反渗透膜在海水淡化中的应用
发表时间：2017-03-17T11:28:33.787Z 来源：《科技中国》2017年1期作者：郑祎晴
[导读] 本文介绍了目前几种反渗透膜作用机理，反渗透膜在海水淡化中的工程应用与其发展趋势。
（北京市海淀实验中学，北京100160）
摘要
全球淡水资源短缺是一个普遍问题，海水淡化可以有效解决目前淡水资源短缺的困境。在海水淡化处理中，利用反渗透膜进行海水淡化是高效的具有光明前景的一种处理方法。本文介绍了目前几种反渗透膜作用机理，反渗透膜在海水淡化中的工程应用与其发展趋势，并对未来的发展方向做了展望。
关键词：海水淡化反渗透膜作用机理
一、引言
目前，水资源危机已经成为各个国家面临的全球性问题，干净的适用于生活与生产的淡水资源不断被消耗，在许多地方，水资源的需求量已经远远超过了自然能够提供的量。淡水资源是新世纪重要的稀缺资源，其也成为了各国经济与社会可持续发展的多方面的战略热点。地球上有97%的水资源蕴藏在海洋中，解决目前淡水资源短缺的最有效的方法为海水淡化。而利用反渗透膜进行海水淡化是高效的具有光明前景的一种处理方法。20世纪70年代后，反渗透海水淡化技术逐渐走进人们的视野，相应技术与工程应用发展十分迅速。如今，反渗透技术已经取得了令人瞩目的成果。目前反渗透膜与组件的生产已经相当成熟，膜的脱盐率能够达到99.8％，脱硼率达到95％，水通量大大增加，抗污染和抗氧化能力也不断提高[1]。
二.反渗透膜作用机理
反渗透又称逆渗透，是一种膜分离操作，其推动力为压力差，将溶剂从溶液中分离出。膜一侧的溶液被施加压力后，其压力大于本身的渗透压，溶液就会与自然渗透的方向相反，做反向渗透，这样在膜的低压一侧得到所谓“渗透液”；而在高压的一侧得到浓缩液。用反渗透技术淡化海水，就可以在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到浓水。海水盐度越高，所需压力越大，所耗能量也越高[2]。
作为反渗透膜海水淡化技术的核心，研究反渗透膜的作用机理对于改进反渗透膜的功能，提高反渗透效率具有指导作用。随着反渗透膜的发展，迄今为止，提出过的反渗透膜脱盐理论包括氢键模型、优先吸附毛细管流动模型、溶解扩散模型等。其中溶解扩散模型、优先吸附毛细管流动模型是目前工程中被广泛应用的模型。
2.1反渗透膜脱盐机理
2.1.1氢键
氢键模型最早由Reid等最早提出[3]，该模型针对的是第一代醋酸纤维酯膜。此模型认为在氢键作用下，水分子和膜材料上的活性基团可以结合为类似“冰”形状结构的结合水。在压力下，结合水从一个氢键位置迁移到另一个相邻的氢键位置并与之形成新的氢键。易形成这种结合水的材料适于反渗透要求。
2.1.2 优先吸附毛细管流动模型
优先吸附—孔流膜型是由Sourirajan等构建[5]，他们认为反渗透膜表层是非均匀有孔的，在盐水溶液和聚合物多孔膜接触的情况下，如果在此界面上有择优吸附水而排斥盐的性质，则会形成一负吸附层。纯水的输送可通过膜中的小孔来进行。膜表面具有合适的化学性质及合适尺寸的孔径和孔数是反渗透成功的两个必不可少的条件。反渗透膜的表层应尽可能的薄以减小液体流动的阻力，膜的整个孔结构必须是非对称的。
2.1.3 溶解扩散理论
溶解扩散理论的基本出发点是假设膜是理想无缺陷的膜，水和溶质的透过可基于一个简单的均匀扩散模型用分子扩散来描述。水和溶质的透过分两个阶段完成。首先水和溶质溶解进入到膜材料中，之后水和溶质在膜中进行扩散作用。实际上膜一般都具有某些缺陷，它们对水的透过没有什么影响，但对盐的透过则有显著影响，使盐的流速不仅和浓度有关，而且与压力有关。此外，如果膜有高的水吸收作用，则会有高的水渗透性和盐渗透性，反之亦然[3]。水在膜中的分布状态也是相当重要的，它还可能影响溶质在膜中的状态。
在溶解扩散模型的经典理论基础之上，许多人提出了改进的理论模型。Sherwood等提出了不完全的溶解-扩散模型（SDIM），这是由于膜的固有缺陷。Burghoff等则考虑压力与溶质化学势的关系，提出了扩展的溶解-扩散模型（ESDM）。王一鸣等考虑了溶质体积压力驱动项对反渗透膜中溶质迁移的影响，提出了一个半经验的改进的反渗透膜溶解-扩散模型（MSDM）[4]。
2.1.5.其他学说
另外一些解释反渗透膜作用机理的学说包括吸附扩散模型、膜内孔隙开闭学说、Donnan平衡理论、基团贡献模式、水离子通道蛋白模式等。
2.2反渗透膜脱除有机小分子机理
最初普遍认为，有机溶质的脱除只是由于筛网效应，其脱除率主要与分子量大小和形状有关。由于有机物的分子不能被膜的表面排斥，又由于有机物倾向于降低溶液与膜之间的表面张力，一些分子量小于100的有机物容易通过膜的孔隙。分子量在100-200之间的有机物可以通过膜小半，分子量在200以上的有机物则基本上可以100%去除。
三.反渗透膜工业发展与工程实例
3.1反渗透膜工业发展
反渗透膜的发展已经经历了三个阶段，第一代反渗透膜是均质膜，已在实际应用中被淘汰；第二代反渗透膜是用 L-S制膜工艺制造的非对称膜，目前仍在一定范围内应用；第三代是复合型反渗透膜，目前广泛应用在各个领域。
3.2国内外反渗透膜海水淡化应用工程
二十世纪七十年代反渗透技术应用到海水淡化以来，反渗透法海水淡化的发展十分迅速。目前全球海水淡化设备年均市场容量约40亿
反渗透海水淡化工程设计方案
目录 1、设计基础 2、工艺流程及说明 3、控制系统说明 4、设备技术规范 5、技术服务内容 6、技术保证 7、供配电和原材料供应 8、环境处理 9、投资方式与运行管理 10、建设内容与施工期 11、投资估算 12、经济效益及社会效益评价 前言
