反渗透海水淡化技术

海水淡化是指从海水中获取淡水的技术和过程。其中反渗透法海水淡化(SWRO)美国科学家 1953年据膜和海水界面有一纯水层而提出的。

水是生命的源泉，是社会和经济发展的命脉，是人类宝贵的不可替代的自然资源。

我们生存的地球海洋海水资源丰富，但长期以来从海水中获取淡水面临很多技术难题,通过长期研究不懈努力,运用海水淡化技术向大海要淡水，用来满足一些沿海城镇和岛屿及一些海运船舶等对淡水的迫切需求，通过运用反渗透(SWRO) 现代技术 在海水淡化不仅技术上完全做到可行，而且是经济的。

2、反渗透的发展概况

海水淡化是从海水中获取淡水的技术和过程。早在50年代，为解决“水的危机”，美国从52年起专设盐水局，74年后转为资源技术局，不断推进水资源和脱盐的技术进步，其中反渗透法海水淡化(SWRO)就是1953年据膜和海水界面有一纯水层而提出的；73年日本通产省下设造水促进中心，专门研究节能的脱盐技术，欧洲则在尤里卡等计划下推动海水淡化的发展，它们也都以膜法为重点。经过近50年的研究、开发和产业化，SWRO自70年代进入海水淡化市场之后，发展十分迅速。RO用膜和组件已相当成熟，组件脱盐率可高达 99.5％以上，有约20年的经验积累， SWRO工艺过程也逐渐成熟，近年来，功交换器和压力交换器的开发成功使能量回收效率都高达90%以上，从而使SWRO的本体能耗在3kWh/m3淡水以下，成为从海水制取引用水最廉价的方法，进一步增强了SWRO的竞争力。

近几年来，在海水淡化工程中，SWRO优势体现为投资最低，能耗最省，成本最低，建造周期短等

3、反渗透的一些重大的创新进展

3.1反渗透膜的进步

在反渗透膜发展的过程中，不对称膜和复合膜的研发和创新促进了膜组器技术的不断发展,反渗透膜组器技术的创新，伸膜的性能得以充分的发挥，

3.2中空纤维反渗透器和卷式反渗透元件。

3.2.1中空纤维反渗透器

中空纤维反渗透器，一支直径4英寸的反渗透器可内含90万条φ084μm，φ142μm的中空纤维，表面积达150m2，在2.6MPa下苦咸水脱盐可达8m3/d以上。

3.2.2卷式反渗透元件

　卷式反渗透元件是数个膜对绕 ,中心多孔产品水管卷起来，呈筒状，其中，膜对是由两张膜(脱盐层向外)和置于中间的产水流道布组成，除靠中心多孔产品水管的一边外，其他三边都用粘合剂密封；使用时，将其放入压力容器中，这一构型使膜片的使用和生产(特别是复合膜)得以急剧扩展。

目前广泛使用的组件就是上述的这两种，中空纤维组件堆砌密度达10000m2/m3，卷式元件的达1000m2/m3，虽然后者堆砌密度低些，但对进水预处理的要求不像中空纤维组件那么严。现针对一般海水淡化大多用复合膜制作，主要以直径为 8英寸的居多(一般产水量约20m3／d)。

 3.3关键设备的不断改进

随着科学技术不断进步，膜脱盐用的关键设备，如高压泵和能量回收装置技术快速的发展,现在反渗透海水淡化过程中已经成为最具有竞争力技术，

第一代能量回收装置是与高压泵电机主轴相连的涡轮机，用脱盐后的高压浓海水冲击来回收能量，效率约50％；第二代产品是水力涡轮增压器，其优点是不必与泵的主轴相连，安装方面，效率也在50％左右；第三代产品为功或压力交换器，互接将压力由浓海水传给新进的海水，效率大于90％，这样反渗透海水淡化的本体耗电降到3kwh／m3以上。

3.4二级海水淡化工艺过程

反渗透膜和组器技术的进步，SWRO工艺也不断地发展，

主要工艺过程如下：

第一级的产水(约2000mg/L),再经第二级进一步淡化为饮用水，第二级的浓水返回第一级作为部分进水，

3.4.2一级海水淡化工艺

1970年代末，特别是1980年代中期以后，RO膜的脱盐率达99.2%以上，这为一级SWRO创造了条件。海水经一级 RO后，产水即为饮用水(300－ 400mg/1)，水回收率30—35%。

3.4.3高压一级海水淡化工艺

近年来，为了进一步提高回收率而提出的新工艺之一。通常一级SWRO的操作压力在5.5MPa，而若提高到8.4 MPa下操作，则可达60％的回收率，这样海水预处理省了，试剂用量少了，能耗也低了，新建的SWRO厂可采用该工艺

3.4.4高效两段法

这是提高回收率的新工艺，这是一级两段工艺的改进，在两段间设增压部分，第一段的浓海水经增压和最终的能量回收部分相结合进入第二段，这也可使回收率达60％。该工艺不仅适合于新建的研件SWRO厂，且可将以前的一级SWRO厂增设第二段，变其产量增加一半。

           



工艺说明：

1、采用目前先进的RO反渗透制取饮用水工艺，产水水质无味、无颗粒、甘纯。

2、本系统反渗透膜SWRO技术采用美国陶氏公司的SW30-4040，其脱盐率高达98%，回收率高达50-75%，并形成独特的技术风格。整套系统经多个不同区域客户验证，在对船运过程中对海水水中病菌、有毒重金属、放射性核素、有机微污染物去除率分别高达99.99%、95%、99%及95%，水质甘甜可口。根除了源水中有毒有害物质，多项毒理性指标，如三卤甲烷、四氯化碳、苯系物、多环芳烃、农药、酚类、以及铅、汞、铍、铬、镉、铀、铊等其它放射性核素均在检测限以下。

工艺流程：整条纯净水生产线工艺流程：                     计量泵

原水水箱    原水泵    石英砂过滤器   活性碳过滤器     软水器     精密过滤器    SWRO反渗透主机系统        用水点    饮用

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