【膜法海水淡化的工藝原理及應(yīng)用案例探析15000字（論文）】

PAGE30PAGE21膜法海水淡化的工藝原理及應(yīng)用案例分析摘要海水淡化是通過(guò)使用設(shè)備進(jìn)行對(duì)海水進(jìn)行脫鹽從而生產(chǎn)出淡水，海水淡化將有助于增加淡水資源的總量，能夠減少時(shí)間空間及氣候環(huán)境的影響同時(shí)也可以保障沿海居民的生活飲用水和工業(yè)中生產(chǎn)補(bǔ)水等的相對(duì)穩(wěn)定。膜法淡化海水則是利用了海水中各個(gè)成分物質(zhì)大小的不同而分離出淡水，海水反滲透（SWRO）淡化是目前一種投資成本最少的進(jìn)行海水淡化手段，與此同時(shí)反滲透膜法也是海水淡化中應(yīng)用十分廣泛的技術(shù)。針對(duì)海水淡化的現(xiàn)狀和發(fā)展進(jìn)展，文中主要介紹了海水淡化及膜法海水淡化的工藝原理和發(fā)展現(xiàn)狀，如反滲透膜類型，反滲透膜原理等，結(jié)合首鋼海水淡化廠案例指出膜法海水淡化的發(fā)展趨勢(shì)和方向。在以后的發(fā)展進(jìn)程中，膜相關(guān)技術(shù)在海水的淡化和利用水資源、發(fā)展相關(guān)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、擴(kuò)大清潔生產(chǎn)、改善傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)、完善節(jié)能減排及提高人民生活水平等方面的優(yōu)勢(shì)會(huì)越來(lái)越顯著。關(guān)鍵詞：海水淡化；膜法；反滲透法；工藝原理；發(fā)展趨勢(shì)目錄TOC\o"1-3"\h\u28558緒論 75653第一章海水淡化 964181.1海水淡化的定義 9277951.2海水淡化工藝發(fā)展概況 9235711.3主要海水淡化工藝技術(shù) 1044051.3.1熱法海水淡化工藝 10250501.3.2膜法海水淡化工藝 11284121.3.3熱法工藝與膜法工藝對(duì)比 127378第二章反滲透海水淡化技術(shù) 14236322.1反滲透技術(shù)的發(fā)展概況 14104372.2滲透與反滲透 14124912.3滲透壓概念與計(jì)算 15261022.4反滲透膜 16241782.4.1反滲透膜的分類 16281552.4.2反滲透膜的原理 16208872.4.3反滲透膜用于海水淡化的特點(diǎn) 1714476第三章首鋼海水淡化廠案例分析 18135673.1海水淡化工藝流程 18142413.2海水淡化預(yù)處理工藝 18255973.3海水淡化廠案例意義 1911661第四章最新膜法海水淡化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 21252524.1預(yù)處理工藝的優(yōu)化 21217604.2關(guān)鍵設(shè)備的不斷改進(jìn) 21133684.2.1高壓泵的優(yōu)化 22292084.2.2能量回收裝置的不斷改進(jìn) 22272774.3反滲透膜的優(yōu)化 23237794.3.1創(chuàng)新膜的生產(chǎn)工藝 23237944.3.2提升膜的性能 24227834.3.3膜清洗、除污和消毒 24112244.4新能源的應(yīng)用 2527456結(jié)論 26注釋…………………………32參考文獻(xiàn)……………………33緒論研究背景缺水已逐漸成為世界性問(wèn)題，制約社會(huì)前進(jìn)步伐和經(jīng)濟(jì)繁榮發(fā)展。隨著社會(huì)的發(fā)展和人口的增多，世界各地水資源匱乏問(wèn)題日趨嚴(yán)重，同時(shí)，水資源的過(guò)度開發(fā)、污染和浪費(fèi)，進(jìn)一步深化了水資源短缺問(wèn)題。根據(jù)相關(guān)國(guó)際組織的預(yù)測(cè)[注釋[]楊家臣,陳素寧,王寧,鄧文海.海水淡化工藝及發(fā)展趨勢(shì)[J].廣州化工,2012,40(20):46-48+67.注釋[]楊家臣,陳素寧,王寧,鄧文海.海水淡化工藝及發(fā)展趨勢(shì)[J].廣州化工,2012,40(20):46-48+67.目前來(lái)看，海水淡化作為一種有效途徑和可持續(xù)發(fā)展的路徑，受到許多發(fā)達(dá)及發(fā)展中國(guó)家的持續(xù)關(guān)注和重視，能在很大程度上解決缺水問(wèn)題和緩解缺水現(xiàn)狀，對(duì)于沿海城市來(lái)說(shuō)海水淡化也是一種及時(shí)補(bǔ)充水源的重要手段。地球表面的四分之三是被水覆蓋的，其中的96.5%都是海水，但是由于含鹽量過(guò)高，所以不能被直接加工利用，可供人們選擇和利用的淡水資源大約占比0.26%。依托海水淡化技術(shù)可以將更多海水轉(zhuǎn)化為可利用的水資源，海水淡化技術(shù)不會(huì)輕易受到時(shí)空與氣候的影響，同時(shí)海水淡化裝置占地面積較小，安裝工程較為簡(jiǎn)單，適用于各種環(huán)境，可以有效的緩解水資源短缺的現(xiàn)狀。海水淡化的技術(shù)相對(duì)成熟，擁有豐富的海水資源，相對(duì)來(lái)說(shuō)是目前解決缺水問(wèn)題的最佳方案。各國(guó)為了避免水資源短缺問(wèn)題的進(jìn)一步加深加大對(duì)海水問(wèn)題的關(guān)注力度，世界上有越來(lái)越多的國(guó)家在大力發(fā)展海水淡化技術(shù)，隨著水資源短缺的日益嚴(yán)重，海水淡化技術(shù)可以極大地促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定。海水淡化中的脫鹽技術(shù)日益完善，可將廢水轉(zhuǎn)化為可用水，除技術(shù)可支持外海水淡化的成本也逐漸降低，而生產(chǎn)用水的成本居高不下，所以在經(jīng)濟(jì)方面具有一定的競(jìng)爭(zhēng)力。我們可以相信，海水淡化技術(shù)未來(lái)在各國(guó)的發(fā)展前景一片向好。綜上來(lái)看，海水資源的研究對(duì)緩解水資源問(wèn)題至關(guān)重要。研究意義我國(guó)的沿海城市多，擁有豐富的海水資源，有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，充分利用海水資源有助于發(fā)揮我國(guó)水資源儲(chǔ)量豐富的優(yōu)勢(shì)。海水淡化是最直接也是最有效的方法，是解決水資源的匱乏問(wèn)題的關(guān)鍵一步。在過(guò)去數(shù)十年的發(fā)展中，我國(guó)已經(jīng)初步形成海水淡化的相關(guān)產(chǎn)業(yè)，海水淡化工藝在沿海城市的發(fā)展時(shí)間較早，具備一定規(guī)模和收益量，但是相對(duì)比其他產(chǎn)業(yè)，海水淡化的設(shè)備技術(shù)算不上完善，發(fā)展進(jìn)程算不上快速，發(fā)展過(guò)程中還面臨著許多需要解決的問(wèn)題。然而隨著科技的發(fā)展，規(guī)?；a(chǎn)業(yè)的不斷升級(jí)，在今后形成更高噸級(jí)的淡水規(guī)模已是大勢(shì)所趨，我國(guó)需要不斷更新科學(xué)技術(shù)以此滿足海水淡化需求。