膜法海水淡化设备技术的应用与进展资料下载

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1、膜法海水淡化设备技术的应用与进展资料下载　　　　膜法海水淡化技术的应用与进展　　全球水的总储量为13.86亿km3，海水就占有96.5%，人类可取用的地表水和浅层地下水仅为0.79%，且随地域和季节变化分布极不均匀。为了向大海索取淡水，上世纪五十年代初，膜技术便被优先提出来了，至七十年代海水淡化技术在世界上实现了商品化，经过产品换代、工艺革新，目前已成为最经济的海水淡化和高盐度苦咸水脱盐技术。在国家支持下，我国海水淡化技术也取得了令人瞩目的业绩，成为具有自行设计、生产海水淡化装置的国家。　　1应用概况　　海水淡化是指将35000mg/L的海水淡化至500mg/L以下的饮用水。目前，世界

2、上装机应用的海水淡化方法主要有多级闪蒸(MSF)、多效蒸发(MED)和反渗透法(RO)，半个世纪以来己养活了世界上1亿多的人口，促进了干旱沙漠地区和发达国家沿海经济和社会发展。　　据国际脱盐协会统计，截止1995年底，全球日产水量在100m3以上的装置有11066台，每天生产淡水2030万m3。截止1997年底，装置总数12451台，每天产水2273万m3，其中海水淡化为1337万m3、苦咸水淡化为5840万m3，且以年10-30%的速度增长。就海水淡化而言，装机容量以MSF为主，但近年来RO发展很快。MSF除极大型装置外，1995年以来合同额极少。MSF从1989年的84.4%下降为

3、1997年的76.04%。而RO从1989年的5.6%上升为1997年的14%。MED1989年占6.7%，至1997年仅占5.47%。　　对沿海苦咸水脱盐RO占绝对优势，占76.23%，投资和造水成本更低。对废水和水净化RO也分别占到约65%和94%。1995年后，新增海水淡化和苦咸水淡化装机容量RO为90%。最大规模的RO海水淡化厂建在沙特阿拉伯，日产淡水12.8万/m3。最大规模的RO苦咸水淡化装置建在美国，日产27万m3。　　目前，海水淡化装置的年销售额达到100多亿美元，且以20%左右的年增长速度持续发展供应商,应用地区主要是中东地区、地中海地区和加勒比海地区，其次是东南亚和

4、北非地区。　　我国海水淡化技术的应用从上世纪七十年代初推广用小型电渗析(ED)海水淡化器开始，1981年建成了200m3/dED淡化装置，“九五”期间相继建成了RO淡水装置，多为小型或示范工程，并向马尔代夫和基里巴斯输出了ED和RO海水淡化装置。　　2反渗透海水淡化技术的进展　　反渗透将成为新世纪的主要海水淡化技术。工程稳定可靠与造水成本低廉是吸引用户的主要原因。　　2.1膜与组件性能提高　　世界各生产膜组件的公司仍十分重视RO膜与组件的技术创新，目的在于开发抗氧化、耐细菌侵蚀的新膜提高膜与组件的产水量、脱盐率等,这些工作已取得一定的进展。海德能公司SW系列反渗透膜是专门针对海水淡化研

5、制开发的膜产品，其平均脱盐率已达99.2%以上，平均透过水量可达22.7M3/d。　　2.2工程投资低　　1990年膜组件价格，按消费价格指数折算，仅为1973年的40%。1990年之后又有明显的下降。按从标准海水生产淡水计，目前工程投资为MSF在1800-2000US$/m3.d，低温MED在1100-1600US$/m3.d，RO在700-900US$m3.d，且RO海水淡化厂建设快，l万m3的RO海水淡化厂可在7个月交付使用。　　2.3能耗降低　　采用功交换器(WOrkExchanryeEnerarRecovear)，将从RO组件排出的高压浓水的压力回收并传递给组件进水，其转换效

6、率可高达89-96%。ScottA.Shumway报导，一种新型的能量回收装置己成功应用到13600m3/d和5000m3/d的反渗透海水淡化装置上，过程能耗为2.6kwh/m3。GordF.Leitner指出加上预处理能耗，总能耗为2.83kwh/m3。这是近几年在工艺方面的突出进展。　　反渗透装置脱盐部分与或级与级之间，可使用能量回收透平，以提高下一段或级的进水压力，提高产水量。原理示意见图1。StevenJ.Duranceau等报道，1996年佛里达水服务公司在Marco岛对现有15000m3/d苦碱水淡化进行改造，通过使用段之间的能量回收透平，使系统的产水量增加3780m3/d

7、，增幅达25%。　　段之间能量回收透平适用于苦咸水反渗透淡化含盐量7500--10500mg/L，淡化能耗降到0.82kwh/m3。　　在反渗透海水淡化流程中，采用纳滤(NF)作为预处理，即NF-RO系统，NF脱除部分硬度和TDS，从而提高RO的操作压力和水回收率，可进一步降低能耗25%，造水成本可降低30%。　　目前各种淡化方法在能耗方面都无法与RO竞争。RO为4-5kwh/m3、ED为14-16kwh/m3、MED为9-10kwh/m3、M