技术智库Technology think tank
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浅谈海水淡化反渗透工艺
来源:    发布时间:2020-11-13

       海水淡化一直是人类的梦想之一,但一直因为技术与成本的限制而难以实现,20 世纪 60 年代:反渗透膜技术取得突破性进展,使得反渗透海水淡化在近60年来快速发展。在众多海水淡化的工艺中,海水淡化反渗透系统(SWRO)是投资最省、成本最低的利用海水制备饮用水的工艺。

       1、反渗透膜

       什么是反渗透膜,反渗透膜本质上是半透膜,它就像一个筛子,允许水分子透过,却不允许水中的杂质滤过,从而使水与水中杂质分离,达到水质净化的结果。反渗透现象则是通过外部加压的方法使水分子透过半透膜,从而使水与杂质分离,达到水质净化的效果。

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       2、反渗透海水淡化工艺

       一套完整的反渗透海水淡化工艺是由预处理+反渗透来完成的。海水从海洋中取来,首先经过预处理工艺,如混凝沉淀池,介质过滤器,再进入海水淡化反渗透进行处理,预处理工艺除去海水中的悬浮物,胶体,浊度;反渗透在高压的运行条件下除去海水中大量的盐分,从而达到工业用水或日常用水的要求。

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       3、工艺发展

       3.1 超滤和微滤的应用

       微滤和超滤用于海水预处理,鉴于传统预处理技术存在局限性,后来利用膜分离技术作为海水淡化反渗透的预处理工艺流程。

       通过现场试验,将微滤和超滤用于海水预处理,不仅技术稳定,运行经济性也较为可观。用MF或 UF替代传统的预处理的混凝/多介质过滤工艺,进入反渗透系统的水质更好,反渗透系统的产水量也能有少许增加,从而能够减少膜元件使用面积,减少膜数量及压力容器数,整体工艺的造价更低,占地面积小,从而投资费用低;同时反渗透系统清洗周期长,用试剂少,省劳力、运行时间长,其运行费用也低。

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       3.2 能量回收装置

       反渗透海水淡化系统的操作压力一般为5.0~6.0MPa,从膜组器中排放的浓海水压力仍高达4.8~5.8MPa。如果按照通常 40%的水回收率计算,浓海水中约有60%的进料压力的能量,具有巨大的回收价值和意义。

       能量回收装置是是反渗透海水淡化系统的关键装置之一,其主要的作用是回收海淡反渗透系统中浓水侧的能量,对大幅降低系统运行能耗和造水成本至关重要。

       海淡反渗透系统运行时,浓水压力高,直接排掉未免过于浪费,通过能量回收装置进行回收,大幅降低系统运行能耗和造水成本。

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       4、结语

       海水淡化的发展是一个不断创新的过程, 60多年来,反渗透依然是占比最大的一种工艺,未来也会有更大的发展。