然而縱觀國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀趨勢(shì)，與國(guó)際先進(jìn)海水淡化工藝水平相對(duì)比，無(wú)論是在原料、環(huán)節(jié)和技術(shù)的開發(fā)，還是相關(guān)法律法規(guī)都存在一定差距。海水淡化擁有熱法、膜法兩種工藝，淡化海水過(guò)程較為復(fù)雜，因?yàn)楹Ｋ暮}量比較高，對(duì)水處理設(shè)備有較大的腐蝕性，技術(shù)要求也相對(duì)較高，目前熱法工藝使用較為廣泛，膜法工藝作為新興技術(shù)，因?yàn)槠涿黠@優(yōu)勢(shì)正逐步占據(jù)廣闊市場(chǎng)，受到市場(chǎng)的青睞。在膜法海水淡化過(guò)程中，是通過(guò)壓力將淡水與鹽分離析出，其過(guò)程不發(fā)生化學(xué)變化，有利于減少環(huán)境污染和節(jié)約能源，耗能低是反滲透膜法海水淡化的一大明顯優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于降低成本有很大的意義。利用膜法的方法進(jìn)行海水淡化安裝的設(shè)備較為簡(jiǎn)單，且容易管理和維修，膜法依據(jù)其優(yōu)勢(shì)將會(huì)占據(jù)市場(chǎng)中主導(dǎo)地位，成為海水淡化最廣泛的使用方法。因此，膜法海水淡化的研究對(duì)于我國(guó)緩解水資源緊張的現(xiàn)狀具有深遠(yuǎn)的影響和意義，通過(guò)本文的研究與介紹，會(huì)進(jìn)一步了解膜法海水淡化的工藝流程與優(yōu)勢(shì)，為膜法海水淡化的發(fā)展提出相關(guān)解決措施。第一章海水淡化海水淡化就是利用海水脫鹽方式生產(chǎn)出淡水。科研機(jī)構(gòu)不斷進(jìn)行水淡化的研究，利用物理和化學(xué)研究方法不斷更新改進(jìn)海水淡化技術(shù)，為生產(chǎn)生活提供可用水資源，極大便利人民日常生活、工業(yè)生產(chǎn)和改善水資源短缺問(wèn)題。1.1海水淡化的定義海水中有大量鹽分故而不能被日常生活和工業(yè)生產(chǎn)直接利用，去除海水中的鹽分產(chǎn)生淡水的過(guò)程稱為海水淡化，海水淡化技術(shù)通俗來(lái)講就是海水脫鹽技術(shù)。海水淡化主要有兩種方法，即：熱法(蒸餾法)、膜法(反滲透法)。海水淡化的原理就是離析出海水中鹽的過(guò)程，如今海水淡化的方法已經(jīng)可以應(yīng)用于實(shí)際,利用海水淡化的方法可以滿足日常的生產(chǎn)生活并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)化。1.2海水淡化工藝發(fā)展概況將海水資源轉(zhuǎn)化為淡水資源是人類一直以來(lái)的美好愿望，但因?yàn)槭芟抻诩夹g(shù)，經(jīng)濟(jì)等方面而難以實(shí)現(xiàn)。早在400多年以前，英國(guó)王室就曾提出有關(guān)海水淡化的問(wèn)題，但海水淡化首次出現(xiàn)則在19世紀(jì)；第二次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)促進(jìn)了脫鹽技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，但仍有其局限性；進(jìn)入20世紀(jì)后，隨著水資源危機(jī)問(wèn)題的加劇影響海水淡化技術(shù)更是邁進(jìn)了快速發(fā)展的階段。在1950年之后，美國(guó)認(rèn)為石油危機(jī)之后的下一步就是水資源危機(jī)，充分意識(shí)到水資源的重要性和必要性。1970年開始對(duì)反滲透膜的進(jìn)行實(shí)用性研究，1960年到2015年的年淡化水的產(chǎn)量從8000m3/d變化為86400000m3/d,其增長(zhǎng)速度是其它產(chǎn)業(yè)難以媲美的，1990年后，由于反滲透膜性能的優(yōu)勢(shì)日益突出，因此，反滲透海水淡化已成為最經(jīng)濟(jì)、最劃算的海水淡化方式。根據(jù)國(guó)際脫鹽協(xié)會(huì)(IDA)的數(shù)據(jù)[[]張一蘭,羅浩,戴日成,沈海濱.海水淡化產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展[J].世界環(huán)境,2012(02):74-75.]，截止到2009年末，全球已有150多個(gè)國(guó)家和地區(qū)開始利用海水淡化技術(shù)，全球建有的脫鹽工廠已經(jīng)有1.4451萬(wàn)個(gè)，合計(jì)的每日產(chǎn)水量約有6000萬(wàn)噸。海水淡化不僅在電力行業(yè)得到應(yīng)用更是在石化、鋼鐵等行業(yè)得到普遍的應(yīng)用，其中作為電力的企業(yè)通過(guò)海水淡化的方式將淡化水用于電站的鍋爐用水就約占全國(guó)海水淡化相關(guān)總量的65%。2017年初，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家海洋局提出了一個(gè)新的目標(biāo)：在“十三五”規(guī)劃的末期，我國(guó)海水淡化總的規(guī)模量將預(yù)期達(dá)到220萬(wàn)噸/天以上，作為[]張一蘭,羅浩,戴日成,沈海濱.海水淡化產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展[J].世界環(huán)境,2012(02):74-75.1.3主要海水淡化工藝技術(shù)目前，世界上的海水淡化技術(shù)多種多樣，比較常用的有反滲透、低溫多效、多級(jí)閃蒸、電滲析、壓縮空氣蒸餾、新能源海水淡化等20多種。在人類的歷史進(jìn)程中人類對(duì)海水淡化不斷地進(jìn)行嘗試，于1960年后海水淡化技術(shù)趨于成熟。在海水淡化發(fā)展的過(guò)程中，從大角度來(lái)看，主要分為熱法和膜法兩種，膜法和熱法因?yàn)槠浔憷?、可行性?yōu)勢(shì)所在，所以在眾多海水淡化技術(shù)中脫穎而出，成為了最主要的兩種海水淡化方式。反滲透法是膜法的主要技術(shù)之一，逐步在國(guó)際海水淡化技術(shù)中提升影響力，根據(jù)中國(guó)市場(chǎng)的調(diào)研報(bào)告可以得出截止2018年在海水淡化技術(shù)中反滲透法將占比65%，對(duì)反滲透法的應(yīng)用使亟待解決水資源的問(wèn)題得到有效緩解。1.3.1熱法海水淡化工藝（1）多級(jí)閃蒸法多級(jí)閃蒸技術(shù)于1950年提出此后各學(xué)界不斷對(duì)其進(jìn)行研究。閃蒸，即是通過(guò)將海水加熱，從而達(dá)到一定的溫度，導(dǎo)進(jìn)至閃蒸室的容器中，控制室內(nèi)氣壓，使海水迅速蒸發(fā)，多級(jí)閃蒸技術(shù)以此為基礎(chǔ)，整個(gè)多級(jí)閃蒸系統(tǒng)由多個(gè)相連的閃蒸室組成，每個(gè)閃蒸室可獨(dú)立凈化。海水預(yù)熱后依次流過(guò)多個(gè)閃蒸室進(jìn)行逐級(jí)蒸發(fā)，逐級(jí)降溫，直至最后將海水鹽度降至最低，各個(gè)閃蒸室內(nèi)的冷凝水作為產(chǎn)品取出。自從多級(jí)閃蒸技術(shù)出現(xiàn)以來(lái)，其占據(jù)了海水淡化市場(chǎng)的大部分份額，主要適用于沿海國(guó)家的大型海水淡化廠，一般將其作為水電聯(lián)產(chǎn)進(jìn)行使用。