蚂蚁岛位于舟山本岛东南部，北临沈家门和普陀山，距沈家门8海里，常住人口在4300人左右，是一个以渔业为主，有著名的虾皮加工市场的岛屿。岛上风景秀丽，民风淳朴。近几年来随着旅游业的兴起，已发展成为旅游景区。 蚂蚁岛是舟山市13个严重缺水的岛屿之一，且受地理、地形的制约，淡水资源开发难度很大。平常年全岛可供淡水13万m3，需水量为19万m3，缺水约5万m3，缺水量比较大。鉴于水源不能满足岛内生活水平的提高和各产业的发展，所以需新增水源，开拓稳定可靠的淡水资源，是缓解蚂蚁岛淡水资源缺乏的根本措施。在政府和有关技术部门于2005年5月对本地区虾峙镇的“300吨/日的反渗透海水淡化工程”进行调研的基础上，对蚂蚁岛建设总制水能力为“200吨/日的反渗透海水淡化工程”正式立项。 据本公司提供的信息，对蚂蚁岛筹建“200吨/日的反渗透海水淡化工程”进行工程投资并参与建设，现就“200吨/日的反渗透海水淡化工程”进行方案设计，提供以下设计方案，以供负责项目部门参考。 1.0 设计基础 1.1 本方案涉及的流程及设备是能满足制备生活饮用水，有如
下要求； 1.1.1 产水用途：生活饮用水。 1.1.2 系统出力：200m3/d（25℃）。 1.1.3 系统回收率：35%~40%。 1.1.4 系统配置：取水、预处理、一级反渗透（RO）除盐装置及相关辅助设备。 1.2 本方案主要依据如下： 1.2.1 海水水源：用户提供。 1.2.2 原水水质分析：水质报告。 1.2.3 设计界限：从取水点至终端水箱。 1.2.4 其它涉及的设计基础条件将在技术联络中讨论确定。 1.3 设备制造及设计参考标准： 1.3.1 JB2932-86《水处理设备制造条件》。 1.3.2 HGJ34-90《化工设备管道外防腐设计规定》。 1.4 出水水质：达到生活饮用水水质卫生规范（2001） 1.5 系统对外要求：
海水淡化技术及建设投资运行成本介绍 1.海水淡化技术发展现状 海水淡化又被称为海水脱盐，也就是从海水中获取淡水的技术和过程。从海水中取出淡水或者除去海水中的盐分，都可以达到淡化的目的。从这两条路线出发，海水淡化分为两类。采用从海水中分离出淡水的方法又可以细分为蒸馏法、冷冻法、反渗透法、水合物法和溶剂萃取法；而第二类则包括电渗析法和离子交换法。其中目前得到大规模商业应用是反渗透法和蒸馏法。 （1）反渗透海水淡化技术 对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜，一般将只能透过溶剂而不能透过溶液的薄膜称之为理想的半透膜。当半透膜把不同浓度的溶液隔开后，在自然情况下，水流是从低浓度盐水侧往高浓度盐水侧流动；当在高浓度盐水侧加上一个适当的压力后，也会将水从高浓度侧压到低浓度侧，见图1。反渗透海水淡化就是利用该原理，用高压泵将海水增压后，借助半透膜的选择截留作用来除去水中的无机离子得到淡水。由于反渗透膜的截留粒度小于10×10-10 m，所以反渗透海水淡化同时能滤除各种细菌、病毒，获得高质量的纯水。 图1. 反渗透海水淡化技术原理 一般说来，反渗透海水淡化工艺包括四部分：预处理、反渗透、后处理及清洗系统，图2是一种反渗透海水淡化系统的典型工艺流程。
图2. 反渗透系统典型工艺流程图 预处理系统的目的是为了充分发挥反渗透淡化系统的技术优越性，保障良好的设计性能和长时间的安全运行，特别是为了保证膜的使用寿命（一般情况下，自来水和苦咸水反渗透膜的使用寿命为5年，而海水膜的使用寿命为3年）而设置。由于供给的源水不同，其水质组成与杂质成分千差万别，预处理系统也有很大的区别，在决定预处理系统时需要丰富的基础理论知识和工程实际经验。 反渗透装置的主体由反渗透膜堆和高压泵两部分组成，反渗透组件是整个系统的心脏部分，而高压泵是系统的关键部件。高压泵把进水升压至不同的压力进入膜堆，透过膜的水作为产品水，而未透过膜的作为浓盐水排放。其设计的核心在于根据不同的原水水质安排不同的回收率，以及通过流程及设备的选用使系统尽可能的节能。一般情况下自来水及苦咸水回收率可以做到45%～75%，有些系
作者：Abao005 浅析反渗透在海水淡化中的应用 摘要：海水淡化自古以来就是人们梦寐以求的，现在已经变为现实，尤其是近几年来，反渗透技术由于其投资少、能耗低、成本便宜、建设周期短等优点。已多次在国际海水淡化会化招标中胜出。本文主要介绍反渗透技术的发展，介绍了膜、组器、设备以及应用工艺的创新性开拓，其中包括不对称膜、复合膜。 关键词：海水淡化，渗透，反渗透，膜分离
引言 海水的组成很复杂，已知海水中含有80 多种化学元素，主要以离子形式存在。在海水浓缩、结晶过程中，则以盐的形式析出。其中Cl -，Na +，Mg 2+等11 种含量超过1 ×10 - 6的元素是海水的主要成份，占海水总含盐量的99.58% 。此外，海水中还存在某些同位素，重要的有氢的同位素氘等。海水中也溶解有多种气体，含量最多的为二氧化碳、氮和氧。空气中的稀有气体氩、氦和氖，在海水中也有微量存在。溶解在海水中的二氧化碳，与淡水中的情况不同，淡水中的二氧化碳主要是以游离状态存在，可用煮沸或减压等方法驱除。海水中的二氧化碳除少量是游离状态外，主要是以碳酸根及碳酸氢根形式存在，需加入强酸方可逐出，用一般的方法难以驱逐。海水中还含有各种数量不等的无机和有机悬浮物，因此要从海水中提取淡水并不是一件很容易的事。 世界上淡水资源不足，已成为人们日益关切的问题。作为水资源的开源增量技术，海水淡化已经成为解决全球水资源危机的重要途径。反渗透法于20世纪70年代起用于海水净化，经过几十年的发展，随着反渗透膜性能提高、预处理技术进步、能量回收率的提高等，已成为投资最省、成本最低、应用范围广泛的海水淡化技术，也是目前最清洁的方法。 一、反渗透简介 反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。若用反渗透处理海水，在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到卤水。 反渗透时，溶剂的渗透速率即液流能量N为： N＝Kh(Δp－Δπ) 式中Kh为水力渗透系数，它随温度升高稍有增大；Δp为膜两侧的静压差；Δπ为膜两侧溶液的渗透压差。稀溶液的渗透压π为：
