膜法海水淡化设备技术的应用与进展资料.docx

膜法海水淡化设备技术的应用与进展资料下载 　　 　　膜法海水淡化技术的应用与进展 　　全球水的总储量为 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 %，且随地域和季节变化分布极不均匀。为了向大海索取淡水，上世纪五十年代初，膜技术便被优先提出来了，至七十年代海水淡化技术在世界上实现了商品化，经过产品换代、工艺革新，目前已成为最 经济的海水淡化和高盐度苦咸水脱盐技术。在国家支持下，我国海水淡化技术也取得了令人瞩目的业绩，成为具有自行设计、生产海水淡化装置的国家。 　　1 应用概况 　　海水淡化是指将 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。 　　据国际脱盐协会统计，截止 1995 年底，全球日产水量在 100m 3 以上的装置有 11066 台，每天生产淡水 2030 万 m 3 。截止 1997 年底，装置总数 12451 台，每天产水 2273 万 m 3 ，其中海水淡化为 1337 万 m 3 、苦咸水淡化为 5840 万 m 3 ，且以年 10-30 %的速度增长。就海水淡化而言，装机容量以 MSF 为主，但近年来 RO 发展很快。 MSF 除极大型装置外， 1995 年以来合同额极少。 MSF 从 1989 年的 84.4 %下降为 1997 年的 76.04 %。而 RO 从 1989 年的 5.6 %上升为 1997 年的 14 %。 MED1989 年占 6.7 %，至 1997 年仅占 5.47 %。 　　对沿海苦咸水脱盐 RO 占绝对优势，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 %。最大规模的 RO 海水淡化厂建在沙特阿拉伯，日产淡水 12.8 万 /m 3 。最大规模的 RO 苦咸水淡化装置建在美国，日产 27 万 m 3 。 　　目前，海水淡化装置的年销售额达到 100 多亿美元，且以 20 %左右的年增长速度持续发展供应商,应用地区主要是中东地区、地中海地区和加勒比海地区，其次是东南亚和北非地区。 　　我国海水淡化技术的应用从上世纪七十年代初推广用小型电渗析( ED )海水淡化器开始， 1981 年建成了 200m 3 / d ED 淡化装置， “ 九五 ” 期间相继建成了 RO 淡水装置，多为小型或示范工程，并向马尔代夫和基里巴斯输出了 ED 和 RO 海水淡化装置。 　　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。 　　2.1 膜与组件性能提高 　　世界各生产膜组件的公司仍十分重视 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,这些工作已取得一定的进展。海德能公司SW系列反渗透膜是专门针对海水淡化研制开发的膜产品，其平均脱盐率已达99.2%以上，平均透过水量可达22.7M3/d。 　　2.2 工程投资低 　　1990 年膜组件价格，按消费价格指数折算，仅为 1973 年的 40 %。 1990 年之后又有明显的下降。按从标准海水生产淡水计， 目前工程投资为 MSF 在 1800-2000US $/ m 3 .d ，低温 MED 在 1100 - 1600 US $/ m 3 .d ， RO 在 700-900US $ m 3 .d ，且 RO 海水淡化厂建设快， l 万 m3 的 RO 海水淡化厂可在 7 个月交付使用。 　　2.3 能耗降低 　　采用功交换器( WOrk Exchanrye Enerar Recovear )，将从 RO 组件排出的高压浓水的压力回收并传递给组件进水，其转换效率可高达 89 - 96 %。 Scott A.Shumway 报导，一种新型的能量回收装置己成功 应用到 13600m 3 / d 和 5000m 3 / d 的反渗透海水淡化装置上，过程能耗为 2.6kwh / m 3 。 Gord F.Leitner 指出加上预处理能耗，总能耗为 2.83kwh/m 3 。这是近几年在工艺方面的突出进展。 　　反渗透装置脱盐部分与或级与级之间，可使用能量回收透平，以提高下一段或级的进水压力，提高产水量。原理示意见图 1 。 Steven J.Duranceau 等报道， 1996 年佛里达水服务公司在 Marco 岛对现有 15000m 3 /