多級(jí)閃蒸法工藝技術(shù)較為成熟，除為工業(yè)提供淡化水外，也可為居民提供日常生活用，其優(yōu)勢(shì)在于設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)海水預(yù)處理的要求低，同時(shí)具有高熱效、大容量、優(yōu)水質(zhì)。但多級(jí)閃蒸也存在缺點(diǎn)：工程成本高、耗能高、任務(wù)量大，操作技術(shù)的容錯(cuò)率低，水質(zhì)易受污染，設(shè)備和管路易結(jié)垢腐蝕。（2）低溫多效蒸餾工藝我國(guó)的低溫多效蒸餾始于20世紀(jì)60年代。它是世界上最早的海水淡化技術(shù)，該法在不超過(guò)70℃的蒸發(fā)溫度下進(jìn)行，以單效蒸餾為基礎(chǔ)進(jìn)行改進(jìn)，將多個(gè)單效蒸餾器串聯(lián)起來(lái)，一級(jí)熱源由鍋爐產(chǎn)生，然后傳入第一級(jí)蒸發(fā)器中，其余各級(jí)的蒸發(fā)器的熱源均來(lái)自于上一級(jí)所產(chǎn)生的蒸汽熱量，在每一級(jí)蒸發(fā)器中冷凝為純凈水。該方法能充分利用鍋爐產(chǎn)生的熱量，降低能耗，形成多效蒸餾。由于這一特點(diǎn)，主要與火電廠結(jié)合，規(guī)模達(dá)1萬(wàn)m3/d,低溫多效蒸餾是熱法海水淡化中最節(jié)能的方法之一。該方法的優(yōu)點(diǎn)是低溫多效蒸餾技術(shù)操作溫度低，能有效緩解設(shè)備腐蝕和結(jié)垢，使用壽命較長(zhǎng)，建造成本低，采用材料的價(jià)格低廉，相同的成本下可以安裝更多的傳熱面積，熱效率高，操作彈性大，容錯(cuò)率高，系統(tǒng)安全可靠，產(chǎn)品水質(zhì)較好。但其設(shè)備結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本造價(jià)高，運(yùn)行成本高，安置費(fèi)用高，裝機(jī)容量小，設(shè)備體積大。（3）壓汽蒸餾法壓汽蒸餾是利用機(jī)械壓縮機(jī)提高海水溫度的一種方法。產(chǎn)生的蒸汽由蒸汽壓縮機(jī)再次加熱，然后返回蒸發(fā)器的加熱室。它作為二次熱源，使蒸發(fā)器中的海水繼續(xù)蒸發(fā)，同時(shí)降低蒸汽溫度，冷凝后得到淡水。壓汽蒸餾法一般用于小型淡化過(guò)程，其規(guī)模小，可將其用在缺水地區(qū)進(jìn)行使用，該技術(shù)利用壓縮機(jī)進(jìn)行不斷地壓縮，然后在傳入到系統(tǒng)，形成一個(gè)較為完善的閉環(huán)線路。壓汽蒸餾法的操作簡(jiǎn)單，循環(huán)使用的效率較高，能減少傳熱面的腐蝕和結(jié)垢，效率高，由于耐腐蝕，可以使用一些相對(duì)價(jià)格較低的傳熱材料，燃料價(jià)格也相對(duì)較低，因此具有其競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)品水含鹽量低，可以方便后續(xù)處理。但蒸汽壓縮機(jī)也有其缺點(diǎn)它的結(jié)構(gòu)問(wèn)題突出，成本造價(jià)高，不適合應(yīng)用于大型化工業(yè)，后期維護(hù)也需要更多的人力和金錢支持。1.3.2膜法海水淡化工藝膜法海水淡化工藝的核心思想是在膜的選擇性滲透作用下，將海水分離成淡水和其他鹽類。膜分離技術(shù)是將特殊的膜引入溶液中，使溶質(zhì)通過(guò)而不通過(guò)溶液，從而達(dá)到分離的目的。利用膜的選擇性滲透性分離溶液中的溶劑和溶質(zhì)，稱為膜分離技術(shù)。膜滲透溶質(zhì)的現(xiàn)象稱為透析，而溶液中溶劑能被通過(guò)的現(xiàn)象稱為滲透。膜分離技術(shù)在海水淡化的應(yīng)用領(lǐng)域中以電滲析和反滲透兩種方法最為普遍。（1）電滲析法電滲析法是膜法海水淡化技術(shù)的一種，是原理是利用反離子遷移，膜在電位差的不斷推動(dòng)下，進(jìn)而從溶液中去除離子的一種技術(shù)。換句話說(shuō)，陽(yáng)離子交換膜只能通過(guò)陽(yáng)離子，而陰離子交換膜只能通過(guò)陰離子，兩種離子在外加直流電場(chǎng)的影響下分別移動(dòng)，溶質(zhì)和溶液分離進(jìn)而得到淡水。20世紀(jì)50年代初，在選擇透過(guò)性離子交換膜的影響下，電滲析法逐漸開始應(yīng)用于用于淡化海水。電滲析一般適用于含鹽量小的海水淡化。一般來(lái)說(shuō)，大型海水淡化廠不建議使用電滲析。電滲析過(guò)程中僅能除去水中的電解質(zhì)離子，電滲析法運(yùn)行過(guò)程中易生成結(jié)垢，這一問(wèn)題也使得電滲析技術(shù)與其它技術(shù)相比，略遜一籌。此種方法對(duì)膜的污染小，對(duì)整體環(huán)境也很友好，能耗更少，系統(tǒng)更加方便使用。對(duì)于建筑本體的效能最大化發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，舉例來(lái)說(shuō)，進(jìn)出風(fēng)口方便調(diào)節(jié)，夏季可方便空氣流通，冬季可以增加幕墻保暖度。電滲析法的缺點(diǎn)在于全程都需要大量的化學(xué)藥劑，所以分離出來(lái)的水不能飲用，只適用于工業(yè)生產(chǎn)。（2）反滲透法反滲透海水淡化屬于一種膜分離技術(shù)，是膜法最常使用的一種技術(shù)。隨著膜的組件改進(jìn)與完善和能量回收裝置的不斷效率，反滲透法在海水淡化的應(yīng)用在近年得到了充分的發(fā)展。反滲透技術(shù)開始應(yīng)用于海水淡化是在20世紀(jì)50年代，20世紀(jì)80年代對(duì)復(fù)合膜研制進(jìn)一步加快了反滲透技術(shù)的發(fā)展，后期的反滲透已經(jīng)逐步取代多級(jí)閃蒸，占據(jù)了市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。以美洲、歐洲和亞洲三個(gè)大洲為例，其海水淡化廠均將反滲透作為第一選擇。反滲透法的原理是利用半透膜，它能夠在外界的影響下將要分離的水溶液中某些成分選擇性的透過(guò)，從而實(shí)現(xiàn)分離和淡化。在海水的一側(cè)不斷地給予壓力，海水中的淡水就會(huì)不斷滲透在半透膜的影響下進(jìn)入到另一側(cè)，無(wú)法飲用的水就會(huì)留在原來(lái)的一方，分離出可用水。反滲透中的半透膜優(yōu)勢(shì)在于不僅能將海水中的無(wú)機(jī)鹽離子過(guò)濾掉對(duì)于，還能夠?qū)⒑Ｋ写嬖诘募?xì)菌、病毒和各種多余的懸浮物等都能篩掉。因此，其過(guò)濾的效率較高，必不可免的是許多被過(guò)濾的物質(zhì)留存在膜上，會(huì)對(duì)膜造成污染，縮短膜的壽命，膜的更換會(huì)加大成本。為解決這一問(wèn)題，經(jīng)過(guò)科學(xué)家的研究發(fā)現(xiàn)可以使用預(yù)處理技術(shù)來(lái)改變這一問(wèn)題的現(xiàn)狀，降低成本。在反滲透的利用過(guò)程中，所消耗的能源少，工程的建設(shè)周期短，工程量小，投資成本低，便于安裝，安裝靈活，同時(shí)裝置比較密集，占地較少，操作使用方便簡(jiǎn)單，利于后期維修。但是反滲透的預(yù)處理要求嚴(yán)格，預(yù)處理的成本也較高，預(yù)處理對(duì)水質(zhì)的要求也比較高。