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萊特萊德海水淡化設備中反滲透技術的作用分析

2012-11-10

  萊特萊德海水淡化設備中反滲透技術的作用分析

  隨著人類淡水用量日益激增,造成全球淡水資源日益枯竭,海水淡化設備因其可提供飲用水和農業灌溉用水而受到了越來越多的關注。

  反滲透海水淡化技術發展很快,工程造價和運行成本持續降低,主要發展趨勢為降低反滲透膜的操作壓力,提高反滲透系統回收率,廉價高效預處理技術,增強系統抗污染能力等。

  反滲透法:

  通常又稱超過濾法,是1953年才開始采用的一種膜分離淡化法。該法是利用只允許溶劑透過、不允許溶質透過的半透膜,將海水與淡水分隔開的。在通常情況下,淡水通過半透膜擴散到海水一側,從而使海水一側的液面逐漸升高,直至一定的高度才停止,這個過程為滲透。此時,海水一側高出的水柱靜壓稱為滲透壓。如果對海水一側施加一大于海水滲透壓的外壓,那么海水中的純水將反滲透到淡水中。反滲透法的最大優點是節能。它的能耗僅為電滲析法的1/2,蒸餾法的1/40。因此,從1974年起,美日等發達國家先后把發展重心轉向反滲透法。

  反滲透,一種以壓力差為推動力,從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。對膜一側的料液施加壓力,當壓力超過它的滲透壓時,溶劑會逆著自然滲透的方向作反向滲透。從而在膜的低壓側得到透過的溶劑,即滲透液;高壓側得到濃縮的溶液,即濃縮液。若用反滲透處理海水,在膜的低壓側得到淡水,在高壓側得到鹵水。

  反滲透簡單來說,當純水和鹽水被理想半透膜隔開,理想半透膜只允許水通過而阻止鹽通過,此時膜純水側的水會自發地通過半透膜注入鹽水一側,這種現象稱為浸透,若在膜的鹽水側施加壓力,那么水的自發流動將會受到抑制而減慢,當施加的壓力達到某一數值時,水通過膜的凈流量等于零,這個壓力稱為滲透壓力,當施加在膜鹽水側的壓力大于滲透壓力時,水的流向就會逆轉,此時,鹽水中的水將流入純水側,上述現象就是水的反浸透(RO)處理的基本原理。

  海水淡化設備中反滲透工藝的持續開發:

  反滲透膜和組器技術的進步,RO膜脫鹽率也在不斷發展,主要工藝過程如下:

  二級海水淡化工藝1970年代商用RO膜脫鹽率僅在95一98%時,為了從海水中制取飲用水而采用此工藝,第一級的產水(約2000mg/L),再經第二級進一步淡化為飲用水,第二級的濃水返回第一級作為部分進水,顯然該過程能耗是高的,約10kwh/rn3以上。

  高壓一級海水淡化工藝這是近年來,為了進一步提高回收率而提出的新工藝之一。通常一級SWRO的操作壓力在5.5MPa,而若提高到8.4 MPa下操作,則可達60%的回收率,這樣海水預處理省了,試劑用量少了,能耗也低了,新建的SWRO廠可采用該工藝

  高效兩段法這也是提高回收率的新工藝,這是一級兩段工藝的改進,在兩段間設增壓部分,第一段的濃海水經增壓和最終的能量回收部分相結合進入第二段,這也可使回收率達60%。該工藝不僅適合于新建的研件SWRO廠,且可將以前的一級SWRO廠增設第二段,變其產量增加一半。

  一級海水淡化工藝1970年代末,特別是1980年代中期以后,RO膜的脫鹽率達99.2%以上,這為一級SWRO創造了條件。海水經一級 RO后,產水即為飲用水(300- 400mg/1),水回收率30—35%。

  以上是萊特萊德對海水淡化設備中反滲透技術的作用分析,是有多年經驗的技術人員總結整理的資料,希望對您有所幫助,萊特萊德真城為您服務。

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