反渗透海水淡化技术与工程进展.ppt

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1、反渗透海水淡化技术与工程进展杭州水处理技术研究开发中心◆前言◆应用状况◆技术现状◆发展趋势目录海洋作为淡水供应水源具有两大鲜明的特点——永不干枯和取之不尽。世界上有50%以上的人口居住在沿海地区，沿海地区也是人口增长和经济发展的热点。海水淡化是沿海地区解决区域性淡水资源短缺，解决供水需求增长的有效途径。一、前言反渗透—海水淡化主流技术二十世纪70年代进入商业化应用，近二十年发展最快的海水淡化技术；除海湾国家外，美洲、亚洲、和欧洲海水淡化装置都以反渗透法为首选。二、应用状况◆国外海水淡化应用现状◆国内海水淡化应用现状全球海水淡化市场已颇具规模，有近130个国家和地区利用海水淡化技

2、术。世界淡化水日产水约5000万立方米。所有已建成或已签合同的脱盐装置中，多级闪蒸技术占世界海水淡化装机容量的42%，反渗透技术占45%。30年内反渗透淡化成本降低了约三分之二，淡化水能耗降到3kWh/m3,淡化水成本在0.5美元/m3左右。2.1国外海水淡化应用现状先后建立了日产百吨级、千吨级和万吨级反渗透海水淡化示范工程，我国的反渗透海水淡化技术已趋成熟。截止2007年6月底，已建成投产的海水淡化装置总数为45套，合计产水能力13.24万m3/d；在建工程8个，合计产水能力8.46万m3/d。浙江、山东、辽宁、河北和天津等是应用海水淡化技术的主要沿海省市。反渗透（RO）和低

3、温多效蒸馏（MED）是国内海水淡化工程中应用最多的方法。反渗透法约占70%；低温多效蒸馏法约占25%。2.2国内海水淡化应用现状沿海城市建成或在建海水淡化装置产水量各种海水淡化方法所占产水量的比例三、技术现状◆膜技术◆能量回收技术◆价格趋势反渗透膜技术发展速度与计算机技术相似,每过几年就会出现新而更有效的海水淡化膜和膜技术。二十世纪九十年代后期，8英寸海水膜元件的标准产水量为18.9～22.7m3/d，脱盐率为99.6%；2003年，膜制造商推出了高产水量的3.1膜技术海水膜元件，产水量达到28.4m3/d，脱盐率达到99.75%；仅过一年，市场上出现了更高产水量的海水膜元件，

4、其产水量达到34.0m3/d，脱盐率为99.7%。在不远的将来，也许可期待45.4m3/d产水量，脱盐率更高的海水膜元件。3.2能量回收技术过去二十年，随着能量回收技术及其装置的发展，海水淡化能耗已降低了80%。已建成投产的海水淡化装置大多采用皮尔顿（PeltonWheel）式能量回收技术。皮尔顿可回收反渗透海水淡化系统高压泵的25～35%的能量。进入二十一世纪，皮尔顿能量回收技术开始给新一代的压力交换式能量回收技术让路。压力交换式能量回收技术能比皮尔顿能量回收系统节省5～15%的能耗。3.3价格趋势过去的二十年，随着反渗透海水淡化技术的快速发展，以及海水淡化装置建设的规模化，

5、使海水淡化成本大副降低。四、发展趋势◆市场需求◆技术发展4.1市场需求淡水资源短缺情况■＞40%■20%～10%■40%～20%■＜10%淡水资源短缺问题日趋严重，利用海水淡化等现代技术开辟新的水源，已经成为全世界的必然趋势Source:WATERDESALINATIONREPORT-20Feb,20064.2技术发展世界能源价格的上涨给海水淡化市场带来了巨大的压力，也对海水淡化技术的发展提出了新的要求。进入二十一世纪，人们正致力于，具有低能耗、抗污染、耐高温、高压和特种分离等性能的反渗透膜组器；集成膜法、热膜偶合(hybrid)海水淡化系统，充发发挥各种技术的特性，形成一个完

6、整的系统工程，以降低制水成本，提高系统的可操作性；开发低成本浓海水处置和综合利用技术；研究新的海水淡化技术。如膜蒸馏、正渗透等。2005年，美国联邦和州中介机构、公共事业部门及私营海水淡化行业龙头企业成立了可接受海水淡化技术协作体（ADC）。ADC行动采用最先进的水泵、能量回收设备和膜技术来挑战性地设计反渗透海水淡化装置，以求达到最低的海水淡化能耗。在加利福尼亚海军实验基地安装了一套反渗透海水淡化中试装置，实验由太平洋海水（盐度33,500mg/L）生产含盐低于500mg/L的生活饮用水，其能耗可低于2.5kWh/m3。提高装置运行的可靠性增加系统运行的灵活性产水率由90%提高

7、到95%三“中心”设计理念（以色列）高压给水中心、能量回收中心和反渗透膜中心为设计和建造大规模海水淡化工程提供了借鉴。过去三年，16～20英寸直径的苦咸水和海水反渗透膜元件进入商业化应用。大型反渗透膜元件大型反渗透膜元件与目前大规模应用的8英寸元件相比可节省10～27%的建设费用。预期在5～10年，大型反渗透膜元件将规范和标准化，以标准尺寸16或18英寸广泛地应用于大规模反渗透装置中。膜法海水预处理（连续微滤或超滤）改善海水淡化系统进水水质；解决膜的污染问题；延长膜的使用寿命；减少化学剂的消