反滲透海水淡化技術(shù)現(xiàn)狀與展望

    1、反滲透海水淡化技術(shù)的國(guó)際現(xiàn)狀：經(jīng)過(guò)近40年的不懈努力，反滲透技術(shù)已經(jīng)取得了令人矚目的進(jìn)展。目前反滲透膜與組件的生產(chǎn)已經(jīng)相當(dāng)成熟，膜的脫鹽率高于99.3%,透水通量大大增加，抗污染和抗氧化能力不斷提高，銷(xiāo)售價(jià)格穩(wěn)中有降；反滲透的給水預(yù)處理工藝經(jīng)過(guò)多年的摸索基本可保證膜組件的安全運(yùn)行；高壓泵和能量回收裝置的效率也在不斷提高。

　　以上措施使得反滲透淡化的投資費(fèi)用不斷降低，淡化水的成本明顯下降。反滲透海水淡化的技術(shù)進(jìn)步表現(xiàn)在如下方面：

　　①反滲透膜的性能明顯提高。1978年成功地開(kāi)發(fā)了海水淡化反滲透復(fù)合膜(采用脂肪族聚酰胺復(fù)合物為材料)至今，經(jīng)過(guò)近20年的不斷發(fā)展，海水淡化反滲透復(fù)合膜的性能已經(jīng)有了較大的提高，目前的反滲透復(fù)合膜系采用芳香族聚酰胺的材料，特征水通量是1978年的2倍，鹽的透過(guò)率大約為1978年的四分之一。如此的技術(shù)進(jìn)步使得海水淡化制取飲用水從原來(lái)的二級(jí)流程簡(jiǎn)化為目前的一級(jí)流程，且膜的價(jià)格穩(wěn)中有降。

　?、诠粨Q器的研制成功。據(jù)報(bào)導(dǎo)，一種新型能量回收裝置已經(jīng)成功地用于NewProvidece島13600m3/d和Cayman島的5000m3/d海水反滲透淡化系統(tǒng)上。這種能量回收裝置稱(chēng)為功交換器，將排放的濃鹽水壓力傳給補(bǔ)給海水，轉(zhuǎn)換效率高達(dá)89%~96%.由于濃鹽水的能量回收充分，據(jù)測(cè)算系統(tǒng)的噸水能量消耗僅為2.6kW·h.這種功交換器是1998年反滲透海水淡化技術(shù)的一個(gè)新里程碑，更為意義重大的是該數(shù)據(jù)是從商業(yè)規(guī)模的淡化裝置上得來(lái)的。

　?、鄱伍g能量回收透平的成功應(yīng)用。1996年6月，佛羅里達(dá)水服務(wù)公司(FloridaWaterServiceCorp.)在Marco島對(duì)現(xiàn)有的15000m3/d苦咸水淡化系統(tǒng)進(jìn)行了工藝改造，使第二段排放的濃鹽水通過(guò)段間能量回收透平用于提高該段的進(jìn)料水壓力，從而提高了第二段膜堆的產(chǎn)水量。通過(guò)如此改造，系統(tǒng)的產(chǎn)水量增加3780m3/d,增幅達(dá)25%.段間能量回收透平適合于苦咸水或鹽含量較低的海水淡化系統(tǒng)，它可以增加系統(tǒng)的產(chǎn)水量，或降低系統(tǒng)的能量消耗。

　?、芪V技術(shù)用于海水預(yù)處理。鑒于傳統(tǒng)地加入化學(xué)藥劑和二級(jí)過(guò)濾的預(yù)處理技術(shù)不一定能很好地去除進(jìn)料海水中的膠體類(lèi)物質(zhì)，提出了利用膜處理作為反滲透預(yù)處理工藝流程。該流程的核心是采用大孔徑中空纖維超濾或微濾膜，超濾膜的截留分子量為(10~20)×104u,微濾膜的孔徑為0.2μm.經(jīng)過(guò)一定的工業(yè)規(guī)模運(yùn)行，膜技術(shù)的預(yù)處理工藝已經(jīng)基本成熟，并具有如下兩個(gè)新穎性能：a.可自動(dòng)、頻繁脈沖式?jīng)_洗中空纖維管(某些型號(hào)采用反洗)，其特點(diǎn)是通過(guò)短時(shí)間的停運(yùn)來(lái)保持穩(wěn)定的產(chǎn)水通量。

　　b.可在一很低的橫流速度下工作，甚至可以在單向流動(dòng)狀態(tài)下工作(全流過(guò)濾)。

　　采用微濾(或超濾)作為海水反滲透的預(yù)處理，不需要加入絮凝劑、殺菌劑和余氯脫除劑等化學(xué)藥品，同時(shí)也省去了保安過(guò)濾器，將反滲透的進(jìn)水水質(zhì)從傳統(tǒng)處理方法的SDI