反渗透海水淡化技术现状和展望

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1、海洋技术学报第35卷第1期Vol.35，No.12016年2月JOURNALOFOCEANTECHNOLOGYFeb，2016doi:10.3969/j.issn.1003-2029.2016.01.001反渗透海水淡化技术现状和展望高从堦，周勇，刘立芬（浙江工业大学，浙江杭州310014）摘要：反渗透膜技术于20世纪60年代取得突破性进展，促使反渗透海水淡化在近50年间高速发展，淡化产能自20世纪90年代起激增。海水反渗透（SWRO）淡化已成为目前投资最省、成本最低的利用海水制备饮用水的过程。文

2、中主要对海水反渗透淡化的发展状况进行了介绍，如膜和组件的改进，关键设备高压泵和能量回收装置效率的提高，多种工艺过程的不断发展，包括预处理和后处理的新工艺，以及对环境的影响和相应对策等。反渗透技术的发展也推动了其他膜分离技术的进步，并扩展其应用领域。预计在不久的将来，膜技术在海水淡化和水再利用、扩大和保护水资源、循环经济、清洁生产、改造传统产业、节能减排及提高人民生活水平等方面发挥的作用会越来越显著。关键词：海水淡化；反渗透膜；反渗透工艺；能量回收；环境影响中图分类号：P747；TQ028.8文献标

3、志码：A文章编号：1003-2029（2016）01-0001-14缺水已成为世界性的问题，成为制约社会进步的发展也带动了其他膜分离技术的不断进步，扩大和经济发展的瓶颈。随着经济的持续发展和人民生了膜分离的领域。随着膜分离技术的不断进步，它活水平的不断提高，本来紧张的水资源供需矛盾更在海水淡化和水再利用中的作用会越来越大，在扩加尖锐，故水资源问题的解决对实现社会的可持续大和保护水资源方面的作用会越来越突出，在循环发展是非常迫切的。经济、清洁生产、改造传统产业、节能减排、提高人除了加强管理、严格立法

4、控制污染和过度采民生活水平等方面发挥的作用会越来越重要。用、提高水价、推行节水农业、清洁生产和推广节水工艺等措施外，脱盐技术可将海水、咸水、污水和废1反渗透海水淡化———颠覆性的创水等转变成饮用水、工业用水、农业用水和生态用新工艺技术水等，在扩大水资源中发挥了重要作用，其中膜分离技术是关键技术之一。海水淡化是自古以来人们的梦想之一，但由于除技术可行性之外，随着水资源的匮乏、用水技术和价格的限制而难以实现。19世纪出现了浸没量需求的增加、常规方法生产水的成本的提高以及式蒸发器，但仅限于远洋船只等应急

5、使用；第二次脱盐生产水成本的下降，使脱盐水在经济上也增强世界大战促进了脱盐技术的发展，但仍限于多效和了竞争力。可以相信，这一趋势会越来越扩大，膜分压汽蒸馏；20世纪50年代，美国意识到水资源的重离技术的作用也会越来越显著。要战略意义，石油危机之后便是水资源危机，专设本文主要对海水反渗透（SWRO）淡化进行介盐水局，30年内拨专款14亿美元研发新的脱盐技绍，包括膜和组件的改进，高压泵和能量回收装置术。1954年电渗析（ED）实用化，1960年反渗透效率的提高，多种工艺过程的发展等。反渗透技术收稿日期

6、：2016-01-06基金项目：国家重点基础研究发展计划（973计划）资助项目：面向应用的高性能水处理膜设计与制备（2015CB655300）作者简介：高从堦（1942-），男，中国工程院院士，主要从事功能膜分离、海水淡化、水处理、膜与（水）资源、环境、清洁生产和传统产业改造等方面研究。E-mail:gaocj@zjut.edu.cn2海洋技术学报第35卷（RO）膜获突破性进展，并于1970年开始实用化，MPa操作压力下，对35000mg/LNaCl溶液，脱盐2[3]1990年后，随着RO膜性能的

7、提高，价格的下降，高率99.4%~99.7%，水通量20~30L/m·h。压泵和能量回收效率的提高，海水反渗透（SWRO）2.1.2复合膜复合膜的概念是在1963年提出淡化成为投资最省、成本最低的利用海水制备饮用的，其创新点在于膜的脱盐层和支撑层分别由优选水的过程。在20世纪60年代末，淡化水产量仅的材料来制备，如脱盐层（约0.1~0.2μm厚）是芳香3738000m/d，到1990年达1.32×10m/d，2006年在族聚酰胺，支撑层是聚砜，这使膜的性能进一步提73733.75×10m/d以上，

8、2010年在6.52×10m/d以上，高。历年来，开发了许多不同用途的复合膜，如用于732015年在8.64×10m/d以上，其迅猛增长的趋势是海水淡化的“高脱盐型”、纯水制备的“超低压和极少见的；其中，反渗透技术约占淡化装机容量的低压型”、废水处理的“耐污染型”等。最近海水淡化60%以上。的“高脱盐型”复合膜性能大大提高，在5.52MPa操除SWRO之外，反渗透广泛用于苦咸水淡化以作压力下，对35000mg/LNaCl溶液，脱盐率2[4]及纯水和超纯水的制备，反渗透—电去离子（E