反滲透在海水淡化中應(yīng)用最終版概要

1、反滲透技術(shù)在海水中淡化的應(yīng)用反滲透技術(shù)在海水中淡化的應(yīng)用組長：海水淡化膜海水淡化膜海水反滲透法海水反滲透法海水蒸餾法海水蒸餾法反滲透原理反滲透原理 當(dāng)把相同體積的稀溶液和濃液分別置于一容器的兩側(cè)，中間用半透膜阻隔，稀溶液中的溶劑將自然的穿過半透膜，向濃溶液側(cè)流動，濃溶液側(cè)的液面會比稀溶液的液面高出一定高度，形成一個壓力差，達(dá)到滲透平衡狀態(tài)，此種壓力差即為滲透壓。若在濃溶液側(cè)施加一個大于滲透壓的壓力時，濃溶液中的溶劑會向稀溶液流動，此種溶劑的流動方向與原來滲透的方向相反，這一過程稱為反滲透。反滲透膜材料反滲透膜材料醋酸纖維素醋酸纖維素聚酰胺聚酰胺反滲透膜的特點(diǎn)反滲透膜的特點(diǎn)在高流速下應(yīng)具有高效脫

2、鹽率；具有較高機(jī)械強(qiáng)度和使用壽命；能在較低操作壓力下發(fā)揮功能；能耐受化學(xué)或生化作用的影響；受pH值、溫度等因素影響較小；制膜原料來源容易，加工簡便，成本低廉。反滲透膜的性能指標(biāo)反滲透膜的性能指標(biāo)脫鹽率脫鹽率產(chǎn)水量產(chǎn)水量回收率回收率 影響反滲透水處理系統(tǒng)性能的因素影響反滲透水處理系統(tǒng)性能的因素p針對特定的系統(tǒng)條件，水通量和脫鹽率是反滲透膜的特性，而影響反滲透本體的水通量和脫鹽率因素較多，主要包括壓力、溫度、回收率、進(jìn)水含鹽量和pH值等影響因素。反滲透膜分類反滲透膜分類高壓反滲透膜低壓反滲透膜超低壓反滲透膜反滲透法海水淡化（反滲透法海水淡化（SWRO）SWRO 與納濾(NF) 集成微濾（MF） 或

3、超濾（UF） 預(yù)處理NF - SWRO - MSF 集成過程反滲透海水淡化裝置反滲透海水淡化裝置 反滲透海水淡化裝置主要包括海水供給及預(yù)處理設(shè)備、海水高壓泵、反滲透膜組、壓力調(diào)節(jié)閥、管路及附件、監(jiān)控設(shè)備等。反滲透在海水淡化中的應(yīng)用反滲透在海水淡化中的應(yīng)用p海水淡化流程示意圖：反滲透在海水淡化中的應(yīng)用反滲透在海水淡化中的應(yīng)用反滲透膜的性能下降主要原因是由于膜表面受到了污染，如表面結(jié)垢，膜面堵塞;或是膜本身的物理化學(xué)變化而引起的。物理變化主要是由于壓實(shí)效應(yīng)引起膜的透水率下降;化學(xué)變化主要是由于PH值的波動而引起的，如使醋酸纖維素膜水解;游離氯也會使芳香聚酰胺膜性能惡化。反滲透膜污染堵塞的主要原因是

4、由于膜面沉積和微生物的滋長而引起的。其中微生物不僅堵塞膜，并對醋酸纖維素有侵蝕損害作用。因此，在膜內(nèi)必須保持一定的余氯量，但是余氯太高，又會引起膜性能下降，故在醋酸纖素膜前保持余氯0.1-0.5mg/L，而在芳香聚酰胺膜前余氯要小于0.1mg/L。 海水淡化膜應(yīng)用中的問題超濾污堵：由于反應(yīng)沉淀池的產(chǎn)水自流到超濾膜池，一般來說，超濾產(chǎn)水水質(zhì)是穩(wěn)定的，而反應(yīng)沉淀池穩(wěn)定性則受到潮差及溫度變化的雙重影響。反應(yīng)池的后絮凝產(chǎn)物直接堵在超濾表面。經(jīng)物料平衡計算，每個化學(xué)清洗周期數(shù)千克鐵污堵在超濾膜表面。我們曾對膜表面的污堵物進(jìn)行分析，其中：鐵，68.46；硅，11.26；鋁，5.59；錳，3.25；磷，2.

