5.3阿联酋阿布扎比TAWEELAH A1（多效蒸馏法）
下面介绍MED法在阿布扎比AL TAWEELAH A1海水淡化项目上的应用。
5.3.1 背景
■海水淡化厂的扩建：该项目是AL Taweelah 海水淡化厂扩建的一部分，该厂目前是世界上最大的海水淡化厂，日产水量为100.63万立方米。
■高效可靠的处理工艺：该系统必须性能可靠，因为海水淡化厂要为市民提供不间断和高质量的饮用水。
■生产量大：项目确保每天生产24万立方米的海水淡化水。
■能耗低：为了提供最佳报价，解决方案必须考虑重复利用来自发电站的蒸汽，以确保最低耗电量。这种设计带来更高的能量输出，从而获得更多收益，同时还能实现可持续发展。
5.3.2 解决方案
1. MED-TVC 工艺（多效海水淡化/热蒸汽压缩）
威立雅集团的SIDEM 基于在热法海水淡化方面的丰富经验，提出了具有创造性的多效蒸馏 - 热蒸汽压缩 (MED-TVC)工艺。MED 技术为大规模海水淡化提供了一个极具吸引力的解决方案，在投资成本和耗电量方面很有竞争力。SIDEM 提供了包括14 个热法海水淡水装置在内的全套方案，每个装置每天能够提供17,120 立方米的饮用水。该厂每天的生产量达到240,000 立方米，是采用MED－TVC技术规模最大的热法海水淡化厂。
2. MED－TVC 海水淡化厂的运营
SIDEM 开发的MED－TVC 工艺的最大特点是，与其它公司的热法相比，生产每立方 米海水淡化水可节约2.5 – 3 kw 的能量，这有利于提高能量输出效率和运行收益水平。正是由于这些特点带来的额外收益，SIDEM 的客户才可以提高海水淡化厂收购价格而不带来任何风险。
图8. MED装置区
5.3.3 典型工艺流程
MED技术基本上采用真空蒸馏法，这种工艺效率高，便于低温蒸发。每个装置都由若干连接起来的蒸发器组成，压力（和温度）渐次下降。
每个蒸发器主要由水平方向的管束组成，在顶部喷洒海水，然后重力下落。加热蒸汽进入管束内侧，通过外部冷却作用凝结成水（淡水）。同时，通过回收凝结热（潜热）重新加热海水，再部分蒸发。海水蒸发产生的蒸汽被用为下一道工艺的加热介质。从前一个蒸发器到后一个蒸发器的压力逐渐减少，使得浓盐水被导入下一个蒸发器并蒸发释放出更多的蒸汽。
图9. MED蒸发器
在蒸发器和热蒸发器之间加装一个热压缩器可以提高MED工艺的热效率。这种静态压缩器利用在蒸发器中产生的一部分蒸汽，将其回注到压力更高的蒸汽中，作为第一个蒸发器的加热介质。
六.对我项目的建议方案
6.1 项目概况
■东顺石油化工有限公司大型炼油化工项目位于湛江市开发区东海岛新区，岛上水资源相对紧缺；
■ 根据开发区管委会的要求，需要公司建设一套日产20万吨淡化海水的海水淡化装置； ■ 该海水淡化工程是东顺炼油化工项目的一部分，建成后将成为我国最大的海水淡化工程，也是世界上规模较大的海水淡化工程之一；
■该系统必须稳定可靠，以保证本项目和园区内其它工业企业的用水需要； ■出水水质应符合工业用水标准；
■方案应设计合理，能耗低，符合本项目要求。
6.2技术比较
蒸馏法和反渗透法是海水淡化的主要技术路线，多级闪蒸、多效蒸馏和反渗透是当今海水淡化三大主流技术。多级闪蒸技术成熟、运行可靠，主要发展趋势为提高装置单机造水能力，降低单位电力消耗，提高传热效率等。低温多效蒸馏技术由于节能的因素，近年发展迅速，装置的规模日益扩大，成本日益降低，主要发展趋势为提高装置单机造水能力，采用廉价材料降低工程造价，提高操作温度，提高传热效率等。反渗透海水淡化技术发展很快，工程造价和运行成本持续降低，主要发展趋势为降低反渗透膜的操作压力，提高反渗透系统回收率，廉价高效预处理技术，增强系统抗污染能力等。
蒸馏法中的多级闪蒸（MSF），由于70年代就大量使用，在世界海水淡化市场中占有主要的地位。技术很成熟，但今后不会有突破性进展，且能耗在10~14千瓦小时／立方米淡水，从投资、材料、能耗、运行管理等方面考虑，难以适合我国国情。低温多效（LT-MED）自80年代以来，不少蒸馏法专家认为有前途，它使用70℃左右的乏蒸汽，吨淡水动力耗电2千瓦小时，汽耗折合发电3.5千瓦小时左右（少发一定量的电），每吨淡水总能耗约5.5~6.0千瓦小时。投资费用比MSF省，但比反渗透（RO）高，在投资许可及热电和水结合生产纯水的场合，可考虑采用。反渗透是近10多年来发展最快的海水淡化方法，是从海水制取饮用水最经济的方法，一般电耗3~4千瓦小时／立方米淡水。
