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1、反渗透海水淡化技术现状与展望 194 作者：佚名 文章来源：中国投资咨询网 更新时间：2011-5-16 世界淡化水的总产量从60年代至今已经增长到2300104m3/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11104m3/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
2、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： 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
3、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。 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2.6kWh.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
4、淡化装置上得来的。 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。 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
5、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（1020）104u,微滤膜的孔径为0.2m.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。 反渗透海水淡化装置科技名词定义中文名称：反渗透海水淡化装置 英文名称：reverse osmosis desalination device 定义：在海水侧施加一高于半渗透性膜渗透压力的高压，使淡水能够从半渗透性膜渗透出来的海水淡化装置。 应用学科：船舶工程（一级学科）；船舶机械（二
6、级学科） 以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 反渗透装置就是利用反渗透原理来制造淡水的设备。 对透过的物质具有选择性的薄膜成为半透膜。一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜视为理想的半透膜。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。渗透压的大小决定于浓液的种类，浓度和温度与半透膜的性质有关。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
7、渗透 1反渗透法通常又称超过滤法，该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的。反渗透海水淡化设备即采用反渗透技术原理对海水进行淡化从而为的装置。 反渗透船用造水机的组成：取水系统、预处理系统、海水淡化脱盐系统、能量回收系统、化学清洗系统、化学加药系统以及装置供配电及自控系统。整套设备由预处理系统、反渗透系统、电器控制系统、清洗系统、加药系统组成。 预处理系统包括供水泵、多介质过滤器、精密过滤器、保安过滤器，主要处理原水中所含的大颗粒杂质、余氯及细小微粒，保证反渗透系统的进水水质。 反渗透系统包括高压泵、RO反渗透膜组件、调压阀、清洗箱，主要将预处理处理过的原水进一步
8、处理成淡水。 反渗透船用造水设备的基本工艺流程为：海水由供水泵抽水进入预处理系统，经过化学加药系统投加杀菌剂和絮凝剂后进入石英砂和活性炭过滤系统过滤。海水经预处理系统后进入高压泵，在高压泵作用下，流经高脱盐率卷式膜，通过控制调压阀增加压力，使海水中的部分纯水透过膜进入多孔收集管，经由软管流出设备，而盐分则被阻挡在膜表面随大部分海水排出设备。滤后水经过水质还原、PH调整以及阻垢剂添加后进入5um的保安过滤系统，过滤后的低压海水一路进入高压泵加压，另一路进入压力交换式能量回收装置，升压后的海水经过增压泵加压后与高压泵出水混合进入反渗透膜堆系统。高压海水在膜堆的处理下一部分透过膜形成淡水，经过水质调
9、整后进入淡水水箱储存。其余的高压浓缩水进入压力交换能量回收装置回收能量后排放。 反渗透海水淡化机（造水机）具有如下特点： 1设备结构紧凑，体积小，安装简单。 2操作维修方便，清洗维修免拆卸，易管理。 3设备对进水温度要求不高，只要在545的任何常温海水都可以进行制淡，而且船用设备一般配用功率小，主机、副机工作。 反渗透船用造水机的维护与保养： 管路系统 如出现渗漏，应及时处理，上紧夹环或重缠生料带，但要注意清理新带入管路内部的杂质，否则会损伤高压泵。 预处理设备 多介质过滤器：手动阀门控制，开机前进行反冲洗和正冲洗，及时冲洗掉滤料中的杂质，减少压力损失。 保安过滤器：若滤筒渗漏，则拧松螺栓更换
10、密封垫。 滤芯的更换 滤芯经过一段时间的使用后，其表面会有杂质悬浮物附着，会降低过滤速度及出水流量，低压表压力将趋近零，此时必须更换滤芯。否则，会自动停机。处理办法，关停装置，将滤筒打开，换上合适滤芯。 污染滤芯的清洗 污染的滤芯，可先用高压清水冲刷，然后浸入20%左右的盐酸溶液，待其表面完全变白后用清水冲洗至pH值为中性即可，放置好备用。 高压泵的维护 不得使高压泵处于失水或半失水状态下工作。 不得使颗粒状杂质进入高压泵。 不得使高压泵运转压力超过6.5MPa。 非专业人员不得自行拆卸高压泵。 珠海中船水处理设备有专业的维修管理人员。 反渗透膜元件的保护 如果装置必须关闭48小时至一星期，膜
11、元件内需充入保护液ZC-BH。 配制方法及操作步骤:将本公司提供的袋装保护剂一袋,用产品水溶解完全后,加入注满产品水的清洗箱中，然后打开阀1，关闭阀2，并完全打开调压阀，将选择开关置于“清洗”位，开启高压泵，运行6090秒,然后打开阀门2，关闭阀1，清洗箱液位到达最低位自动关机停泵，打开清洗箱排水阀，将剩余的溶液排除即可。 电机的保养 电源供给必须符合440V、60Hz（三相四线），并接地良好。 接通电源，电机应该快速起动、平滑运转，否则应该立即切断电源检查原因可能是电压太低、电机线路联接不良，或负荷太大等等。 建议在电机工作一段时间后，检测电流并与电机铭牌所示电流比较。 反渗透船用造水机选取
12、标准：设备结构紧凑、性能可靠，操作、维护简便，所产淡水无需矿化，可直接生饮，是满足海水地区人员生活用水的理想设备。 造水设备生产的淡水水质符合国家生活饮用水水质标准（GB5749-85），如中船水处理ZC-FSHB系列的反渗透船用造水机采用国际最先进反渗透技术，经过优化系统设计而成，能将海水直接淡化成甘甜卫生可口的饮用水，设备充分考虑客户的要求进行设计生产，其中船用海水淡化设备根据船舶应用的特殊性而进行了专门的设计，其体积小、重量轻、占地省，安装方便、适应性强，可以在狭窄拥挤的船舱、甲板、船员舱、过道等空间安装。该设备操作简单维修方便，只要有海水、有电，启动后可立即提供淡水。设备脱盐率高，性能稳定、安全可靠，设计新颖巧妙，避免了频繁的清洗，无环境污染。考虑到海水盐碱度较高，其机架采用不锈钢制作，防锈耐腐蚀