1.3.3熱法工藝與膜法工藝對(duì)比無(wú)論是熱法海水淡化技術(shù)還是膜法海水淡化技術(shù)都屬于較為成熟的技術(shù)，但是具體哪一種方式更加好需要在經(jīng)過(guò)技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性對(duì)比后確定，經(jīng)過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在在海水淡化市場(chǎng)中占據(jù)主導(dǎo)地位的主要有三種技術(shù)，低溫多效蒸餾法，多級(jí)閃蒸法和反滲透法，那么我們就這三種工藝做一個(gè)簡(jiǎn)單對(duì)比。表13種主流海水淡化技術(shù)的比較對(duì)比項(xiàng)目低溫多效蒸餾多級(jí)閃蒸反滲透成熟度成熟成熟成熟操作溫度℃90--120<7015--20進(jìn)水水質(zhì)要求中低很高腐蝕度較大大無(wú)系統(tǒng)操作彈性小較大大工程量較大大小維護(hù)量低中高原料利用率20%--40%12%--25%40%--45%運(yùn)行壽命/a303015運(yùn)行成本低最高低總耗能/（kw·h/m3）5.5--910--163--4造水成本/（元/m3）0.8--1.50.7--1.20.5--1.2產(chǎn)品水質(zhì)TDS(mg/l)5--105--10300--5003種工藝各有所長(zhǎng)，但是從經(jīng)濟(jì)性的角度來(lái)看，反滲透法略勝一籌，而且此法對(duì)環(huán)境污染較小，符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，而且反滲透法是一種適用于各種環(huán)境的海水淡化方式，操作要求較低，而且工程量較小，可以在短期內(nèi)投入使用，而且反滲透法正在逐步取代其它方法，成為海水淡化發(fā)展的主流技術(shù)。第二章反滲透海水淡化技術(shù)2.1反滲透技術(shù)的發(fā)展概況反滲透法，又稱膜法，與1953年誕生，是一種在壓力驅(qū)動(dòng)下將溶劑從溶液中分離出來(lái)的膜過(guò)程。它使用一種叫做“半透膜”的膜，它允許淡水通過(guò)，而不是鹽。被稱為反滲透的原因在于他違背了自然的滲透，與滲透的方向相反，在幾十年過(guò)程的發(fā)展經(jīng)歷中，我國(guó)逐漸掌握了反滲透的海水淡化相關(guān)技術(shù)，并成為掌握技術(shù)的國(guó)家之一。使用一種特殊材料制成的半透膜就被稱為反滲透膜。我們了解到最為常見(jiàn)的便是中空的纖維和螺旋的纏繞兩種。按膜材料或成膜工藝可分為不對(duì)稱反滲透膜和復(fù)合反滲透膜。目前，反滲透膜組件的使用壽命為3-5年。[[]江潤(rùn)霞.海水淡化反滲透膜法工藝的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù),2019(02):48.]反滲透膜本身的性能由膜的質(zhì)量于功能決定。反滲透的膜在海水淡化中應(yīng)用中具有良好的節(jié)能與高脫鹽率。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究，反滲透海水淡化工藝的能量回收設(shè)備、高壓泵、膜等相關(guān)組件不斷優(yōu)化，大大降低了系統(tǒng)整體的能耗。反滲透法海水淡化主要由高壓泵和反滲透組件組成。[]江潤(rùn)霞.海水淡化反滲透膜法工藝的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù),2019(02):48.2.2滲透與反滲透（1）滲透現(xiàn)象在了解反滲透之前我們應(yīng)該先了解什么的滲透現(xiàn)象，與滲透現(xiàn)象相反的就是擴(kuò)散現(xiàn)象，紅墨水滴入清水，所有的水都變?yōu)榧t色，這就是擴(kuò)散現(xiàn)象。擴(kuò)散的發(fā)生就是溶液與溶劑直接接觸。但是當(dāng)我們將等量的蔗糖溶液與水用薄膜分開，那么不論多久，兩側(cè)水位都不會(huì)有變化。如果我們將兩溶液間的薄膜換為半透膜（如圖1所示），過(guò)一段時(shí)間就會(huì)發(fā)現(xiàn)水的一側(cè)液面降低，而蔗糖一側(cè)液面升高了，這就說(shuō)明水通過(guò)半透膜進(jìn)入了蔗糖溶液。這種現(xiàn)象被稱之為滲透。滲透就是一種分子通過(guò)半透膜的運(yùn)動(dòng)。并且由于半透膜的材質(zhì)不同，可以在不同情況下通過(guò)不同的分子。圖1（2）滲透產(chǎn)生的原因要想了解滲透產(chǎn)生的原因我們先要了解半透膜。半透膜具有選擇透過(guò)性。就是半透膜上具有孔隙，當(dāng)分子直徑比孔隙小的時(shí)候就可以通過(guò)，反之，直徑大的分子就不能通過(guò)。半透膜在我們生活中隨處可見(jiàn)，大到動(dòng)物、植物，小到細(xì)胞，半透膜無(wú)處不在。因?yàn)榘胪改ぞ哂羞x擇透過(guò)性，所以水分子可以通過(guò)半透膜，但是蔗糖分子卻不能。由于膜兩側(cè)的水分子需要達(dá)到一個(gè)均衡狀態(tài)，所以純水側(cè)的水分子擴(kuò)散速率大于蔗糖溶液側(cè)，這就導(dǎo)致蔗糖溶液側(cè)的水位不斷上升，而純水側(cè)的液面不斷下降。以此類推，當(dāng)半透膜將兩種不同濃度的溶液分隔開來(lái)，那么滲透現(xiàn)象必然會(huì)發(fā)生。（3）反滲透那么由滲透的原理可以得知，反滲透就是將濃溶液中的溶劑轉(zhuǎn)移到稀溶液當(dāng)中。為了使這個(gè)過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)，需要進(jìn)行外力的干預(yù)，在濃溶液上方施加一個(gè)大于滲透壓的壓力，反滲透就得以實(shí)現(xiàn)。由于環(huán)境需要對(duì)系統(tǒng)做功來(lái)提供能量，部分機(jī)械能的輸入會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能并流失到環(huán)境中，因此實(shí)際的反滲透過(guò)程是不可逆的。反滲透原理被廣泛應(yīng)用。例如，在海水淡化過(guò)程中，用半透膜將淡水與海水分隔開來(lái)，在專用的裝置中由專用的高壓泵在海水側(cè)施加壓力，并且要讓這個(gè)力大于海水的滲透壓。這樣，海水中的水分子就會(huì)在力的作用下進(jìn)入淡水，從而可以將海水變?yōu)榈?.3滲透壓概念與計(jì)算（1）滲透壓的概念滲透壓是為了防止?jié)B透的發(fā)生所需的最小壓力。為了防止?jié)B透的發(fā)生，我們需要在濃溶液上方施加一定的壓力，讓已經(jīng)擴(kuò)散的溶劑分子重新回到稀溶液，當(dāng)半透膜兩側(cè)的溶液達(dá)到同一高度時(shí)，就代表沒(méi)有滲透的發(fā)生，即兩側(cè)溶液達(dá)到滲透平衡。（2）滲透壓的計(jì)算范特霍夫公式：對(duì)稀溶液而言，滲透壓π＝ｃＲＴ式中：π—滲透壓（ＫＰａ）；π的大小只與溶質(zhì)的總摩爾濃度(單位體積的溶質(zhì)粒子數(shù))有關(guān)，與溶質(zhì)的性質(zhì)無(wú)關(guān)。ｃ—溶液中溶質(zhì)的總摩爾濃度（ｍｏｌ／Ｌ）；Ｒ—通用氣體常數(shù)，Ｒ＝８．３１４ＫＰａ·Ｌ／ｍｏｌ·Ｋ；Ｔ—熱力學(xué)溫度，Ｋ。由公式可知，滲透壓與溫度、溶液濃度和滲透系數(shù)有關(guān)。即使是地球上的海水也會(huì)因?yàn)楹Ｋ胁煌臏囟群碗x子而改變其滲透壓。