1、环境1001率丽丹 1011520125陈义楠 1011529126 目前已经开发的目前已经开发的20几种海水淡化技术中，几种海水淡化技术中，只有蒸馏法、反渗透法、电渗析法达到了只有蒸馏法、反渗透法、电渗析法达到了工业规模的生产应用。工业规模的生产应用。反渗透淡化法应用相对广泛。它使用的薄反渗透淡化法应用相对广泛。它使用的薄膜叫膜叫“半透膜半透膜”。半透膜的性能是只让淡。半透膜的性能是只让淡水通过，不让盐分通过。如果不施加压力，水通过，不让盐分通过。如果不施加压力，用这种膜隔开咸水和淡水，淡水就自动地用这种膜隔开咸水和淡水，淡水就自动地住咸水那边渗透。我们通过高压泵，对海住咸水那边渗透。我们通
2、过高压泵，对海水施加压力，海水中的淡水就透过膜到淡水施加压力，海水中的淡水就透过膜到淡水那边去了，因此叫做反渗透，或逆渗透。水那边去了，因此叫做反渗透，或逆渗透。双级反渗透工艺流程图海水淡化反渗透装置海水淡化反渗透装置机、船用反渗透海水淡化设备机、船用反渗透海水淡化设备反渗透技术在我国的应用反渗透技术在我国的应用 我国反渗透技术开发始于我国反渗透技术开发始于20世纪世纪60年代，年代，1967一一1969年年全国海水淡化会战为乙酸纤维素不对称反渗透膜的开发打全国海水淡化会战为乙酸纤维素不对称反渗透膜的开发打下了基础，下了基础，70年代进行中空纤维和卷式反渗透组件的研究年代进行中空纤维和卷式反渗
3、透组件的研究开发，开发，80年代进行反渗透复合膜的研究开发，开始步入产年代进行反渗透复合膜的研究开发，开始步入产业化，在我国水处理行业得到了广泛应用旧业化，在我国水处理行业得到了广泛应用旧l。近些年来，。近些年来，在国家开放政策的引导下，世界发达国家高性能膜组器大在国家开放政策的引导下，世界发达国家高性能膜组器大批涌入国门，带动了国内反渗透工程应用的高速发展。国批涌入国门，带动了国内反渗透工程应用的高速发展。国内相关研发单位在高性能反渗透、纳滤复合膜的研究方面内相关研发单位在高性能反渗透、纳滤复合膜的研究方面也已取得突破，正在实施水膜的产业化计划。国家计委将也已取得突破，正在实施水膜的产业化计
4、划。国家计委将膜法水处理技术产业化列为膜法水处理技术产业化列为“十五十五”计划专项，总投资计划专项，总投资25亿元人民币，预期实现总产值亿元人民币，预期实现总产值70一一80亿元人民币。亿元人民币。建设的工程有：建设的工程有：(一一)荣成万吨级反渗透海水淡化产业化示范工程荣成万吨级反渗透海水淡化产业化示范工程(二二)峰山峰山500吨吨/日反渗透海水淡化示范工程日反渗透海水淡化示范工程(三三)长海县反渗透海水淡化工程长海县反渗透海水淡化工程 反渗透海水淡化工程实例反渗透海水淡化工程实例 长海县大长山岛海水淡化项目一期工程规模为长海县大长山岛海水淡化项目一期工程规模为1 000 m3/h,1999
5、年年4月装置正式投入运行月装置正式投入运行,设备经设备经过长期的运行考核过长期的运行考核,淡化水水质符合中华人民共和淡化水水质符合中华人民共和国饮用水卫生标准国饮用水卫生标准GB 574985,淡化水日产量达淡化水日产量达到设计要求到设计要求14.反渗透海水淡化装置在一定程度上反渗透海水淡化装置在一定程度上缓解了吃水难的问题缓解了吃水难的问题,2001年计划在原有基础上上年计划在原有基础上上马二期工程马二期工程,将淡化水生产规模提高到将淡化水生产规模提高到1 500 m3/d,于于2002年夏季工程完工年夏季工程完工.一期淡化工程采用岸边打井一期淡化工程采用岸边打井,管道虹吸的取水管道虹吸的取
