反渗透海水淡化系统高压泵的应用

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1、反渗透海水淡化系统高压泵的应用钟江丽吴旻旻赵立佳中国水电顾问集团华东勘测设计研究院，杭州，310014摘要：目前，反渗透海水淡化技术因低投资费、低能耗、低产水价而占市场份额较大。高压泵提供了在膜法海水淡化中克服渗透压的能量，是系统的心脏。高压泵主要分为离心泵和柱塞泵。一般情况下，多级离心泵主要适用于大中型海水淡化装置，柱塞泵主要适用于中小型海水淡化装置，需根据水量、水泵压力范围、水泵性能曲线等基础资料，选择合适的水泵形式。国内已建工程的海水淡化高压泵，主要采用国外进口。2010年，我国自主研发的大流量海水淡化高压泵已通过验收，并在六横海水淡化厂试验运行良好。国产海水淡化高压泵能大大节省工程成

2、本，预期将会在未来的海水淡化工程中广泛应用。主题词：海水淡化；反渗透；高压泵；国产Abstract:Reverseosmosistechnologyfortheseawaterdesalinationoccupiesalargemarketasthegoodfeatureslikelow-cost,lowenergyconsumptionandhighwaterproductivity.High-pressurepump(centrifugalpumpandpistonpump)playsakeyroleofthewholesystemasitprovidestheenergytooverc

3、ometheosmoticpressure.Normally,centrifugalmultistagepumpsareutilizedforthemediumandlarge-sizedtreatmentfacilities,andpistonpumpsareusuallyusedforthesmallandmedium-sizedones.Theselectionofdifferentpumpsshoulddependonthegivenfeaturesbythepumpmanufactures,likewaterrequirements,rangeofpumppressureandpe

4、rformancecurves.Currently,mostpumpsutilizedfortheseawaterdesalinationareimported.In2010,China’shomegrownhigh-flowseawaterdesalinationpumpshasbeenutilizedinLiuHengplant.Withtheutilizationofhomegrownpumps,thecostsforthesystemwillbereduceddramatically,andexpectedtobeusedwildlyinthefuture.Keywords:seaw

5、aterdesalination;reverseosmosis;highpressurepumps;homegrown中图分类号：P747文献标识码：A文章编号：1.前言海水淡化，又称“海水脱盐”，是通过物理、化学或物理化学方法从海水中获取淡水的技术和过程。目前实际应用的海水淡化技术方法主要分为蒸馏法和膜法两大类，其中蒸馏法又称热法。膜法主要包括：反渗透法(SWRO)、电渗析法(ED)。随着反渗透海水淡化的技术进步，近年大型海水淡化厂的国际招标中，SWRO以低投资费、低能耗、低产水价而占上风。下图为国内已建海水淡化厂的装置按照不同工艺的份额图：各种淡化方法装置数-1反渗透亚-低温多效,1,5

6、%海水淡化,1,5%多级闪蒸,2,9%反渗透,18,81%图2国内各种淡化方法装置数反渗透法海水淡化技术(SWRO)就是利用半透膜的透水特性，对海水加压，使水分子克服阻力而透过半透膜，从而达到淡水从海水中分离出来的目的。下图为典型反渗透海水淡化工艺流程。图3典型反渗透海水淡化工艺流程图2.高压泵选型及需注意的问题高压泵提供了在膜法海水淡化中克服渗透压的能量，是系统的心脏。反渗透海水淡化系统中，每吨淡化水费用中，投资成本占25%左右，电费成本占52%以上，两项合计占造水费用的77%以上。而电费成本中，又以高压泵的能耗为主，因此，高压泵的能耗是影响产品水成本的主要因素，根据不同的淡化规模选择高效

7、率、合适的高压泵是目前反渗透海水淡化产业急需要解决的问题。2.1标准海水的渗透压经过目前对海洋的研究发现，虽然不同的位置海水的含盐量有所差异，但是海水成分的构成基本相同。以目前的分析技术，海水中能够测定的元素有80多种。含量超过1mg/kg的元素就有12种，分别为Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Si、B、Sr、F。加上H、O，占海水全部元-2-素99.9％。共组成11种主要的离子成分，并且各种离子成