综述反渗透法淡化海水和苦咸水 熊丽娟 2009202030144 化学工艺 水对于人类的发展和生存具有重要意义，缺水问题在许多国家都十分严峻。海洋水占全球水总储量的96.5％，但海水不能直接应用，必须将其淡化。海水淡化至少有两方面的直接应用意义：一方面可以解决某些国家和地区，特别是中东、中非地区的缺水问题；另一方面可以大大增加远洋舰船的续航能力。因此，海水淡化技术长期以来一直受到各国的重视。 苦咸水是内陆地区的一种水资源，其中的盐是由岩盐溶解而来，多为氯化钾，其含盐量比海水低，在1.5～5g/L，不能直接饮用。对内陆国家和地区而言，若能将苦咸水淡化，可在很大程度上解决缺水问题。实际上苦咸水的淡化是反渗透技术最早的成功应用之一。 目前，苦咸水和海水淡化的方法中用的最多的是蒸发法。多用发电厂的低压蒸汽作为热源，压强为0.2～0.3MPa，进行多效蒸发，其冷凝水即为淡水，这一工艺的主要缺点是耗能高。反渗透法被认为是可能取代蒸发法的淡化工艺，与蒸发法相比，该技术的特点是整个过程无水相变化，故无需热源，耗电量少，因此它是一种低能耗海水淡化方法。 1反渗透原理 反渗透是一种膜分离技术，其工作原理如图1所示。 图1 反渗透工作原理 在没有外力的情况下，半透膜纯水侧的水分子会透过膜进入到咸水侧，当咸水一侧施加大于该溶液渗透压的压力P时，在高于渗透压压力P的作用下，咸水中纯水的化学位升高并超过纯水的化学位，水分子就可以从纯水一侧反向的通过膜透过到纯水一侧，海水淡化就是基于此原理。
苦咸水因含盐量少用海水，其渗透压为0.1～0.3MPa，反渗透所用的压差为2～3MPa，常称为低压反渗透。海水的渗透压约为2.5MPa，反渗透所用的压差在5MPa，称为高压反渗透。 反渗透海水淡化系统如图2所示，由四个主要部分构成：(1)预处理；(2)高压泵；(3)膜组件；(4)后处理。其中，预处理是对进料海水进行处理，通常包括氯化杀菌、预过滤、调节pH等操作，目的都是为了保护膜。高压泵用于对进料海水加压，使之达到适合于所用膜和进料海水所需要的压力。膜组件的核心是半透膜，它截留溶解的盐类，而允许几乎所有不含盐的水通过。后处理主要是进行稳定处理，包括pH调节和脱气处理等。 图2 反渗透系统流程图 2 预处理 2.1 预处理目的 水源的预处理对反渗透设备的运行十分重要。预处理是为了防止和减少给水中杂质对膜的污染，保证膜元件的长期稳定性能的重要工艺过程。给水中的悬浮物、胶体物质和可溶性有机高分子聚集在膜的表面会使膜受到污染：微生物和细菌会使膜受到侵蚀；微生物和细菌的残体还会以固体形式析出，使膜性能变坏；水的温度、pH值、余氯含量、压力等参数的劣化会引起膜的水解、氧化；由溶质引起的膜结构变化还会导致膜的透水率下降。另外，不同膜材料具有不同的化学稳定性，对给水预处理的要求也不同。一般来讲，膜组件生产厂商均会提出给水水质指标。这些指标包括： 淤泥密度指数（SDI）：该指数能较好地反映给水中胶体、浊度、和悬浮物的含量，给水处理后，SDI越低，膜组件的使用年限越长，一般要求SDI≤4。降低给水中的SDI，主要靠絮凝、沉淀、过滤。 pH：复合膜耐pH范围较宽（2～11），而三醋酸纤维膜耐pH范围较窄（3～8），超过规定范围膜易水解。调节pH另一目的是降低给水中的碱度。
海水淡化 工艺设计方案 姓名：董福林 所在班级：海化13-1 学号：201338042113 二○一四年十二月
目录 1.方案方法选择 2.原理介绍 3取水方式 4 海水预处理 5加药装置的选择 6反渗析主机介绍 7管道选择
8工艺流程图 9结语 方案方法选择 海水淡化技术种类很多，有蒸馏法（多级闪蒸、多效蒸馏、压汽蒸馏等）、膜法（反渗透、电渗析、膜蒸发等）、离子交换法、冷冻法等，但适用于大规模淡化海水的方法只有多级闪蒸、多效蒸溜和反渗透法 反渗透法与现有其他分离方法（如蒸发、冷冻等）相比，具有相态不变、无需加热、设备简单、效率高、占地小、操作方便、能量消耗少、适应性强等显著特点。而且采用反渗透技术不会造成环境的二次污染，排污费用较低，容易达到环保要求，制水成本可大幅度降低，易于大规模工业化生产。 原理介绍 当向浓溶液一侧施加一个大于渗透压的外压时，浓溶液中
的水就会通过半透膜流向稀溶液，使浓溶液的浓度更大，这一过程就是渗透的相反过程，称为反渗透渗。反渗透是非自发过程 取水方式的确定 在海水淡化系统中，取水方式对海水的预处理有较大的影响。如果考虑因素不全面，会严重影响反渗透的效果，给保安过滤器及反渗透膜堆增大工作负荷。 取水方式应考虑如下因素：取水位置的选择；台风对取水设施的影响；从取水处输送至预处理系统的方式方法；取水泵的选择（潜水泵或端吸泵等）；海潮对取水水位的影响；海水温度的变化；海水的腐蚀性；海水中微生物、细菌、藻类等。 考虑以上因素后，一般有如下四种取水方式：海滩井取水；表层海水取水；海床过滤取水；海滩水平暗渠取水。具体采用何种取水方式，要在综合考虑各种因素后才可确 海水预处理 微滤和纳滤技术用于海水预处理海水不仅硬度高，且水中的悬浮物、胶体物质、微生物、细菌等会使膜受到污染、侵蚀，水的温度、pH值、余氯含量、压力等参数的变化也会影响膜的性能，所以给水预处理对反渗透安全运行是至关重要的。传统的常规海水预处理包括：灭菌沉降、过滤、软化、脱气等，需要多