6、水方式。二期工程利用原有的厂房和取水设备方式。二期工程利用原有的厂房和取水设备(更换其更换其中流量较小的一台潜水泵中流量较小的一台潜水泵),设置设置1 000 m3/d、500m3/d两台反渗透装置并联运行两台反渗透装置并联运行,两套装置共用一套两套装置共用一套预处理系统。预处理系统。国内反渗透海水淡化工程存在的问题国内反渗透海水淡化工程存在的问题 目前目前,国内的四个海水国内的四个海水(苦咸水苦咸水)淡化工程中有三个已淡化工程中有三个已经投入运行使用经投入运行使用,从运行的实际效果来看从运行的实际效果来看,基本达到基本达到了设计要求。嵊山镇和长海县的海水淡化工程在天了设计要求。嵊山镇和长海县
7、的海水淡化工程在天旱无雨、水库枯竭的情况下旱无雨、水库枯竭的情况下,保证了海岛人民的饮保证了海岛人民的饮水水,发挥了巨大的作用和效益。从主体设备的供货发挥了巨大的作用和效益。从主体设备的供货渠道上看渠道上看,其中两个工程的设备供货是引进器件的其中两个工程的设备供货是引进器件的国内成套国内成套,说明国内已经基本掌握了海水反渗透淡说明国内已经基本掌握了海水反渗透淡化工程的设计、供货、安装、调试的相关技术化工程的设计、供货、安装、调试的相关技术,走走过了产业化的大部分路程。然而过了产业化的大部分路程。然而,投入运行的三个投入运行的三个海水淡化工程在运行期间也暴露了一些工程技术的海水淡化工程在运行期间
8、也暴露了一些工程技术的问题问题,具有代表性的是具有代表性的是:1.高压泵的选择高压泵的选择从目前的情况看从目前的情况看,根据不同的淡化规模选择高效率、根据不同的淡化规模选择高效率、合适的高压泵是反渗透海水淡化需要解决的问题。合适的高压泵是反渗透海水淡化需要解决的问题。2.预处理工艺有待优化预处理工艺有待优化对于不同的海水水质对于不同的海水水质,如何优化预处理的工艺流程如何优化预处理的工艺流程,恰恰当地选择预处理滤速从而达到保证预处理质量、降低当地选择预处理滤速从而达到保证预处理质量、降低工程造价和预处理成本的目的工程造价和预处理成本的目的,是反渗透海水淡化工是反渗透海水淡化工程设计和设备供货厂
9、商需要解决的技术问题。程设计和设备供货厂商需要解决的技术问题。3.设备和管道腐蚀防护水平有待提高设备和管道腐蚀防护水平有待提高腐蚀现象的发生腐蚀现象的发生,有些属于设计不当造成的有些属于设计不当造成的,有些属于有些属于供货厂家没有完全按照设计要求供货造成的。如果不供货厂家没有完全按照设计要求供货造成的。如果不能有效地解决能有效地解决,将影响设备的使用寿命将影响设备的使用寿命,降低淡化装置降低淡化装置的利用率和服务年限。的利用率和服务年限。4.工程设计和设备供货的资质需要规范工程设计和设备供货的资质需要规范反渗透海水淡化技术的发展反渗透海水淡化技术的发展 发现渗透现象已有发现渗透现象已有200多
10、年的历史，现代的反渗多年的历史，现代的反渗透透(Reverseosmosis，RO)的则是上世纪的则是上世纪50年代年代以来的研究结果。以来的研究结果。90年代出现的采用徽滤、超滤年代出现的采用徽滤、超滤或纳滤等膜技术作为反渗透海水淡化系统的预处或纳滤等膜技术作为反渗透海水淡化系统的预处理工艺，使得反渗透海水淡化理工艺，使得反渗透海水淡化装置更装置更加可靠。用加可靠。用膜技术作为海水反渗透的预处理，膜技术作为海水反渗透的预处理，不需要不需要加入絮加入絮凝剂、杀菌剂和还原剂等化学药品，同时也省去凝剂、杀菌剂和还原剂等化学药品，同时也省去了保安过滤器，使反渗透的进水水质从传统处理了保安过滤器，使反
11、渗透的进水水质从传统处理方法能够达到的出水污染指数方法能够达到的出水污染指数(SDI)lJ、于、于3改进改进到小于到小于1，能有效去除进料海水中的胶体类物质，能有效去除进料海水中的胶体类物质，延长了反渗透膜的使用寿命。延长了反渗透膜的使用寿命。经过几十年的不断发展和改进，海水淡化反渗透经过几十年的不断发展和改进，海水淡化反渗透复合膜的性能已经有了较大的提高，产生了很高复合膜的性能已经有了较大的提高，产生了很高的经济效益。的经济效益。整个整个80年代，反渗透海水淡化研究的重点集中在年代，反渗透海水淡化研究的重点集中在提高膜的脱盐率和水通量上。提高膜的脱盐率和水通量上。90年代出现的采用年代出现的
