生蓄水kern縣（如果水是可在干旱）。（資料來源：屬。通訊與鮑勃和國防部長，分子量分布，1991年）。noninterruptible未經(jīng)處理的水用于住宅用途的，在圣迭戈是購自分子量分布元269/af;經(jīng)處理的食水成本額外增加53/af。最不昂貴的新用品，其他超過海水淡化，將花費600元-元700/af。（資料來源：屬。通訊與戈登赫斯，sdcwa，1991年和羅伯特山田，sdcwa，1992）。在圣巴巴拉，未經(jīng)處理的水從瑪湖邊水庫耗資35/af。開發(fā)新井，以進一步利用城市的地下水盆地將耗資