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随着经济的发展和人们生活水平的提高，对水的需求量越来越大;而受全球气候变暖和环境污染等因素影响，淡水资源短缺问题越来越严重。为解决水资源不足问题，海水淡化技术及工艺研究成为热门话题。本文主要介绍了机电一体化的移动式海水淡化装置。
海水淡化是将海水中的盐分和水分进行分离的技术和过程。海水实现淡化主要有2条途径，一是从海水中提取水，二是从海水中析出盐。目前，实际使用的主要有蒸馏法、反渗透法和电渗析法。本文采用一级反渗透脱盐技术工艺，设计了机电一体化的移动式海水淡化装置，主要由动力系统、净化系统以及控制系统等组成。该装置不需外接电源，可直接从海水中制取饮用淡水，作为淡水生产应急补充装备，适合在远离陆地的海岛及舰船上使用。
1移动式海水淡化装置-淡化工艺
移动式海水淡化装置的净水工艺由预过滤、反渗透脱盐及终端消毒等3部分组成。预过滤包括粗滤及精密过滤。粗滤可以滤除海水中细小纤维、悬浮物和颗粒物;精密过滤主要去除水中较小的悬浮固体，降低水的浊度，为反渗透膜的正常工作提供水质保证。反渗透脱盐可以除去海水中的可溶性盐类、有机物及微生物。终端消毒采用紫外消毒，防止细菌泄漏到产水中，以保证产水水质。
设计的海水淡化工艺流程为：海水→粗滤→增压泵→精密过滤→高压泵→反渗透脱盐→紫外消毒→淡水
工艺流程图1
2移动式海水淡化装置-结构设计
2.1整体结构
移动式海水淡化装置主要由动力系统、净化系统、管路系统、控制检测系统以及框架组成。其结构见图2。
装置的整体结构分为上下两层：上层为净化单元，主要包括精密滤器、高压泵、反渗透膜组件及紫外线消毒器;下层安装增压泵、发电机及控制系统，其中粗滤器与增压泵相连。装置的重心在下层，稳定性好。底角安装4只脚轮，便于移动。
2.2动力系统
动力系统包括增压泵、高压泵及发电机。增压泵的作用是提取海水，把海水输送到高压泵，其额定功率为0.37kW，具有一定自吸功能。高压泵是海水淡化工艺中的关键部件，本装置选用柱塞泵，操作压力为13.73MPa，功率消耗0.55kW。
由于该海水淡化装置主要供远离陆地的海岛及舰船上使用，因此安装发电机，可独立使用，不须外接电源。根据增压泵和高压泵电机的总功率消耗以及启动电流，选用的发电机为单相通用柴油发电机，额定频率为50Hz，额定电压为230V，额定输出功率为2.8kW，最大功率3.2kW，额定转速为3000r/min。
2.3净化系统
净化系统包括：粗滤、精密过滤、反渗透脱盐及紫外消毒。
粗滤器由孔直径为1mm的多孔不锈钢片制成(见图3)，规格为Φ50mm，位置在增压泵的前端，通过软管与增压泵连接。精密过滤采用过滤精度为5μm的PP滤芯，规格为Φ50mm×250mm，数量为2支，串联连接。反渗透膜元件选用2支BW2514海水膜，膜壳材料为玻璃钢，采用一级两段设计，减轻了精密滤器(预处理)的负担，提高了水的回收率，但浓水中的无机盐、胶体、有机物和微生物的附着聚集，容易产生浓差极化，导致膜透水性能下降，影响膜的正常使用寿命。
2.4管路系统
海水淡化装置的管路系统包括高压系统和低压系统，而且系统必须耐海水腐蚀。该装置的高压管件选用SS316不锈钢，以及高压复合橡胶软管管件选用低压钢衬胶管及UPVC塑料管。
2.5控制检测系统
该装置采用机电一体化设计，实现了全过程自动控制。设计了水路系统的欠压保护，以防止高压泵因水量不足连续运行而造成的损坏。设计了水路系统的过压保护，以防止压力过高而损坏膜元件。控制检测系统能在线检测进水压力、操作压力、产水流量及产水电导率，保证装置安全、稳定、可靠地运行。
3移动式海水淡化装置-技术参数
产水流量：30-50L/h;
海水脱盐率：99%;
海水回收率：15%;
电源：220V/50Hz;
功率消耗：0.9kW;
发电机油耗：370g/kW?h;
产水水质：符合军队标准及国家相关规范规定;
质量：120kg;
体积：800mm×480mm×750mm。
4移动式海水淡化装置-应用
该移动式海水淡化装置作为淡水生产应急补充装备，非常适合沿海地区、远离陆地的海岛及舰船上使用。目前，该移动式海水淡化装置在能耗、质量、体积及操作灵活性方面还有待进一步改进。
以上是对移动式海水淡化装置解析，本装置对淡水资源紧缺的我国以及很多城市来说是非常好的选择。