经过近几十年的发展，随着技术的进步，反渗透技术的淡化成本已显著降低。华能玉环34600吨/天反渗透海水淡化工程每吨海水淡化处理的成本在4元左右；天津大港建设淡化能力为15万吨/天的海水淡化厂，预计投产后海水淡化成本每吨低于4元，低于其他工业用水
水价。国际上，新加坡新泉13.6万吨/天反渗透海水淡化厂每吨海水淡化处理的成本为0.78新元（约3.9人民币）；以色列Ashkelon33万吨/天反渗透海水淡化厂每吨海水淡化处理的成本为0.53美元（约4.3人民币）。即使是用二级RO生产含盐量小于20毫克／升的水，与离子交换结合生产纯水，其经济性也可与其他方法（LT-MED等）竞争的。正是由于反渗透海水淡化法技术和经济上的综合优势，近几年国际上新建的大型海水淡化厂大都采用了反渗透技术（见表1）。
因此，本海水淡化项目建议选择反渗透方案。
6.3 反渗透法方案
本海水淡化水厂可以分为四个部分： 1.取水； 2.预处理； 3.反渗透； 4.浓水处理。
6.3.1 海水取水
由于本项目取水量大，适宜采用开放式取水的方式，为防止取水点受到近海污染物和航道油污的污染，取水水源最好选择距离海岸1~2千米、水面下若干米深处（具体离岸距离和取水口深度应在对近岸水质和地貌进行深一步了解后再定）。海水通过管道（国际上大型海水淡化厂实际用1-3条）输送至提升泵站。提升泵站设有多组立式泵（其中一台为备用），通过管道将海水送至海水淡化厂（建议采用国际上先进且已有成熟应用业绩的高压泵和管道设备，我国目前在该领域的技术尚不成熟）。
6.3.2 预处理
我们必须对水源的化学组成和特性进行深入了解，以保证最终设计能够应付最好和最坏的条件，这就需要膜生产厂家在不同的时间对水源处（暂定为距离海岸1~2千米的某处，）所取水样进行膜试验，最后选择适合的膜，并通过海水水质测试再确定更为合理的预处理方案。这样，在完全掌握水源特性的基础上做出科学合理的预处理方案，才能为后面的反渗透系统提供优良水质，从而保证反渗透系统长期高效地稳定运行。
采用超/微滤预处理工艺与采用传统预处理工艺的反渗透系统相比，具有以下明显优势： ■ MF/UF透过液水质更好。SDI和浊度更低，明显降低了对反渗透胶体和有机物、微生物
的污染负荷。
■ 由于膜在这里是污染物的绝对屏障，MF/UF滤液的高质量可以保持稳定。即便是地表水
和废水等水质波动异常频繁的水源，这种稳定性也不会改变。 ■ 由于胶体污染减少，反渗透系统的清洗频率明显降低。 ■ 与一些传统过滤工艺相比，MF/UF系统操作更容易，耗时更少。 ■ 与采用大量化学品的传统工艺相比，MF/UF的浓缩废液的处置比较容易。 ■ 占地面积更小，在一些大系统中，有时只相当于传统工艺的1/5。 ■ 有利于系统的扩大增容。
■ 运行费用基本相当，在一些情况下较少。 ■ 投资费用基本相当，在一些情况下较少。
运行良好的传统预处理水的SDI为2~6，而典型的MF/ UF产水的SDI为0.3~2，明显优于前者。利用浊度和SDI都非常低的UF产水，反渗透设计的通量会大大提高。采用了更高的通量，需要的膜元件、膜壳和管线都减少了，系统的固定资产投资降低了。而且高通量还有一个好处，可以将产水透盐量减少20%~50%。
目前国际上新建的大型反渗透海水淡化厂均采用超/微滤二级预处理技术，均取得了明显的效果。国内先期投运的海水淡化工程多采用常规预处理方法，即多介质过滤和细砂过滤方式。但由于常规预处理方法在设计、运行、维护等方面存在的不足，后期建设的大型反渗透海水淡化工程也已逐渐转用超/微滤预处理技术。
因此，建议本项目采用两级过滤，以重力滤池为一级预处理，超/微滤作为二级预处理。其工艺包括以下步骤：
1.消毒处理
通过加氯（一般采用NaClO）可以使海水中的生物污垢降至最低。 海洋生物的影响： 1）堵塞管路
2）破坏氧化保护层，腐蚀设备
3）海洋污垢隐藏的高腐蚀性化学物质导致管壁腐蚀的累计 4）压力损失增加 5）降低流量 6）降低热交换器能力