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膜法海水淡化技術的應用與進展

2020-3-3  閱讀(373)

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  水的總儲量為 13.86億 km3,海水就占有96.5%,人類可取用的地表水和淺層地下水僅為0.79%,上世紀五十年代初,膜技術便被優(yōu)先提出來,至七十年代海水淡化技術經(jīng)過工藝革新,已成為經(jīng)濟的海水淡化和高鹽度苦咸水脫鹽技術。

  1、應用概況

  海水淡化處理技術是指將35000mg/L的海水淡化至500mg/L以下的飲用水。目前,世界上裝機應用的海水淡化方法主要有多級閃蒸(MSF)、多效蒸發(fā)(MED)和反滲透法(RO),半個世紀以來己養(yǎng)活了世界上1億多的人口,促進了干旱沙漠地區(qū)和發(fā)達國家沿海經(jīng)濟和社會發(fā)展。

  對沿海苦咸水脫鹽RO占優(yōu)勢,占76.23%,投資和造水成本更低。對廢水和水凈化RO也分別占到約65%和94%。1995年后,新增海水淡化和苦咸水淡化裝機容量RO為90%。大規(guī)模的RO海水淡化廠建在沙特阿拉伯,日產(chǎn)淡水12.8萬/m3。大規(guī)模的RO苦咸水淡化裝置建在美國,日產(chǎn)27萬m3。

  2、反滲透海水淡化技術的進展

  反滲透將成為新世紀的主要海水淡化技術。工程穩(wěn)定可靠與造水成本低廉是吸引用戶的主要原因。

  3、膜與組件性能提高

  RO膜與組件的技術創(chuàng)新,目的在于開發(fā)抗氧化、耐細菌侵蝕的新膜提高膜與組件的產(chǎn)水量、脫鹽率等。膜元件,在約1.05MPa壓力下,產(chǎn)水量43.5m3/d,脫鹽率大于99%,一個新元件幾乎相當換代前的兩倍。

  在反滲透海水淡化流程中,采用納濾(NF)作為預處理,即NF-RO系統(tǒng),NF脫除部分硬度和TDS,從而提高RO的操作壓力和水回收率,可進一步降低能耗25%,造水成本可降低30%。

  4、脫鹽、濃縮在廢水資源化方面的應用

  海水淡化為高食鹽水的深度脫鹽技術,為提高原水回收率,對排放濃水的濃度也有一定要術這與超濾、微濾處理污染或微污染水的技術特性大不相同,與高濃度廢水處理,特別是無機系廢水處理存有較多共性技術,但要特別注意膜對料液環(huán)境的適用程度。

  由于ED海水淡化的耗電為RO的3倍,ED在海水淡化中的應用愈來愈少,其在苦咸水脫鹽中仍有較大競爭優(yōu)勢。離子交換膜具有很強的耐酸、堿性,耐氧化性,在含酸、堿、鹽高的廢水處理中應用十分廣泛。

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