反渗透在海水淡化中应用最终版讲解课件.ppt

1、反渗透技术在海水中淡化的应用反渗透技术在海水中淡化的应用组长：海水淡化膜海水淡化膜海水反渗透法海水反渗透法海水蒸馏法海水蒸馏法反渗透原理反渗透原理 当把相同体积的稀溶液和浓液分别置于一容器的两侧，中间用半透膜阻隔，稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜，向浓溶液侧流动，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，形成一个压力差，达到渗透平衡状态，此种压力差即为渗透压。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动，此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反，这一过程称为反渗透。反渗透膜材料反渗透膜材料醋酸纤维素醋酸纤维素聚酰胺聚酰胺反渗透膜的特点反渗透膜的特点在高流速下应具有高效脱

2、盐率；具有较高机械强度和使用寿命；能在较低操作压力下发挥功能；能耐受化学或生化作用的影响；受pH值、温度等因素影响较小；制膜原料来源容易，加工简便，成本低廉。反渗透膜的性能指标反渗透膜的性能指标脱盐率脱盐率产水量产水量回收率回收率 影响反渗透水处理系统性能的因素影响反渗透水处理系统性能的因素p针对特定的系统条件，水通量和脱盐率是反渗透膜的特性，而影响反渗透本体的水通量和脱盐率因素较多，主要包括压力、温度、回收率、进水含盐量和pH值等影响因素。反渗透膜分类反渗透膜分类高压反渗透膜低压反渗透膜超低压反渗透膜反渗透法海水淡化（反渗透法海水淡化（SWRO）SWRO 与纳滤(NF)集成微滤（MF）或超滤

3、（UF）预处理NF-SWRO-MSF 集成过程反渗透海水淡化装置反渗透海水淡化装置 反渗透海水淡化装置主要包括海水供给及预处理设备、海水高压泵、反渗透膜组、压力调节阀、管路及附件、监控设备等。反渗透在海水淡化中的应用反渗透在海水淡化中的应用p海水淡化流程示意图：反渗透在海水淡化中的应用反渗透在海水淡化中的应用反渗透膜的性能下降主要原因是由于膜表面受到了污染，如表面结垢，膜面堵塞;或是膜本身的物理化学变化而引起的。物理变化主要是由于压实效应引起膜的透水率下降;化学变化主要是由于PH值的波动而引起的，如使醋酸纤维素膜水解;游离氯也会使芳香聚酰胺膜性能恶化。反渗透膜污染堵塞的主要原因是由于膜面沉积和

4、微生物的滋长而引起的。其中微生物不仅堵塞膜，并对醋酸纤维素有侵蚀损害作用。因此，在膜内必须保持一定的余氯量，但是余氯太高，又会引起膜性能下降，故在醋酸纤素膜前保持余氯0.1-0.5mg/L，而在芳香聚酰胺膜前余氯要小于0.1mg/L。海水淡化膜应用中的问题超滤污堵：由于反应沉淀池的产水自流到超滤膜池，一般来说，超滤产水水质是稳定的，而反应沉淀池稳定性则受到潮差及温度变化的双重影响。反应池的后絮凝产物直接堵在超滤表面。经物料平衡计算，每个化学清洗周期数千克铁污堵在超滤膜表面。我们曾对膜表面的污堵物进行分析，其中：铁，68.46；硅，11.26；铝，5.59；锰，3.25；磷，2.31；氯，2.4

5、2；钙，2.01。超滤污堵说明超滤起到了应有的作用，但是极大的增加了海水淡化的出力系数及运营成本。其次是反渗透膜表面，由于海水因二氧化碳溶气量大，pH 较高，加上反渗透膜的是透气性，因此在反渗透膜表面由于二氧化碳的透过而影响海水中的碳酸平衡，会出现一个pH 突变层，造成原来稳定的物质，如铁，在这里以氢氧化物的形式析出，氢氧化铁胶体会进一步脱水成为带结晶水的铁的氧化物，铁锰的氧化物对反渗透膜的氧化失效有催化作用。例如：反渗透膜的清洗反渗透膜的清洗反渗透膜的清洗处理是一个细致而又烦杂的工作，且多次清洗膜易损坏。为了减轻清洗工作，必须要搞好前处理，严格把好水质关。处理方法是：定期用0.1%甲醛溶液，