5、31；氯，2.42；鈣，2.01。超濾污堵說明超濾起到了應(yīng)有的作用，但是極大的增加了海水淡化的出力系數(shù)及運(yùn)營成本。其次是反滲透膜表面，由于海水因二氧化碳溶氣量大，pH 較高，加上反滲透膜的是透氣性，因此在反滲透膜表面由于二氧化碳的透過而影響海水中的碳酸平衡，會出現(xiàn)一個pH 突變層，造成原來穩(wěn)定的物質(zhì)，如鐵，在這里以氫氧化物的形式析出，氫氧化鐵膠體會進(jìn)一步脫水成為帶結(jié)晶水的鐵的氧化物，鐵錳的氧化物對反滲透膜的氧化失效有催化作用。例如：反滲透膜的清洗反滲透膜的清洗反滲透膜的清洗處理是一個細(xì)致而又煩雜的工作，且多次清洗膜易損壞。為了減輕清洗工作，必須要搞好前處理，嚴(yán)格把好水質(zhì)關(guān)。處理方法是：定期用0

6、.1%甲醛溶液，或100mg/L質(zhì)量濃度的新潔爾滅循環(huán)清洗處理至少1h。已經(jīng)污染的膜要用2%檸檬酸銨溶液(PH=4-8)進(jìn)行清洗，或用亞硫酸氫鈉、六偏磷酸鈉、稀鹽酸等來防止錳、鐵及碳酸鹽的結(jié)垢。有時也用酶洗滌劑對有機(jī)物進(jìn)行清洗。清洗壓力控制在0.34-0.98Mpa(3.5-10kgf/cm2)，清洗流速為原來水處理流速的2-3倍?！澳ししā焙Ｋ瘜︻A(yù)處理的要求及對策海水淡化對預(yù)處理的要求及對策簡而言之，“膜法”海水淡化對預(yù)處理的要求首先是低殘留，無論有機(jī)物、微生物還是膠體；再就是穩(wěn)定，這主要是指膠體的穩(wěn)定。這兩點(diǎn)已經(jīng)在淡水反滲透工程中大量使用多介質(zhì)和細(xì)砂過濾器的成功效果所證明，在過濾器中

7、亞穩(wěn)態(tài)的顆粒在充分碰撞長大而被截留，從而保證了產(chǎn)水的穩(wěn)定。改革開放，吸引了大量外來企業(yè)建廠、投資2009年，包括膜制品、裝置和相關(guān)工程的中國市場約有250億人民幣（全世界大概有450億美元左右）；其中水處理占整個分離膜市場的85%從事其研究的科研人員從數(shù)量上來講也是世界首位納濾：國內(nèi)納濾膜市場的規(guī)模大約是反滲透市場規(guī)模的1/10，內(nèi)資企業(yè)只有23家能夠生產(chǎn)納濾膜，生產(chǎn)和產(chǎn)品性能都顯不足，尚未批量生產(chǎn)，有待拓展。反滲透：2005世界反滲透膜產(chǎn)量4000萬平方米，銷售額達(dá)5億美元，2010年世界產(chǎn)量約為5500萬6000萬平方米超濾和微濾：超濾和微濾膜是我國分離膜的第一大產(chǎn)業(yè)，制造廠商多達(dá)多家，是

8、我國膜產(chǎn)業(yè)中企業(yè)數(shù)、產(chǎn)品種類、型號最多，產(chǎn)量最大，是能與國外產(chǎn)品抗衡的領(lǐng)域。8家規(guī)?；髽I(yè)的微孔濾膜合計產(chǎn)能已超過3000萬平方米/年，5家代表性企業(yè)已售出的超濾、微濾膜的合計處理水量約為510萬平方米/日。而且我國海岸線長，海島多，而且大城市，人口密集區(qū)都集中在沿海地區(qū)。沿海城市由于處于河流下流，水質(zhì)堪憂；并且中國也是全世界最缺水的13個國家之一，所以海水淡化無疑是未來淡水的主要來源，也是城市發(fā)展的保障。海水是唯一可以長久利用的水資源，海水淡化技術(shù)也一定可以獲取巨額而長久的經(jīng)濟(jì)效益。中國在這個方面一定不能被國際市場牽著走，有自主產(chǎn)權(quán)才能有話語權(quán)！首先是成本的增加，初步估算，海水淡化的成本大概在每噸8元，而現(xiàn)在自來水的價格大概在每噸4元。這樣淡化水必定價格在12元以上，上升了200%，市民難以接受。其次，淡化水口感較酸，市民不一定能適應(yīng)但是不能說因為這些問題就要停止海水淡化的發(fā)展。必要的是政府的支持，對于價格的控制和差價的補(bǔ)貼才能使海水淡化得到廣泛商業(yè)應(yīng)用，鑄就今后的繁榮。在工業(yè)越來越發(fā)達(dá)的今天，水荒變得日益突出，全球超過10億人口居住在水資源稀缺地區(qū)，到2025年會上升到18億，所以說，我們要居安思危，保持警惕，看清未來