2.4反滲透膜2.4.1反滲透膜的分類（1）聚四氟乙烯該膜具有廣泛的化學(xué)相容性，同時(shí)有很強(qiáng)的抗腐蝕能力，可以承受強(qiáng)溶劑（如二甲基亞砜，氯仿等）。由于其這個(gè)特性，所以其一般用于過(guò)濾其它膜不能過(guò)濾的溶劑，并且它也可以過(guò)濾有機(jī)溶液。（2）混合纖維素酯此類膜具有孔徑均勻、孔隙率高、無(wú)介質(zhì)脫落、質(zhì)地薄、阻力低、過(guò)濾速度快、吸附容量小等特點(diǎn)。用途：制藥行業(yè)需要對(duì)注射用水和大輸液進(jìn)行熱壓滅菌，以過(guò)濾出顆粒。對(duì)于熱敏性藥物的殺菌，采用分析測(cè)定0.45μm濾膜(或0.2)溶液中的顆粒和油不溶性物質(zhì)，并測(cè)定水污染指數(shù)?？捎糜隗w細(xì)胞雜交、線性互補(bǔ)等科研部門預(yù)測(cè)雜種優(yōu)勢(shì)。（3）尼龍膜該膜具有良好的耐熱性，可以在121℃的高溫蒸汽下堅(jiān)持30分鐘，它的化學(xué)穩(wěn)定性較好，可以承受大部分有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物，所以其主要應(yīng)用于電子產(chǎn)品行業(yè)的過(guò)濾，同樣在食品，化工，醫(yī)藥等方面也要有出色的表現(xiàn)。（4）聚丙烯是一種無(wú)粘合劑的膜，無(wú)毒且沒(méi)有味道，更耐酸堿程度?；瘜W(xué)性能較為穩(wěn)定，有耐高溫的優(yōu)勢(shì)同時(shí)能夠在高壓環(huán)境中實(shí)現(xiàn)滅菌。他適合制造各種過(guò)濾設(shè)備，能夠折疊相關(guān)的濾芯，對(duì)于各行各業(yè)也可適用，能夠應(yīng)用于食品安全，醫(yī)療環(huán)境等。2.4.2反滲透膜的原理反滲透技術(shù)是一種利用反滲透膜在壓力差的作用下，將淡水分離出海水的技術(shù)。它的孔徑小到僅允許水分子通過(guò)，而水中的其它的無(wú)機(jī)鹽與有機(jī)物等雜質(zhì)則不能通過(guò)，這樣一來(lái)，經(jīng)過(guò)就可以得到淡水，而留下的則是含有大量雜質(zhì)的濃海水。（如圖2所示）圖22.4.3反滲透膜用于海水淡化的特點(diǎn)第一，反滲透膜的析出率高。反滲透單膜的海水脫鹽率高達(dá)99%，作為單級(jí)的反滲透膜海水析出鹽的效率通常來(lái)說(shuō)在在90%以上，作為雙極的反滲透膜海水析出鹽的效率則在98%以上。第二，反滲透膜的析出率優(yōu)。反滲透能夠高效的去除一些細(xì)菌，金屬元素和一些無(wú)用的微生物，所以脫鹽后的水質(zhì)較為好，也優(yōu)于其他的方法。第三，反滲透法的保護(hù)率高。能夠有效的保護(hù)好環(huán)境，減少對(duì)環(huán)境的污染力度，同時(shí)生產(chǎn)成本低，在制造純水過(guò)程中的人力成本也較低。第四，反滲透膜的穩(wěn)定性高。較為頻繁的波動(dòng)會(huì)引發(fā)水質(zhì)的改變，而反滲透膜能夠減少水的波動(dòng)性，從而保障了水質(zhì)的穩(wěn)定性，更加保障了相關(guān)水產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。首鋼海水淡化廠案例分析3.1海水淡化工藝流程海水淡化過(guò)程中的基本流程是：海水先由深井泵泵入原料池，之后在原料池中加入殺菌劑和凝絮劑，這樣一來(lái)可以消除大部分的微生物和雜質(zhì)，之后將粗凈化的海水泵入化學(xué)加藥裝置，在裝置中加入化學(xué)藥劑進(jìn)行進(jìn)一步凈化，之后在經(jīng)過(guò)石英砂和活性炭的過(guò)濾，在過(guò)濾過(guò)程中我們要調(diào)節(jié)海水的PH值，并同時(shí)加入阻垢劑，降低對(duì)膜的腐蝕與污染，延長(zhǎng)膜的使用壽命。如何將過(guò)濾后的海水泵入反滲透裝置，在外力的作用下使淡水與海水分離，將得到的淡水放入淡水池進(jìn)行儲(chǔ)存，同時(shí)進(jìn)行進(jìn)一步的水質(zhì)調(diào)節(jié)，同時(shí)將含有大量能量的高壓濃水在能量回收裝置中進(jìn)行能量回收，用于之后的海水淡化，最終我們剩余的廢水經(jīng)過(guò)處理后排放。圖33.2海水淡化預(yù)處理工藝曹妃甸在每年夏季期間的懸浮物的相關(guān)含量值高達(dá)到將近400mg/L，而在其它的季節(jié)相關(guān)懸浮物的含量低至2mg/L左右。首鋼京唐公司的海水淡化中的水質(zhì)中泥沙含量多、同時(shí)含鹽量較高、水質(zhì)變化過(guò)程中的范圍較大等特點(diǎn)。為了不斷的提高相應(yīng)海水淡化的質(zhì)量和效率，同時(shí)做好對(duì)海水淡化相關(guān)裝置的保護(hù)，首鋼京唐公司通過(guò)設(shè)置兩套頭冠海水淡化的預(yù)處理裝置，在海水淡化裝置前選用了沉淀池的澄清工藝，來(lái)滿足產(chǎn)水水質(zhì)沉淀物的特點(diǎn)。沉淀池是唯一的有關(guān)海水的預(yù)處理裝置，對(duì)沉淀池的要求也較高，需要保持水質(zhì)的穩(wěn)定性，工藝的可靠性，能夠降低污染物的含量及污濁度，在海水進(jìn)入裝置后，它的出水過(guò)程會(huì)不斷進(jìn)入后續(xù)的單元系統(tǒng)。沉淀池的種類多樣，通常是按照結(jié)構(gòu)及形狀來(lái)進(jìn)行分類，目前可分為平流、立式、輻射、斜管和斜板等沉淀池。我們國(guó)家常用的沉淀池種類為平流沉淀池以及斜板、斜管沉淀池，處理的工藝較長(zhǎng)利用混凝，絮凝，沉淀相配合使用。首鋼京唐公司的占地相關(guān)面積較小、出水過(guò)程中的懸浮物的含量不高、根據(jù)藻類處理的工藝關(guān)鍵要求，優(yōu)先選用威立雅集團(tuán)公司的沉淀工藝中的微砂絮凝。相關(guān)的沉淀工藝世界上較為先進(jìn)的一種水處理的技術(shù)。其主要優(yōu)點(diǎn)如下：（1）產(chǎn)品水質(zhì)良好。出水懸浮物含量小于10mg/L，除藻效果好，殘留化學(xué)物質(zhì)少，沉淀主要依靠微砂，受海水鹽度影響較小。（2）海水處理效果穩(wěn)定。該過(guò)程不受溫度和鹽度的影響，也不受水質(zhì)和水量變化的影響。（3）運(yùn)行的過(guò)程具有可靠性。該沉淀工藝已廣泛應(yīng)用于地表水處理、海水和高鹽度水質(zhì)等領(lǐng)域，運(yùn)行效果良好。（4）沉淀池面積小，易清理。（5）系統(tǒng)工作的可靠性高。一般采用刮泥機(jī)來(lái)進(jìn)行排泥，配備壓縮的設(shè)備進(jìn)行空氣清淤，適用于淤泥較多的海水。（6）技術(shù)先進(jìn)。沉淀工藝的效率高于其它的沉淀池10倍以上。（7）運(yùn)行成本低。只使用少量化學(xué)藥劑，產(chǎn)品水質(zhì)好，使用壽命長(zhǎng)，易維護(hù)。3.3海水淡化廠案例意義首都鋼鐵集團(tuán)作為一家鋼鐵集團(tuán)，早在2009年的時(shí)候首鋼就開始對(duì)于京唐海水淡化的項(xiàng)目進(jìn)行了投資。截至到目前，首鋼每天進(jìn)行的海水淡化達(dá)到了約5萬(wàn)噸。在2015年首鋼海水淡化的項(xiàng)目產(chǎn)水量就1500多萬(wàn)噸，可為企業(yè)提供一半的工業(yè)用水。隨著技術(shù)的逐漸成熟，其價(jià)格越來(lái)越接近城市提供的自來(lái)水價(jià)格。