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反渗透海水淡化技术现状与展望

作者:admin 来源:未知 浏览次数: 日期:2011-09-04

世界淡化水的总产量从60年代至今已经增长到2300×104m3/d,而且还在以10%~30%的年增长率攀升。供养的人口不仅有中东的若干国家,还有美国、俄国、日本、意大利、西班牙等发达国家的部分地区,达1亿之众。从海水淡化的技术种类来说,目前主要的还是蒸馏法,但是,反渗透海水淡化技术由于其设备投资省、能量消耗低、建造周期短等诸多优点,近10年来发展速度很快,目前最大的反渗透海水淡化厂产水规模已经达到11×104m3/d,在21世纪将与蒸馏法一起成为海水淡化的主导技术。

 

 
  1、反渗透海水淡化技术的国际现状:经过近40年的不懈努力,反渗透技术已经取得了令人瞩目的进展。目前反渗透膜与组件的生产已经相当成熟,膜的脱盐率高于99.3%,透水通量大大增加,抗污染和抗氧化能力不断提高,销售价格稳中有降;反渗透的给水预处理工艺经过多年的摸索基本可保证膜组件的安全运行;高压泵和能量回收装置的效率也在不断提高。
 
  以上措施使得反渗透淡化的投资费用不断降低,淡化水的成本明显下降。反渗透海水淡化的技术进步表现在如下方面:
 
  ①反渗透膜的性能明显提高。1978年成功地开发了海水淡化反渗透复合膜(采用脂肪族聚酰胺复合物为材料)至今,经过近20年的不断发展,海水淡化反渗透复合膜的性能已经有了较大的提高,目前的反渗透复合膜系采用芳香族聚酰胺的材料,特征水通量是1978年的2倍,盐的透过率大约为1978年的四分之一。如此的技术进步使得海水淡化制取饮用水从原来的二级流程简化为目前的一级流程,且膜的价格稳中有降。
 
  ②功交换器的研制成功。据报导,一种新型能量回收装置已经成功地用于NewProvidece岛13600m3/d和Cayman岛的5000m3/d海水反渗透淡化系统上。这种能量回收装置称为功交换器,将排放的浓盐水压力传给补给海水,转换效率高达89%~96%.由于浓盐水的能量回收充分,据测算系统的吨水能量消耗仅为2.6kW·h.这种功交换器是1998年反渗透海水淡化技术的一个新里程碑,更为意义重大的是该数据是从商业规模的淡化装置上得来的。
 
  ③段间能量回收透平的成功应用。1996年6月,佛罗里达水服务公司(FloridaWaterServiceCorp.)在Marco岛对现有的15000m3/d苦咸水淡化系统进行了工艺改造,使第二段排放的浓盐水通过段间能量回收透平用于提高该段的进料水压力,从而提高了第二段膜堆的产水量。通过如此改造,系统的产水量增加3780m3/d,增幅达25%.段间能量回收透平适合于苦咸水或盐含量较低的海水淡化系统,它可以增加系统的产水量,或降低系统的能量消耗。
 
  ④微滤技术用于海水预处理。鉴于传统地加入化学药剂和二级过滤的预处理技术不一定能很好地去除进料海水中的胶体类物质,提出了利用膜处理作为反渗透预处理工艺流程。该流程的核心是采用大孔径中空纤维超滤或微滤膜,超滤膜的截留分子量为(10~20)×104u,微滤膜的孔径为0.2μm.经过一定的工业规模运行,膜技术的预处理工艺已经基本成熟,并具有如下两个新颖性能:a.可自动、频繁脉冲式冲洗中空纤维管(某些型号采用反洗),其特点是通过短时间的停运来保持稳定的产水通量。 

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