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反渗透海水淡化技术的现状

2016-03-03

 世界淡化水的总产量从90年代至今已经增长到12300×104m3/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10亿之众。从海水淡化的技术种类来说,目前主要的还是蒸馏法,但是,反渗透海水淡化设备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技术。

海水淡化设备.jpg

1、反渗透海水淡化设备技术的国际现状

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。

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。

b、可在一很低的横流速度下工作,甚至可以在单向流动状态下工作(全流过滤)。采用微滤(或超滤)作为海水反渗透的预处理,不需要加入絮凝剂、杀菌剂和余氯脱除剂等化学药品,同时也省去了保安过滤器,将反渗透的进水水质从传统处理方法的SDI<3改进到SDI<1,且不使反渗透的预处理成本明显增加。此技术由于改进了进水水质,不仅延长了反渗透膜的使用寿命,而且有助于提高系统的回收率、降低运行费用。

⑤纳滤技术在预处理中的应用。沙特阿拉伯的SWCC成功地开发出了纳滤(NF)作为海水的预处理技术,用于脱除硬度和总溶解固体,从而提高海水反渗透的操作压力和系统的回收率,保证膜组件的运行安全。基于同样的道理,纳滤也可以用于多级闪蒸和多效蒸馏的给水预处理,提高设备的运行温度,从而提高造水比。如采用纳滤作为海水预处理,并将海水反渗透和多级闪蒸结合起来,可以使系统的回收率提高到90%.SWCC公司已经将纳滤作为海水预处理的技术申请了专利。

大型海水淡化设备.jpg

⑥淡化成本的明显下降。由于膜的性能不断提高,高压泵和能量回收装置的性能持续进步,各种预处理新工艺的不断提出,促使设备的运行管理更为简单;更由于国际市场一体化的倾向,加大了海水淡化工程公司之间的竞争,使得设备的投资费用不断降低,从而使反渗透海水淡化的造水成本不断下降。其明显例子是塞浦路斯:分别于1995年和1998年对2×104m3/d的海水淡化工程进行国际招标,淡化水的最低报价从1995年的1.22美元/m3下降到1998年的0.782美元/m3,下降幅度高达36%。

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