海水淡化會(huì)產(chǎn)生濃鹽水，對(duì)首鋼來(lái)說(shuō)不是廢水。首鋼變廢為寶，以每噸不到一元的價(jià)格賣給附近的唐山三友化工有限公司。首鋼每天生產(chǎn)近5萬(wàn)噸濃鹽水，三年銷售濃鹽水可賺2億元。在不到十年的時(shí)間里，首鋼從一個(gè)完全依靠供水的公司，到一個(gè)可以獨(dú)立生產(chǎn)水的公司，這個(gè)進(jìn)步是巨大的，這也代表我國(guó)海水淡化技術(shù)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。經(jīng)過(guò)淡化的海水工人甚至?xí)苯语嬘?，在他們看?lái)，淡化水與平時(shí)的飲用水沒(méi)有區(qū)別，沒(méi)有異味也沒(méi)有海水的苦澀，甚至?xí)诳谥辛粝乱唤z甘甜。資料顯示，首鋼海水淡化每噸綜合成本為6.3417元，包括設(shè)備折舊、人工、電耗、化學(xué)耗、維護(hù)等；北京市非生活用水價(jià)格為9元/噸。海水淡化的成本相對(duì)較低。而隨著技術(shù)的發(fā)展，其能耗和成本將越來(lái)越低。同時(shí)，也能得到政府的支持。因此，可以預(yù)見(jiàn)這是未來(lái)工業(yè)用水的發(fā)展方向。由于一期工程取得巨大成功，于是建設(shè)了二期工程，并于2018年投入使用。二期工程生產(chǎn)的淡化海水日產(chǎn)量可達(dá)15萬(wàn)噸，是一期的3倍。在供應(yīng)生產(chǎn)用水的同時(shí)也為周邊城市提供生活用水。同時(shí)，二期工程也有了新的目標(biāo)，在實(shí)現(xiàn)95%的國(guó)產(chǎn)化率的同時(shí)回收90%的余熱并加以利用。二期工程建成后，淡化海水將接入北京市政管網(wǎng)，但反滲透膜法淡化的海水屬于軟水，缺乏人體所需的微量元素。因此，淡化后的海水進(jìn)入城市后必須進(jìn)行一系列處理，才能達(dá)到用水標(biāo)準(zhǔn)。但這也極大地節(jié)約了淡水資源的消耗。這正是首鋼每個(gè)人的奮斗目標(biāo)。他們的愿望是淡化海水可以流入千家萬(wàn)戶。據(jù)了解，三、四期工程也在規(guī)劃中。建成后，每天可淡化海水280萬(wàn)立方米。如此大量的淡化海水可以為北京及周邊城市供水。預(yù)計(jì)每年可供居民生活用水10億立方米以上。甚至可以達(dá)到南水北調(diào)工程的規(guī)模。同樣首海水淡化可以帶來(lái)很多好處。首先是經(jīng)濟(jì)效益。利用自身淡化的海水，大大降低了生產(chǎn)成本。與三友化學(xué)純堿公司的合作使其獲得了很大的利益。二是社會(huì)效益。海水淡化是未來(lái)發(fā)展的方向，為其他企業(yè)開辟了道路，起到了很好的示范作用，也得到了國(guó)家的大力支持。三是環(huán)境效益。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越重視環(huán)境保護(hù)。反滲透海水淡化對(duì)環(huán)境污染小，濃鹽水也得到了應(yīng)用。結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)情況，可以將余熱供給海水淡化，充分利用資源。第四章最新膜法海水淡化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)4.1預(yù)處理工藝的優(yōu)化國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)實(shí)，想要為膜法滲透海水淡化提供較為方便和優(yōu)質(zhì)的預(yù)處理，超濾的工藝是首選。作為超濾工藝，它的水平可以去除一些水中的懸浮物體，進(jìn)而大量降低生物的活性度，超濾能夠較好的避免一些反滲透過(guò)程中的阻塞和阻礙，進(jìn)而將反滲透膜進(jìn)行化學(xué)清洗的周期進(jìn)行延長(zhǎng)。采用超濾或微濾作為反滲透預(yù)處理的最大障礙是成本高，但近年來(lái)這種情況似乎有所改變。國(guó)外科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在綜合考慮各種因素的情況下，超濾法比傳統(tǒng)的預(yù)處理法可節(jié)省約2%-7%的成本。了解顯示出我國(guó)的海水水質(zhì)不同，有其特殊性質(zhì)，所以我們將超濾用于電力系統(tǒng)的反滲透海水淡化系統(tǒng)中的預(yù)處理過(guò)程，并且超濾展現(xiàn)出了良好的凈化效果。于是世界各國(guó)紛紛嘗試這個(gè)方法，由于其優(yōu)秀的運(yùn)行效果，越來(lái)越多的海水淡化廠將超濾用于預(yù)處理過(guò)程。與超濾具有同樣表現(xiàn)的新型技術(shù)還有無(wú)機(jī)陶瓷膜。陶瓷膜按形狀分為管狀和平面兩類陶瓷膜。其作為一種新型膜材料，有良好的耐熱性和抗腐蝕性，所以其主要應(yīng)用于處理強(qiáng)酸或強(qiáng)堿物質(zhì)。陶瓷膜經(jīng)加熱的氫氧化物(堿)或酸可穩(wěn)定清洗，因此具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性;廣泛應(yīng)用于飲用水凈化、廢水處理、食品及生物制品過(guò)濾等領(lǐng)域。商品化陶瓷膜主要由Al2O3、TiO2、SiO2、ZrO2等組成。由于其膜通量高，耐久性好，有很強(qiáng)的親水性，不容易拉伸變形，所以在海水淡化方面有其得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，但由于其成本通常高于高分子化合物，因此不能用于溫度變化快、溫差大的長(zhǎng)期熱沖擊。4.2關(guān)鍵設(shè)備的不斷改進(jìn)膜法海水淡化技術(shù)雖然已經(jīng)成熟，但是我們不能止步不前，不能懈怠放松，反而要加快探討與研究，從而進(jìn)步優(yōu)化，尤其是其中一些關(guān)鍵設(shè)備還有進(jìn)步的空間，要把握時(shí)機(jī)不斷優(yōu)化升級(jí)。4.2.1高壓泵的優(yōu)化由于海水淡化的快速發(fā)展，高壓泵作為其過(guò)程中重要的設(shè)備，也得到了高速進(jìn)步。高壓泵的品種選擇不斷多樣和型號(hào)不斷優(yōu)化升級(jí)，同時(shí)容量不斷擴(kuò)大、效率也得到顯著提高。目前，高壓泵主要有三種：（1）往復(fù)式的容積泵一般用于額定的流量比較低的狀況，通常來(lái)說(shuō)是小于80m3/h的，特點(diǎn)在于效率較高，通常情況下是在85%以上，效率范圍大的話就可以對(duì)應(yīng)好流量，從而可以實(shí)現(xiàn)不同程度的揚(yáng)程，就能夠促進(jìn)進(jìn)程的高效和快速。（2）多級(jí)離心高壓泵有幾種類型：水平中開多級(jí)離心高壓泵、分段多級(jí)離心高壓泵和不銹鋼沖壓泵。[[]高從堦,周勇,劉立芬.反滲透海水淡化技術(shù)現(xiàn)狀和展望[J].海洋技術(shù)學(xué)報(bào),2016,35(01):1-14.參考文獻(xiàn)[1]謝春.超濾-反滲透在循環(huán)冷卻塔排污水處理中的應(yīng)用[J].化工管理,2021(08):50-51.[2]翁曉丹,張希建,張建中,何欽雅,余浩,陳亮,陶如鈞.我國(guó)反滲透海水淡化能量回收裝置研究與應(yīng)用現(xiàn)狀[J].中國(guó)給水排水,2021,37(04):11-15.