前言

水是生命的源泉，是社会经济发展的命脉，是人类宝贵的、不可替代的自然资源。水资源匮乏正日益影响着生态环境以及全球社会经济的发展。随着我国经济社会的快速发展和城市化进程的不断推进，水资源短缺已成为制约我国社会经济可持续发展的重要因素。海水淡化是从源头增加水资源量的有效手段，是解决我国水资源短缺的重要途径和战略选择，也是确保国家安全和可持续发展的必然要求。

海水淡化技术近年来发展迅猛，在各个领域都有不小的创新进展，如：膜法的反渗透膜的进步、膜组器技术的不断发展、关键设备的不断改进和工艺过程的持续开发等；热法的MSF和MED单机容量扩大，新型防垢剂、廉价材料的选用，采用热泵、水电联产和热膜耦合等；海水淡化集成过程和工艺优化；其他新过程方面，如电渗析、电容吸附、膜蒸馏、正渗透、水合和冰冻法等。这些技术进展进一步增加了海水淡化的发展潜力。2014年世界上脱盐水产量约8.5×107m3/d，解决了2亿多人口的供水和区域发展问题，海水淡化能耗降到3kW·h/m3，淡化水成本在0.5美元/m3左右。

同时，海水淡化的带动作用是非常显著的：一是海水淡化技术的发展带动了材料、装备制造、自动化等产业的发展；二是海水淡化发展起来的新型蒸发技术和各种膜技术等促进了信息、电力、化工、生物工程、医药（疗）、冶金和环保等领域的技术进步。这些技术作为节能减排、清洁生产、提升传统产业及环境保护的重要手段，获得了重大的经济效益、社会效益和生态效益回报。

目前，海水淡化的发展在技术的先进性和可靠性、运行和管理、能耗和成本、投资和效果、环境影响等方面还存在不少问题，尽力开发新材料和新工艺、采用先进的集成技术和过程优化，是海水淡化技术和产业发展的努力方向。

国家的政策是海水淡化发展的保证，从规划、研究开发及平台建设、人才队伍培养、工程技术和装备制造的发展、产业化和产业链、相关标准等都要有相应政策的支持。“十二五”期间我国继续加大海水淡化的技术和资金投入，加快海水淡化这一战略性新兴产业的培育和健康发展。2012年8月发布的《海水淡化科技发展“十二五”专项规划》阐明了海水淡化科技今后5年的发展思路和原则、发展目标、重点任务、能力建设和保障措施，为从事海水淡化的科技人员指明了工作方向。

基于社会的需求、政府的支持，为进一步推动海水淡化的发展，系统总结近十年来海水淡化技术的创新进展，特编写了本书。本书分11章，既有膜分离、传热、传质的基础知识介绍，也有热法和膜分离技术的各种过程和工艺的较深层的阐述；既有对大量资料和数据的认真汇总分析，也有相关简明图表和照片的配合增效；不仅详细介绍了一些新过程，而且充分回答了社会关注的热点。

本书对反渗透法、热法（多级闪蒸、低温多效）、电渗析和其他淡化新过程等方面的重大技术进展进行了重点而又系统的阐述，如：如反渗透膜在膜和组器技术、高压泵和能量回收等关键设备、多种工艺过程和大型工程等；热法在单机容量扩大、新型传热和结构材料的选用、水电联产、热膜耦合和其他集成工艺等；电渗析在高性能离子交换膜、双极膜、电脱离子和浓缩分离等；其他淡化新过程，如电容吸附、膜蒸馏、正渗透和冰冻法的新进展等。此外，还结合社会对海水淡化的饮用水生产和环境影响的关注，对可再生能源利用（核能、太阳能和风能）、海水淡化集成过程（淡化方法之间的集成、电水联产和综合利用）、海水淡化后处理（矿化、pH调节、缓蚀、加氟、消毒、脱硼和深度脱盐等）、海水综合利用（制盐、提钾、提溴、制镁、提锂、提铀和提重水等）、环境的影响与对策（能耗、浓海水排放、预处理和化学清洗用药剂、腐蚀产物和固体废弃物、取排水机械作用、占地和噪声以及评价和对策）等方面专门安排了章节进行了较详尽的阐明。同时，针对海水淡化发展存在的不少问题，指出海水淡化技术和产业发展的努力方向。

本书作者来自国内从事海水淡化技术和工程的知名单位，如杭州水处理技术研究开发中心、国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所、天津大学、中国海洋大学和河北工业大学等，均在海水淡化领域工作多年，有丰富的相关知识和工程实践经验。本书汇聚了这些作者和单位在海水淡化科学研究和工程实践方面的诸多成果，其中的许多技术在国内居于领先水平。本书在编写的过程中既突出科学性和先进性，也注重实用性和可读性，从各种海水淡化技术的基础原理和工艺过程的深层阐述，到各种关键设备和不同规模工程的清楚介绍，从各种技术的发展和展望，到社会关注热点的仔细评说……使本书内容更易为读者理解和掌握。

希望本书出版发行后，能为读者喜欢，供海水淡化、膜科学与技术以及相关领域的学者、工程技术人员、管理人员、研究生和其他人员参考，为推动我国海水淡化技术与工程的进步和扩大其应用尽一份力量。

高从堦

2014年12月