12、采用徽滤、超滤或纳滤等膜技术作为反渗透海水淡化徽滤、超滤或纳滤等膜技术作为反渗透海水淡化系统的预处理工艺，使得反渗透海水淡化装系统的预处理工艺，使得反渗透海水淡化装t更加更加可靠。用膜技术作为海水反渗透的预处理，不姗可靠。用膜技术作为海水反渗透的预处理，不姗要加入絮凝剂、杀菌剂和还原剂等化学药品，同要加入絮凝剂、杀菌剂和还原剂等化学药品，同时也省去了保安过滤器，使反渗透的进水水质从时也省去了保安过滤器，使反渗透的进水水质从传统处理方法能够达到的出水污染指数传统处理方法能够达到的出水污染指数(SDI)lJ于于3改进到小于改进到小于1，能有效去除进料海水中的胶体类，能有效去除进料海水中的胶体类物质
13、，延长了反渗透膜的使用寿命。物质，延长了反渗透膜的使用寿命。目前的反渗透复合膜采用芳香族聚酸胺为材料，特目前的反渗透复合膜采用芳香族聚酸胺为材料，特征水通量是征水通量是1978年的年的2倍，盐的透过率约为倍，盐的透过率约为1978年年的四分之一，膜的脱盐率高于的四分之一，膜的脱盐率高于993%，抗污染和抗，抗污染和抗氛化能力大大提高。氛化能力大大提高。在反渗透操作过程中需施加高压，产的浓缩盐水会在反渗透操作过程中需施加高压，产的浓缩盐水会携带相当一部分能量，如不回收利用，会造成极大携带相当一部分能量，如不回收利用，会造成极大的能量浪费。针对这一问题，科研人员展开相应研的能量浪费。针对这一问题，
14、科研人员展开相应研究，各种形式的能量回收装置相继出现。较早的涡究，各种形式的能量回收装置相继出现。较早的涡轮透平式能量回收装置，通过轴或其他传动装置将轮透平式能量回收装置，通过轴或其他传动装置将其能量输送至进料海水，节能效果明显，能量回收其能量输送至进料海水，节能效果明显，能量回收效率为效率为50一一80%，使得反渗透海水淡化装置的本，使得反渗透海水淡化装置的本体体能耗降低至能耗降低至3SKWh/m3左右。左右。近年来，随着膜的性能不断提高，高压泵和能近年来，随着膜的性能不断提高，高压泵和能l回回收装里性能的持续进步和各种预处理新工艺的不收装里性能的持续进步和各种预处理新工艺的不断提出，膜组件
15、的价格和能耗呈现出下降的趋势，断提出，膜组件的价格和能耗呈现出下降的趋势，这就使得海水淡化的成本大大降低，反渗透技术这就使得海水淡化的成本大大降低，反渗透技术的应用逐步扩大。据报道，的应用逐步扩大。据报道，1993一一1995年膜降价年膜降价约约20%;在能耗方面，无论是苦咸水还是海水在能耗方面，无论是苦咸水还是海水RO淡淡化均有明显地降低。化均有明显地降低。反渗透海水淡化技术发展进步很快，而且是应用反渗透海水淡化技术发展进步很快，而且是应用比较广泛的一种海水淡化技术，对于节约能耗，比较广泛的一种海水淡化技术，对于节约能耗，发展新能源起着很大的作用。发展新能源起着很大的作用。反渗透海水淡化技术的发展对策反渗透海水淡化技术的发展对策 鉴于我国反渗透海水淡化取得的巨大成就和鉴于我国反渗透海水淡化取得的巨大成就和面临的问题面临的问题,建议采取如下对策以促进技术的建议采取如下对策以促进技术的发展和实现产业化。发展和实现产业化。加快海水淡化用反渗透复合膜的研制加快海水淡化用反渗透复合膜的研制 解决反渗透海水淡化配套设备的国产化解决反渗透海水淡化配套设备的国产化 强强联合强强联合,优化工程化技术优化工程化技术 加强管理加强管理,规范资质规范资质