海水淡化的方法及优缺点分析 摘要：海水淡化技术的大规模应用始于干旱的中东地区，但并不局限于该地区。由于世界上70％以上的人口都居住在离海洋120公里以内的区域，因而海水淡化技术近20多年迅速在中东以外的许多国家和地区得到应用。最新资料表明，到2003年止，世界上已建成和已签约建设的海水和苦咸水淡化厂，其生产能力达到日产淡水3600万吨。目前海水淡化已遍及全世界125个国家和地区，淡化水大约养活世界5％的人口。海水淡化，事实上已经成为世界许多国家解决缺水问题，普遍采用的一种战略选择，其有效性和可靠性已经得到越来越广泛的认同。当然，海水淡化是解决我国沿海地区淡水紧缺的有效途径。海水淡化是解决全球水资源短缺的重要战略手段之一，有着广阔的开发前景。 关键词：海水淡化蒸馏法反渗透法优缺点发展趋势和方向 引言：介绍了我国水资源现状、海水淡化发展概况和各种淡化方法及工作原理、工艺流程，并对各种淡化方法的优缺点和适用范围进行了评述，对海水淡化的方法进行了分析比较，指出了海水淡化今后发展的趋势和方向。 1我国水资源现状 我国是一个水资源严重短缺的国家，人均水资源占有量为2840m3，只有世界平均水平的1/4。因此我国是一个严重缺水的国家。同时，我国的淡水资源时空分布极不均匀，并且水体污染加剧了我国可利用淡水资源的匮乏程度。在资源性缺水的同时，我国经济增长快，人口数量大，城市化水平不断提高，使得水资源缺口越来越大，这已经成为阻碍我国社会可持续发展的瓶颈。目前水荒覆盖面几乎遍及全国。尤其是北方地区缺水问题相当严重，水荒已成为困扰工业企业生产和发展的一个重要问题。而沿海地区有１．８万多km长的海岸线，充分发挥这些地区濒临海洋的优势，走海水淡化之路是解决缺水问题的一条重要途径。解决城市水资源可持续利用的战略原则是坚持“开源与节流并重，节流优先、治污为本、科学开源、综合利用”，海水淡化是解决沿海地区淡水紧缺的有效途径。 2我国海水淡化发展概况 我国的海水淡化技术研究始于１９５８年，起步技术为电渗析，１９６５年开始反渗透技术的研究；１９７５年开始研究大中型蒸馏技术；１９８１年在西沙的永兴岛建成２００ｔ/ｄ的电渗析海水淡化装置；１９８６年建成６０００
反渗透法淡化海水厂 专业: 班级: 姓名: 指导老师: 《化工原理》课程设计 任务书 设计一个日产500吨级的海水淡化工厂。画出工艺流程、设备配置图。要求：（1）采用反渗透法。 （2）进水管道，处理间，输出管道，设备室，尾水管道等。 （3）海水采样，外部供电。 （4）计算成本。 一、题目及专题
1、题目：反渗透法淡化海水厂课程设计 2、专题：半透膜加压进行海水淡化 二、设计依据、条件 1. 半透膜的性能是只让淡水通过，不让盐分通过。如果不施加压力，用这种膜隔开咸水和淡水，淡水就自动地住咸水那边渗透。我们通过高压泵，对海水施加压力，海水中的淡水就透过膜到淡水那边去了，因此叫做反渗透，或逆渗透。 2、生产能力：自定 3、设备形式：海水淡化泵 4、以及工化工生产的其他网上资料 5、指导老师，三名同学，电脑，绘图工具 三、设计项目、要求 1、选择（或设计）生产规模，进行成本计算。 2、要求：说明书一份，工艺流程图一张，设备结构或工作原理示意图1—2张 学校： 学院： 班级： 组长： 组员： 日期： 指导老师：
目录 1.前言 -------------------------------------------------------- --------------------1 2.设备选取及研究 ----------------------------------------------------------- ---3 2.1降低海水淡化费用的预处理方法 --------------------------------3
2.2海水反渗透系统的能量回收装置及其功效 ---------------------5 2.3高压泵选型的优化---------------------------------------------------7 2.4海水淡化反渗透复合膜元件的制备 -----------------------------10 3.反渗透设备及参数，流程图 ------------------------------------------------12 1.反渗透设备 ---------------------------------------------------------------12 2．产品参数 ------------------------------------------------------------------13 3．设备功能 ------------------------------------------------------------------14 4.工艺流程图 ---------------------------------------------------------------15 5.应用领域 -----------------------------------------------------------
