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膜法海水淡化技术的应用与进展
2020-3-3 阅读(376)
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%,上世纪五十年代初,膜技术便被优先提出来,至七十年代海水淡化技术经过工艺革新,已成为经济的海水淡化和高盐度苦咸水脱盐技术。
1、应用概况
海水淡化处理技术是指将35000mg/L的海水淡化至500mg/L以下的饮用水。目前,世界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。
对沿海苦咸水脱盐RO占优势,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%。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。大规模的RO苦咸水淡化装置建在美国,日产27万m3。
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。
3、膜与组件性能提高
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。膜元件,在约1.05MPa压力下,产水量43.5m3/d,脱盐率大于99%,一个新元件几乎相当换代前的两倍。
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%。
4、脱盐、浓缩在废水资源化方面的应用
海水淡化为高食盐水的深度脱盐技术,为提高原水回收率,对排放浓水的浓度也有一定要术这与超滤、微滤处理污染或微污染水的技术特性大不相同,与高浓度废水处理,特别是无机系废水处理存有较多共性技术,但要特别注意膜对料液环境的适用程度。
由于ED海水淡化的耗电为RO的3倍,ED在海水淡化中的应用愈来愈少,其在苦咸水脱盐中仍有较大竞争优势。离子交换膜具有很强的耐酸、碱性,耐氧化性,在含酸、碱、盐高的废水处理中应用十分广泛。