[3]江潤(rùn)霞.海水淡化反滲透膜法工藝的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù),2019(02):48.[4]邱明英.淺析我國(guó)海水淡化技術(shù)[J].中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè),2018(03):58-60.[5]周華東.RO膜海水淡化技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[J].辦公自動(dòng)化,2017,22(03):16-19.[6]高從堦,周勇,劉立芬.反滲透海水淡化技術(shù)現(xiàn)狀和展望[J].海洋技術(shù)學(xué)報(bào),2016,35(01):1-14.[7]張雨山,魏楊楊,曹震,張慧峰,姚穎.反滲透膜的研究進(jìn)展與展望[J].化學(xué)工業(yè)與工程,2015,32(05):8-19.[8]樊智鋒,李焱,王曉鵬.熱膜耦合海水淡化技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J].電站輔機(jī),2013,34(03):9-12.[9]乞炳蔚.反滲透海水淡化系統(tǒng)能量回收裝置性能及應(yīng)用研究[D].天津大學(xué),2012.[10]楊家臣,陳素寧,王寧,鄧文海.海水淡化工藝及發(fā)展趨勢(shì)[J].廣州化工,2012,40(20):46-48+67.[11]鄔曉齡,黃肖容,鄧堯.海水淡化技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J].當(dāng)代化工,2012,41(09):964-966+1002.[12]張一蘭,羅浩,戴日成,沈海濱.海水淡化產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展[J].世界環(huán)境,2012(02):74-75.[13]李國(guó)東,王薇,李鳳娟,任強(qiáng),宿輝.反滲透膜的研究進(jìn)展[J].高分子通報(bào),2010(07):37-42.[14]馮厚軍,謝春剛.中國(guó)海水淡化技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望[J].化學(xué)工業(yè)與工程,2010,27(02):103-109.[15]葉曉琰,許國(guó)樂(lè),胡敬寧.反滲透海水淡化高壓泵的優(yōu)化選擇[J].水處理技術(shù),2008(09):79-81+91.[16]江海.反滲透膜元件的清洗與再應(yīng)用[D].天津城市建設(shè)學(xué)院,2008.[17]高從堦.膜分離技術(shù)與水資源和水再用[A].中國(guó)膜工業(yè)協(xié)會(huì)、北京工業(yè)大學(xué).第三屆中國(guó)膜科學(xué)與技術(shù)報(bào)告會(huì)論文集[C].中國(guó)膜工業(yè)協(xié)會(huì)、北京工業(yè)大學(xué):中國(guó)藍(lán)星（集團(tuán)）總公司膜科學(xué)與技術(shù)編輯部,2007:4.[18]盧彥越.反滲透膜法海水淡化過(guò)程最優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究[D].中國(guó)海洋大學(xué),2007.[19]解利昕,阮國(guó)嶺,張耀江.反滲透海水淡化技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J].中國(guó)給水排水,2000(03):24-27.[20]S.JiangY.Li,B.P.Ladewig.AreviewofreverseOsmosismemabranefoulingandcontrolstrategies[J].Sci.TotalEnviron,595(2017)567-583.[21]J.M.Rovel.WhyaSWROinTaweelah-Pilotplantressultsdemonstratingfeasi-bilityandperformanceofSWROongulfwater,IDACongress.Sept.28-Oct.3,2003.[22[]高從堦,周勇,劉立芬.反滲透海水淡化技術(shù)現(xiàn)狀和展望[J].海洋技術(shù)學(xué)報(bào),2016,35(01):1-14.參考文獻(xiàn)[1]謝春.超濾-反滲透在循環(huán)冷卻塔排污水處理中的應(yīng)用[J].化工管理,2021(08):50-51.[2]翁曉丹,張希建,張建中,何欽雅,余浩,陳亮,陶如鈞.我國(guó)反滲透海水淡化能量回收裝置研究與應(yīng)用現(xiàn)狀[J].中國(guó)給水排水,2021,37(04):11-15.[3]江潤(rùn)霞.海水淡化反滲透膜法工藝的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù),2019(02):48.[4]邱明英.淺析我國(guó)海水淡化技術(shù)[J].中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè),2018(03):58-60.[5]周華東.RO膜海水淡化技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[J].辦公自動(dòng)化,2017,22(03):16-19.[6]高從堦,周勇,劉立芬.反滲透海水淡化技術(shù)現(xiàn)狀和展望[J].海洋技術(shù)學(xué)報(bào),2016,35(01):1-14.[7]張雨山,魏楊楊,曹震,張慧峰,姚穎.反滲透膜的研究進(jìn)展與展望[J].化學(xué)工業(yè)與工程,2015,32(05):8-19.[8]樊智鋒,李焱,王曉鵬.熱膜耦合海水淡化技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J].電站輔機(jī),2013,34(03):9-12.[9]乞炳蔚.反滲透海水淡化系統(tǒng)能量回收裝置性能及應(yīng)用研究[D].天津大學(xué),2012.[10]楊家臣,陳素寧,王寧,鄧文海.海水淡化工藝及發(fā)展趨勢(shì)[J].廣州化工,2012,40(20):46-48+67.[11]鄔曉齡,黃肖容,鄧堯.海水淡化技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J].當(dāng)代化工,2012,41(09):964-966+1002.[12]張一蘭,羅浩,戴日成,沈海濱.海水淡化產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展[J].世界環(huán)境,2012(02):74-75.[13]李國(guó)東,王薇,李鳳娟,任強(qiáng),宿輝.反滲透膜的研究進(jìn)展[J].高分子通報(bào),2010(07):37-42.[14]馮厚軍,謝春剛.中國(guó)海水淡化技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望[J].化學(xué)工業(yè)與工程,2010,27(02):103-109.[15]葉曉琰,許國(guó)樂(lè),胡敬寧.反滲透海水淡化高壓泵的優(yōu)化選擇[J].水處理技術(shù),2008(09):79-81+91.