世界上淡水资源不足，已成为人们日益关切的问题。淡水资源短缺导致人们生活、工业发展受到了很大的影响。“向海洋要淡水”已经形成了方兴未艾的产业。 海水淡化工艺发展 中国在反渗透法、蒸馏法等主流海水淡化关键技术方面均取得重大突破，完成了自主知识产权的3000立方米/日低温多效海水淡化工程，以及5000立方米/日反渗透海水淡化工程;海水直流冷却技术已进入万立方米/小时级产业化示范阶段。中国海水淡化成本逐步下降，已接近5元/立方米。 蒸馏法海水淡化工艺原理 原理是加热-蒸发-冷凝。除了多效蒸发和多级闪蒸之外，蒸馏法还有蒸汽压缩法VC法是将蒸发过程自身产生的二次蒸汽，经压缩提高温度，再作为加热蒸汽使用，其设计思想是为了提高热效率。海水经泵提升压力后供人冷凝器作为冷却水冷凝蒸发器中获得的蒸汽，此时海水温度升高，作为蒸发器给水供人蒸发器，工作蒸汽进人蒸汽喷射器与部分蒸发器内获得的蒸汽混合后从喷射器排出，排出后的压缩蒸汽作为热源进人蒸发器内的蒸发管中，加热蒸发器内的海水，使其蒸发获得二次蒸汽，原蒸汽在冷凝器内冷凝后即得到淡水。蒸发器内未蒸发的海水通过泵排出。二次蒸汽作为下一过程的热源，如此循环。 蒸馏法海水淡化工艺特点 蒸馏法海水淡化技术是最早投人工业化应用的淡化技术，特点是即使在污染严重、高生物活性的海水环境中也适用，产水纯度高。与膜法海水淡化技术相比，蒸馏法具有可利用电厂和其他工厂的低品位热、对原料海水水质要求低、装置的生产能力大，是当前海水淡化的主流技术之一。 中国海水淡化虽基本具备了产业化发展条件，但研究水平及创新能力、装备的开发制造能力、系统设计和集成等方面与国外仍有较大的差距。当务之急是尽快形成中国海水淡化设备市场的完整产业链条。围绕制约海水淡化成本降低的关键问题，发展膜与膜材料、关键装备等核心技术，研发具有自主知识产权的海水淡化新技术、新工艺、新装备和新产品，提高关键材料和关键设备的国产化率，增强自主建设大型海水淡化工程的能力。
反渗透海水淡化系统改善措施探究 发表时间：2019-10-23T15:01:21.600Z 来源：《基层建设》2019年第21期作者：宗磊[导读] 摘要：海水淡化能够为现有的水资源提供补充措施，在一定程度上缓解一些地区缺水的状况。 天津大港新泉海水淡化有限公司天津市 300270摘要：海水淡化能够为现有的水资源提供补充措施，在一定程度上缓解一些地区缺水的状况。特别是在很多岛屿以及中东地区，海洋淡化水已经成为基本的水源。因此，在这样的情况下，反渗透海水淡化系统改善显得非常重要。 关键词：反渗透；海水淡化系统；改善措施引言 随着中国社会经济的快速发展，虽然我国反渗透海水淡化系统各项功能已经有了明显改善，但是现阶段依然存在很多问题亟待解决。海水淡化工程水资源系统是系统性和综合性的系统，与多方面因素都有紧密联系。 1、反渗透海水淡化技术概述 所谓海水淡化技术，主要是把海水中的盐分出去，提取其中的淡水的一种技术。在经过了半个多世纪的研究和不断发展，这项技术已经显得比较成熟，把海水淡化已经在世界的各个地方都基本实现。特别是在一些海湾比较缺水的地区，更是需要这项技术。在当前的海水淡化技术中，有反渗透、多级闪蒸、多效蒸发和压汽蒸馏等。就反渗透技术来说，虽然出现的相对比较晚，但是有一个最大的特点就是采用膜处理技术，与其他海水淡化技术相比，能耗比较低，也比较节能环保。所以，在未来一段时间，海水淡化处理技术的核心将会是反渗透海水技术，这种技术将发挥关键性的作用。 反渗透技术，英文名称是“REVERSE OSMOSIS”缩写为“RO”。是在20世纪60年代发展起来的一项技术，属于目前比较先进和节能环保的技术，主要是采用反渗透膜在外界压力作用下使溶液中的溶剂与溶质进行分离，从而很好的去处水中的杂质和盐分，净化海水，提取淡水。 1.1优点 ①海水淡化使用的反渗透技术属于一种膜处理技术，基本上具有膜应具有的优点，比如能耗比较低，环保性能好，对于热敏感物质的分离效果比较明显等，应用的范围也是比较广的，而且应用设备相对比较简单，维修起来也比较方便。运营的费用相对其他技术是比较低的，设备还比较容易定型，具有比较强的自控能力，在经营管理的时候比较方便，这样更加有利于产业化经营。 ②反渗透膜的孔径不大，一些细微的生物病菌都没有办法通过反渗透膜，而且，这个膜还可以更好的处理一些有机物和一些微粒。所以，利用反渗透技术进行海水淡化，淡化出来的水质是比较好的，完全可以达到饮用水的标准。 ③反渗透技术的原动力是压力的分离，其设备构造比较紧凑，设备的体积也不大，单位体积内产水的量也比较高，占地面积不大，而且在操作起来比较简单，属于自动化程度比较高的技术。 1.2缺点 ①对于反渗透膜来说，对于水质的要求是比较严格的，所以，在进液淡化水之前要对原有的水质进行一个相对比较严格的处理，比如，采用微虑超滤膜等一些过滤方法。尽可能的不要污染透膜，避免微孔的堵塞。 ②在反渗透运行中，过滤器R.O.膜元件更换频率相对比较高，这样就在无形中增加了处理费用，而且运行的时候噪音是比较大的。 ③海水中有一些难以溶解的盐分和一些悬浮物以及化合物等杂质，所以，反渗透装置在长时间使用之后，就会有裇污垢堵塞住。所以，需要在一定时间内用特定的清洁剂对其进行清洗，从而把膜组件的性能恢复到原有状态。为了避免反渗透透膜上产生细菌，需要定期对其进行消毒处理。 ④当前我国海水淡化的产业规模还不是特别大，一天的产量之占据世界的1%左右，海水作为冷去水的用量也只占据世界的6%左右。对于沿海地区来说，自来水的价格是偏高的。由于大规模的海水淡化技术还不太成熟，没有任何法律法规可以遵循也是其中的原因，那些有条件利用海水但是却没有利用的情况时有发生。 2、反渗透海水淡化系统优化措施 2.1优化反渗透海水淡化系统 反渗透海水淡化系统根据工序的不同可分为四个部分：预处理系统、高压给水系统、膜组件、后处理系统。 2.1.1预处理系统 在实践中，海水中存在大量硫酸盐、硅酸盐等难溶于水的盐、泥沙，真菌、霉菌、藻类等微生物以及其他杂质。