我曾经见识过一项庞大的海水淡化装置，它由一家水处理公司研发，以满足社会对清洁用水的巨大需求。这个装置采用了两种主要方法来处理海水，即蒸馏法和反渗透法。
首先，蒸馏法主要用于大型海水淡化项目以及在能源丰富的地区。这是一种古老而有效的方法，它通过将海水加热并使其转变为蒸汽后，再冷却回液体，从而去除其中的盐分和其他杂质。这种方法虽然高效，但需要大量能源，并且成本较高。
另一种技术是反渗透膜法，这是一种广泛使用且成本相对较低的方法。在这个过程中，海水被预处理以去除杂质、细菌和藻类，然后通过一个称为反渗透膜（RO）的特殊薄膜，该薄膜具有高于99%的耐压性和抗氧化性能。由于这些条件，海水只能穿过薄膜的一小部分，而剩余的大部分含有盐分被排出。最终，产出的淡化水不仅质量优良，而且还能直接供给工业、商业、居民以及船舶和舰艇使用。
然而，由于环境因素如季节性温度变化、高硬度等，这些系统比常规脱盐系统更复杂，更耗费资源。此外，由于工程投资与能耗问题，因此精心设计工艺流程并合理配置设备至关重要，以降低单位制备成本并确保系统稳定运行。
预处理是保证长期稳定运行关键步骤之一。在制定方案时，我们必须考虑到微生物生长的问题，因为它们会造成取用设施上的麻烦，并影响设备运转。此外，还要注意周期性的涨潮退潮带来的泥沙污染，以及腐蚀性强的地下材料选择问题。
为了杀灭细菌藻类，我们采用了一种特殊的化学试剂——次氯酸钠发生器，使得我们可以安全地控制化学品投加量，同时避免电极结垢问题。此外，我们还采用了频繁倒极技术来解决这一问题，每隔5-10分钟就改变电极方向，从而有效减少结垢沉淀。
混凝过滤旨在去除胶体悬浮物以降低浊度，其目的是确保进入反渗透系统前给予料中的污染指数(FI)值低于4。在我们的案例中，我们选用FeCl3作为混凝剂，其具有多个优点，如不受温度影响，大颗粒结实沉降速度快等特点。
为了防止难溶无机盐类形成，在进入反渗透脱盐系统之前，我们添加了防垢剂。此外，为维持pH值稳定并防止CaCO3沉淀，我们投加H2SO4调节pH值。而对于CaSO4沉淀保护方面，则采取NaHSO3进行氧化还原控制，以保持ORP在280-320mV范围内，减少副产品磷酸盐生成，从而避免助长微生物生长的问题。
除了上述措施之外，还需注意环岛环境因素，如COD值在1.7-2.5mg/L范围内，有时出现异味异臭问题。因此，在进入反应器之前加入活性炭过滤，可以吸收有机物及异味，同时延长膜寿命；此外，对进高压泵前的浓缩液进行5µm滤芯保安过滤，可以阻挡直径大于5µm颗粒杂质，保障设备安全运作。
最后，我提到了计算机程序控制整个操作过程，该控制设计包括分布式采样与集中监视操作站，可编程PLC组成一个集群式结构。当检测到异常情况（如电导率、流量或压力），自动切换开关可立即启动报警功能，并根据设置参数实现自动停机保护各个关键部件。如果任何故障发生，或当生产结束后，都能够执行自我冲洗操作以清洁所有涉及到的部件。我相信这项创新技术将成为未来社会提供清洁饮用水源的一个重要工具。