[16]江海.反滲透膜元件的清洗與再應(yīng)用[D].天津城市建設(shè)學(xué)院,2008.[17]高從堦.膜分離技術(shù)與水資源和水再用[A].中國(guó)膜工業(yè)協(xié)會(huì)、北京工業(yè)大學(xué).第三屆中國(guó)膜科學(xué)與技術(shù)報(bào)告會(huì)論文集[C].中國(guó)膜工業(yè)協(xié)會(huì)、北京工業(yè)大學(xué):中國(guó)藍(lán)星（集團(tuán)）總公司膜科學(xué)與技術(shù)編輯部,2007:4.[18]盧彥越.反滲透膜法海水淡化過(guò)程最優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究[D].中國(guó)海洋大學(xué),2007.[19]解利昕,阮國(guó)嶺,張耀江.反滲透海水淡化技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J].中國(guó)給水排水,2000(03):24-27.[20]S.JiangY.Li,B.P.Ladewig.AreviewofreverseOsmosismemabranefoulingandcontrolstrategies[J].Sci.TotalEnviron,595(2017)567-583.[21]J.M.Rovel.WhyaSWROinTaweelah-Pilotplantressultsdemonstratingfeasi-bilityandperformanceofSWROongulfwater,IDACongress.Sept.28-Oct.3,2003.[22]UnitedNationsReport.NaturalResources/WaterSeries[r].NewYork:1985(14):8,125.（3）高速離心泵適用于小流量情況，泵效率50%~75%。它雖然體積小、但是效率低、噪音高。隨著高壓泵的不斷改進(jìn)，不斷優(yōu)化升級(jí)，可選擇的類型也趨于多樣，這也就告訴我們要根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行適時(shí)和適宜的選擇，我們都知道有關(guān)反滲透海水淡化相應(yīng)系統(tǒng)的規(guī)模不同，日處理量決定著高壓泵中的流量，膜的相關(guān)情況及水速等來(lái)決定著壓力，每個(gè)情況都有所差異，所以我們要根據(jù)不同的客觀情況來(lái)選擇適合的高壓泵。4.2.2能量回收裝置的不斷改進(jìn)能量回收在海水淡化過(guò)程中占據(jù)著重要的地位，它可以極大的幫助我們減少能源的消耗，并同時(shí)降低生產(chǎn)成本，它可以將過(guò)濾后的高壓濃海水中多余的能量進(jìn)行回收再利用，可以預(yù)見(jiàn)能量回收裝置的不斷優(yōu)化改進(jìn)將是及其重要的。反滲透的海水淡化系統(tǒng)一般會(huì)選擇在5.0~6.0MPa的壓力下工作，但是其排放出的海水壓力仍然高達(dá)4.8~5.8MPa。一般情況下按照40%的水相關(guān)回收率來(lái)計(jì)算的話，濃縮的海水中將會(huì)剩下大約60%上下浮動(dòng)的能量，這毫無(wú)疑問(wèn)是巨大的浪費(fèi)，所以對(duì)能量回收裝置的改進(jìn)將會(huì)有利于節(jié)約資源，對(duì)海水淡化有重要的意義。海水淡化中的能量回收裝置主要的方式為水力透平法和動(dòng)力交換法。一類能量回收裝置是最早出現(xiàn)的水力透平法，其是一種利用離心泵的原理，通過(guò)將水壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過(guò)電機(jī)從而實(shí)現(xiàn)這種能量的傳遞過(guò)程，能夠降低能耗同時(shí)達(dá)到節(jié)約成本的目的。動(dòng)力交換的出現(xiàn)時(shí)間是80年代，是一種將高壓低壓液體進(jìn)行接觸來(lái)進(jìn)行能量的交換，是一種將水壓能直接轉(zhuǎn)化為水壓能，從而提高回收的效率。海水和濃鹽水從兩個(gè)不同的口進(jìn)入PX能量回收裝置（如圖4所示），進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化后，低壓的海水變成了高壓的海水，其能量轉(zhuǎn)換的效率比水力透平法的轉(zhuǎn)換率提高了1/3左右，經(jīng)PX能量回收裝置的海水降低了能耗，所以自然而然也會(huì)降低能量回收的費(fèi)用。圖4我國(guó)關(guān)于能量回收裝置的研究起步相對(duì)較晚，能量回收裝置的工作開展和研究一般集中在中國(guó)科學(xué)院、杭州及天津海水淡化研究所，能量的交換是研究的發(fā)展方向，目的在于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；陌l(fā)展。4.3反滲透膜的優(yōu)化隨著反滲透海水淡化技術(shù)的不斷發(fā)展，反滲透膜技術(shù)也在隨之進(jìn)步，反滲透膜技術(shù)可以由于可以去除有機(jī)物、操作簡(jiǎn)單便捷，成本低廉合適等優(yōu)點(diǎn)從而被廣泛應(yīng)用于生活和工農(nóng)業(yè)中。因此，在未來(lái)的規(guī)劃中，作為膜制造商一定要加大創(chuàng)新力度，促進(jìn)產(chǎn)品性能的優(yōu)化升級(jí)。4.3.1創(chuàng)新膜的生產(chǎn)工藝在有關(guān)膜技術(shù)的應(yīng)用中，我們一定要注重好膜材料的選擇，它將影響我們的生產(chǎn)及效果。在將來(lái)的模式中，作為企業(yè)需要加大自主創(chuàng)新的力度，首先要做到增加使用的壽命，降低能耗，創(chuàng)新工藝，更重要的是要擁有責(zé)任意識(shí)和責(zé)任感，真正的響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展，實(shí)現(xiàn)綠色優(yōu)先生產(chǎn)。膜生產(chǎn)的企業(yè)在主要使用熱致相分離法生產(chǎn)聚偏氟乙烯中空纖維超濾膜，通過(guò)不斷迅速的進(jìn)行熱能交換，聚合物溶液的相分離速率可以提高，進(jìn)而能夠避免相關(guān)的膜溶液加入到凝膠化的進(jìn)程，生物膜的孔縫隙率也能夠有所提升，便會(huì)使水處理膜發(fā)揮更好的性能。這就告訴我們說(shuō)，作為膜生產(chǎn)企業(yè)一定要關(guān)注好膜材料的選擇，注意區(qū)分水處理膜的種類和工藝，要想提高水處理過(guò)程中的效率，性質(zhì)功能相符的膜材料是不可或缺的關(guān)鍵之一。4.3.2提升膜的性能在將來(lái)水處理膜技術(shù)的發(fā)展中，為了有效提高水處理的效率，優(yōu)化膜的性能是必然的發(fā)展趨勢(shì)。從現(xiàn)階段水處理膜的發(fā)展情況來(lái)說(shuō)，我們應(yīng)該從以下幾個(gè)方面來(lái)提升膜的性能：首先是要提高膜的抗污染性。由于被凈化水中含有大量的微生物與污染物，在長(zhǎng)時(shí)間的使用過(guò)程中水處理膜會(huì)被嚴(yán)重堵塞，這就會(huì)影響膜的凈化效果。針對(duì)這一問(wèn)題，作為膜制造商要想保證效果，就必須阻礙相關(guān)的微生物的繁殖和生長(zhǎng)，同時(shí)要加強(qiáng)膜的通過(guò)量，從而提高效率以及使用的壽命，膜