如果未经预处理的海水直接通过膜组件，这些污染物将会直接被半透膜膜体截留，致使膜体短时间内受到严重污染，甚至产生损害，破坏膜系统的长期稳定运行，将导致频换更换膜组件，造成经济成本过高。因此，考虑到系统的长期稳定运行，防止膜组件系统被快速污染甚至被破坏，造成膜组件更换频繁，使经济成本过高，在海水在进入在膜组件前，相关人员必须进行相应严格有效的预处理工艺，以保护膜组件及整个系统安全有效的运行。比如，工程预处理系统按工序及作用的不同可分为二级和一级预处理系统。其中，一级系统主要包括预处理斜管沉淀池、清水池、絮凝沉淀池、加药系统、无阀过滤池等。一级系统的作用是除去伤害膜组件的、对膜组件产生严重污染的有害物质，比如海水中的悬浮有机物、细菌、微生物、泥沙、胶体等。 2.1.2高压给水系统 在实践中，高压给水系统主要由三个部分组成：增压泵、高压泵、能量回收装置，是反渗透海水淡化工程的主要能耗模块。高压泵是反渗透海水淡化系统的主要能耗部件，反渗透过程的水分子通过渗透膜的驱动力是由高压泵来提供，高压泵是反渗透海水淡化工程高压給水系统的心脏。高压泵的电耗占高压给水系统能耗的90%以上，占制水成本的70%以上，因此当反渗透海水淡化系统中膜组件已经选定的情况下，海水淡化高压泵的效率、运行方式将直接决定反渗透海水淡化系统的能耗指标。能量回收系统是高压给水系统的另一重要组成部分。在实践中，海水经过膜系统后所得的浓水仍然具有很高的压力，如果系统不能将这部分浓海水中的能量加以回收利用的话，将造成极大的能量浪费。使用能量回系统将这部分浓海水中的能量加以回收利用，可有效的降低系统的总能耗，从而极大降低单位产水能耗。另外，能量回收装置采用ERI的PX能量回收装置，该装置在膜组件因老化、污染，海水温度波动和盐度波动等外部因素影响系统回收率的情况下，该装置的回收效率也能基本保持不变。
反渗透海水淡化技术的发展 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。 l、前言 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。当前缺水已成为世界性问题，成为制约社会进步和经济发展的瓶颈，解决水资源的供需矛盾，对我国的可持续发展是非常迫切的和重要的。我国沿海地区仅占全国土地面积的15%，人口的40%，但创造着60%以上的社会总产值，和全国一样，沿海，特别是北方地区以及岛屿的供水严重不足，形势严峻。沿海地区有丰富的海水资源，用海水淡化技术向大海要淡水，满足沿海城镇和岛屿对淡水的需求或紧缺需求，是自古以来人们所梦寐以求的，现在已变为现实。反渗透海水淡化不仅技术上完全可行，而且在许分情况下是经济的。 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，在国际海水淡化中，SWRO以投资最低，能耗最省，成本最低，建造周期短等优势而屡屡中标。SWRO所以能如此成功，与其在膜、组器、设备和工艺等方面的创新性开拓是分不开的。下面是着几方面的简要的发展概况： 3、反渗透的一些重大的创新进展 3.1反渗透膜的进步 在反渗透膜发展的历史中，不对称膜和复合股的研发是创新的两个范例。
为应对全球淡水资源短缺的问题，许多沿海国家及地区积极开展海水淡化和综合利用的技术研发工作。以色列70%的饮用水来自海水淡化水；澳大利亚的海水利用主要用于市政，占总装机规模的96%；美国的海水利用主要用于市政，占89.5%；沙特阿拉伯是目前全球最大的海水淡化生产国，2010年其产量达到11亿m3。 中国淡水资源缺乏，人均淡水资源量仅为世界人均占有量的1/4，沿海地区人口稠密，淡水供需矛盾尤为突出。海水淡化技术可以增加水资源总量，有效缓解我国沿海地区淡水短缺的矛盾。在海水资源方面，我国拥有渤海、黄海、东海、南海四大海域，海岸线超过1.8万km，水资源相当丰富。但海水淡化发展速度相对其他国家缓慢，直至“十一五”期间海水淡化产业才开始较为迅速地增长。据统计，至2011年底我国海水淡化能力为66万m3/d。目前，影响海水淡化的因素有政策、技术和价格等。其中海水水质是影响淡化技术正常应用及成本的重要因素。有研究发现，海水中的有机物污染、SDI（淤泥密度指数）、温度、浊度和盐度是影响反渗透膜运行的重要指标，进而影响淡化水品质。因此对中国海域的海水理化性质、海水利用现状、研究进展进行探讨，对于优化沿海水资源结构、保障国家用水安全和促进沿海经济社会可持续发展具有战略意义。基于此，笔者首次将海水水质和海水利用状况相结合，介绍中国渤海、黄海、东海、南海4个海域海
水淡化的相关水质情况，归纳各地区海水利用的工艺技术条件和发展现状，分析形成原因和经验教训，旨对海水利用发展落后的沿岸地带提供帮助，对海水淡化利用较好地区的发展和转型方向提供参考，并为中国海水利用的发展提供新的思考途径。 1 渤海海域 1.1 渤海的水质特征 渤海是一个近封闭的内海，水温受北方大陆性气候影响显著，2月份平均水温在0 ℃左右，8月份达21 ℃。受大陆淡水注入的影响，盐度仅为30‰，是中国近海中最低的。1978—2010年历年8月的观测资料结果表明渤海夏季海水pH年际变化范围为7.86~8.30，渤海水温年际变化、降水量（酸雨）和月均黄河口径流量年际变化是影响海水pH变化的主要因素。 吴琳琳等研究发现2012年4—7月渤海湾海水温度为12.7~30.8 ℃、pH为7.30~8.55、海水CODMn为0.98~3.36 mg/L、溶解性总固体（TDS）为30.7~32.1 g/L、浊度为2.96~136 NTU、Cl-为16.9~17.8 g/L、电导率为44 800~49 800 μS/cm。整体而言渤海水质的浊度变化范围较宽，主要受渤海湾海水泥沙含量的影响，特别在有潮汐和风浪时会大幅升高。此外还发现海水温度升