6、或100mg/L质量浓度的新洁尔灭循环清洗处理至少1h。已经污染的膜要用2%柠檬酸铵溶液(PH=4-8)进行清洗，或用亚硫酸氢钠、六偏磷酸钠、稀盐酸等来防止锰、铁及碳酸盐的结垢。有时也用酶洗涤剂对有机物进行清洗。清洗压力控制在0.34-0.98Mpa(3.5-10kgf/cm2)，清洗流速为原来水处理流速的2-3倍。“膜法膜法”海水淡化对预处理的要求及对策海水淡化对预处理的要求及对策简而言之，“膜法”海水淡化对预处理的要求首先是低残留，无论有机物、微生物还是胶体；再就是稳定，这主要是指胶体的稳定。这两点已经在淡水反渗透工程中大量使用多介质和细砂过滤器的成功效果所证明，在过滤器中亚稳态的颗粒在充

7、分碰撞长大而被截留，从而保证了产水的稳定。改革开放，吸引了大量外来企业建厂、投资2009年，包括膜制品、装置和相关工程的中国市场约有250亿人民币（全世界大概有450亿美元左右）；其中水处理占整个分离膜市场的85%从事其研究的科研人员从数量上来讲也是世界首位纳滤：国内纳滤膜市场的规模大约是反渗透市场规模的1/10，内资企业只有23家能够生产纳滤膜，生产和产品性能都显不足，尚未批量生产，有待拓展。反渗透：2005世界反渗透膜产量4000万平方米，销售额达5亿美元，2010年世界产量约为5500万6000万平方米超滤和微滤：超滤和微滤膜是我国分离膜的第一大产业，制造厂商多达多家，是我国膜产业中企业

8、数、产品种类、型号最多，产量最大，是能与国外产品抗衡的领域。8家规模化企业的微孔滤膜合计产能已超过3000万平方米/年，5家代表性企业已售出的超滤、微滤膜的合计处理水量约为510万平方米/日。而且我国海岸线长，海岛多，而且大城市，人口密集区都集中在沿海地区。沿海城市由于处于河流下流，水质堪忧；并且中国也是全世界最缺水的13个国家之一，所以海水淡化无疑是未来淡水的主要来源，也是城市发展的保障。海水是唯一可以长久利用的水资源，海水淡化技术也一定可以获取巨额而长久的经济效益。中国在这个方面一定不能被国际市场牵着走，有自主产权才能有话语权！首先是成本的增加，初步估算，海水淡化的成本大概在每吨8元，而现

9、在自来水的价格大概在每吨4元。这样淡化水必定价格在12元以上，上升了200%，市民难以接受。其次，淡化水口感较酸，市民不一定能适应但是不能说因为这些问题就要停止海水淡化的发展。必要的是政府的支持，对于价格的控制和差价的补贴才能使海水淡化得到广泛商业应用，铸就今后的繁荣。在工业越来越发达的今天，水荒变得日益突出，全球超过10亿人口居住在水资源稀缺地区，到2025年会上升到18亿，所以说，我们要居安思危，保持警惕，看清未来的发展动向，提前做好准备。淡化膜的发展不仅是对海水淡化的支持，也是对人类后代的尊重和保护！参考文献：高以恒，叶凌碧膜分离技术基础 浅析反渗透在海水淡化中的应用 反渗透处理工艺在海水淡化领域的应用和展望 王学松反渗透膜技术及其在化工和环保中的应用 张葆宗 反渗透水处理应用技术