反渗透膜在海水淡化中的应用 发表时间：2017-03-17T11:28:33.787Z 来源：《科技中国》2017年1期作者：郑祎晴 [导读] 本文介绍了目前几种反渗透膜作用机理，反渗透膜在海水淡化中的工程应用与其发展趋势。 （北京市海淀实验中学，北京100160） 摘要 全球淡水资源短缺是一个普遍问题，海水淡化可以有效解决目前淡水资源短缺的困境。在海水淡化处理中，利用反渗透膜进行海水淡化是高效的具有光明前景的一种处理方法。本文介绍了目前几种反渗透膜作用机理，反渗透膜在海水淡化中的工程应用与其发展趋势，并对未来的发展方向做了展望。 关键词：海水淡化反渗透膜作用机理 一、引言 目前，水资源危机已经成为各个国家面临的全球性问题，干净的适用于生活与生产的淡水资源不断被消耗，在许多地方，水资源的需求量已经远远超过了自然能够提供的量。淡水资源是新世纪重要的稀缺资源，其也成为了各国经济与社会可持续发展的多方面的战略热点。地球上有97%的水资源蕴藏在海洋中，解决目前淡水资源短缺的最有效的方法为海水淡化。而利用反渗透膜进行海水淡化是高效的具有光明前景的一种处理方法。20世纪70年代后，反渗透海水淡化技术逐渐走进人们的视野，相应技术与工程应用发展十分迅速。如今，反渗透技术已经取得了令人瞩目的成果。目前反渗透膜与组件的生产已经相当成熟，膜的脱盐率能够达到99.8％，脱硼率达到95％，水通量大大增加，抗污染和抗氧化能力也不断提高[1]。 二.反渗透膜作用机理 反渗透又称逆渗透，是一种膜分离操作，其推动力为压力差，将溶剂从溶液中分离出。膜一侧的溶液被施加压力后，其压力大于本身的渗透压，溶液就会与自然渗透的方向相反，做反向渗透，这样在膜的低压一侧得到所谓“渗透液”；而在高压的一侧得到浓缩液。用反渗透技术淡化海水，就可以在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到浓水。海水盐度越高，所需压力越大，所耗能量也越高[2]。 作为反渗透膜海水淡化技术的核心，研究反渗透膜的作用机理对于改进反渗透膜的功能，提高反渗透效率具有指导作用。随着反渗透膜的发展，迄今为止，提出过的反渗透膜脱盐理论包括氢键模型、优先吸附毛细管流动模型、溶解扩散模型等。其中溶解扩散模型、优先吸附毛细管流动模型是目前工程中被广泛应用的模型。 2.1反渗透膜脱盐机理 2.1.1氢键 氢键模型最早由Reid等最早提出[3]，该模型针对的是第一代醋酸纤维酯膜。此模型认为在氢键作用下，水分子和膜材料上的活性基团可以结合为类似“冰”形状结构的结合水。在压力下，结合水从一个氢键位置迁移到另一个相邻的氢键位置并与之形成新的氢键。易形成这种结合水的材料适于反渗透要求。 2.1.2 优先吸附毛细管流动模型 优先吸附—孔流膜型是由Sourirajan等构建[5]，他们认为反渗透膜表层是非均匀有孔的，在盐水溶液和聚合物多孔膜接触的情况下，如果在此界面上有择优吸附水而排斥盐的性质，则会形成一负吸附层。纯水的输送可通过膜中的小孔来进行。膜表面具有合适的化学性质及合适尺寸的孔径和孔数是反渗透成功的两个必不可少的条件。反渗透膜的表层应尽可能的薄以减小液体流动的阻力，膜的整个孔结构必须是非对称的。 2.1.3 溶解扩散理论 溶解扩散理论的基本出发点是假设膜是理想无缺陷的膜，水和溶质的透过可基于一个简单的均匀扩散模型用分子扩散来描述。水和溶质的透过分两个阶段完成。首先水和溶质溶解进入到膜材料中，之后水和溶质在膜中进行扩散作用。实际上膜一般都具有某些缺陷，它们对水的透过没有什么影响，但对盐的透过则有显著影响，使盐的流速不仅和浓度有关，而且与压力有关。此外，如果膜有高的水吸收作用，则会有高的水渗透性和盐渗透性，反之亦然[3]。水在膜中的分布状态也是相当重要的，它还可能影响溶质在膜中的状态。 在溶解扩散模型的经典理论基础之上，许多人提出了改进的理论模型。Sherwood等提出了不完全的溶解-扩散模型（SDIM），这是由于膜的固有缺陷。Burghoff等则考虑压力与溶质化学势的关系，提出了扩展的溶解-扩散模型（ESDM）。王一鸣等考虑了溶质体积压力驱动项对反渗透膜中溶质迁移的影响，提出了一个半经验的改进的反渗透膜溶解-扩散模型（MSDM）[4]。 2.1.5.其他学说 另外一些解释反渗透膜作用机理的学说包括吸附扩散模型、膜内孔隙开闭学说、Donnan平衡理论、基团贡献模式、水离子通道蛋白模式等。 2.2反渗透膜脱除有机小分子机理 最初普遍认为，有机溶质的脱除只是由于筛网效应，其脱除率主要与分子量大小和形状有关。由于有机物的分子不能被膜的表面排斥，又由于有机物倾向于降低溶液与膜之间的表面张力，一些分子量小于100的有机物容易通过膜的孔隙。分子量在100-200之间的有机物可以通过膜小半，分子量在200以上的有机物则基本上可以100%去除。 三.反渗透膜工业发展与工程实例 3.1反渗透膜工业发展 反渗透膜的发展已经经历了三个阶段，第一代反渗透膜是均质膜，已在实际应用中被淘汰；第二代反渗透膜是用 L-S制膜工艺制造的非对称膜，目前仍在一定范围内应用；第三代是复合型反渗透膜，目前广泛应用在各个领域。 3.2国内外反渗透膜海水淡化应用工程 二十世纪七十年代反渗透技术应用到海水淡化以来，反渗透法海水淡化的发展十分迅速。目前全球海水淡化设备年均市场容量约40亿
DSPEC海水淡化水场方案 湛江东顺石油化工有限公司大型炼油化工一体化项目是湛江经济技术开发区东海岛新区的重点建设项目，根据湛江经济技术开发区管委会的要求，需要公司按照整个园区的工业用水量，设计一套200000m3/d的海水淡化装置，以满足本项目及全区各项目的生产要求。 一.综述 联合国关于非常规水源的研究报告指出，从1950～1985年的35年间，海水淡化的发展经历了三个阶段，即发现阶段，开发阶段和商业化阶段。在这期间研究开发的精力主要集中在蒸馏、冷冻、电渗析和反渗透。此后二十多年中蒸馏法和反渗透法都发挥了重要作用，形成了当代海水淡化与苦咸水淡化技术与市场的主体。 我国现代化含义上的海水淡化技术始于1958年。从电渗析着手；约十年以后开始研究反渗透技术；1975年开始研究大中型陆用蒸馏装置；1986年引进建设日产3000 m3的电厂用多级闪蒸海水淡化装置；1997年建成舟山日产500 m3海水反渗透淡化装置。2006年，浙江华能玉环电厂日产34600m3的海水反渗透淡化装置投入使用；天津大港正在建设日产淡水15万吨的新泉海水淡化厂项目，其中日处理能力10万吨、投资9000万美元的一期工程和日处理能力5万吨的二期工程分别将于2007年和2008年完工。这表明我国的反渗透技术进入了逐步成熟的时代。 现在世界上广泛采用的海水淡化法（Sea Water Desalination）已达几十种，其原理可分为涉及水的相变化与不涉及水的相变化两大类。在实践中被认为行之有效的方法中：涉及水的相变化的方法可分为蒸馏法与冷冻法。前者利用水的蒸发/冷凝的过程，而与其它成分分离；后者利用水的结晶/融化的过程，而与其它成分分离。它们包括多级闪蒸法（MSF）、多效蒸馏法（MED）、蒸汽压缩法（VC）、太阳能蒸发法、冷冻法等。不涉及水的相变化的方法有海水反渗透淡化法（RO）、海水电渗析淡化法、离子交换淡化法等。
反渗透法 通常又称超过滤法，是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的。在通常情况下，淡水通过半透膜扩散到海水一侧，从而使海水一侧的液面逐渐升高，直至一定的高度才停止，这个过程为渗透。此时，海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压，那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。反渗透法的最大优点是节能。它的能耗仅为电渗析法的1/2，蒸馏法的1/40。因此，从1974年起，美日等发达国家先后把发展重心转向反渗透法。 反渗透海水淡化技术发展很快，工程造价和运行成本持续降低，主要发展趋势为降低反渗透膜的操作压力，提高反渗透系统回收率，廉价高效预处理技术，增强系统抗污染能力等。 反渗透膜应具有以下特征：（1）在高流速下应具有高效脱盐率；（2）具有较高机械 强度和使用寿命；（3）能在较低操作压力下发挥功能；（4）能耐受化学或生化作用的影响；（5）受pH值、温度等因素影响较小；（6）制膜原料来源容易，加工简便，成本低廉。 反渗透膜的结构，有非对称膜和均相膜两类。当前使用的膜材料主要为醋酸纤维素和 芳香聚酰胺类。其组件有中空纤维式、卷式、板框式和管式。可用于分离、浓缩、纯化等化 工单元操作，主要用于纯水制备和水处理行业中。 原理：反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反 向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。 若用反渗透处理海水，在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到卤水。反渗透时，溶剂的渗 透速率即液流能量N为：N=Kh（Δp－Δπ) 式中Kh为水力渗透系数，它随温度升高稍 有增大；Δp为膜两侧的静压差；Δπ为膜两侧溶液的渗透压差。稀溶液的渗透压π为： π=iCRT式中i为溶质分子电离生成的离子数；C为溶质的摩尔浓度；R为摩尔气体常数； T为绝对温度。反渗透通常使用非对称膜和复合膜。反渗透所用的设备，主要是中空纤维式或卷式的膜分离设备。反渗透膜能截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质，从而取得净制的水。也可用于大分子有机物溶液的预浓缩。由于反渗透过程简单，能耗低，近20年来得到迅速发展。现已大规模应用于海水和苦咸水（见卤水）淡化、锅炉用水软化 和废水处理，并与离子交换结合制取高纯水，其应用范围正在扩大，已开始用于乳品、果汁 的浓缩以及生化和生物制剂的分离和浓缩方面。
反渗透法海水淡化进水水质的控制过程 [摘要]在本世纪社会飞速的发展，越来越多的环境问题出现，人类需要更多的能源和利用各种资源来发展和进步，而水资源作为一种不可再生的资源是非常重要的，同时一切生命的源泉都来自于水，社会的发展和经济的建设都与水源息息相关，而目前地球上的淡水是有限的，通常是采用海水淡化制取淡水，常用的海水淡化是使用反渗透来淡化海水，而使用反渗透化时候对海水的水质质量要求很高，如何控制进水海水的质量，对海水进行预处理就是一个重要的步骤。 背景 在使用反渗透化的时候，对海水的水质要求比较高，海水中含有很多的微小的浮游生物还有各种的离子等，海水储量非常的丰富，可以把它用来转化成淡水，但是海水中具有3.6%的盐份，这样就表明如果要对海水进行淡化，就必须想办法除掉其中9%的盐份。目前比较成熟的海水淡化就是就是对海水进行蒸馏，并且这个方法使用了很多年，近年来国际原油和煤炭价格持续的上涨，各国都在努力的寻找和研发能够取代蒸馏法的海水淡化技术，或者能有效的降低海水淡化的成本，比如对海水预处理不充份，可能引起膜的塑塞。本文介绍了目前常用的反渗透处理水的过程，对水的预处理的质量控制等，对使用反渗透化海水淡化有积极的作用。 1、目前反渗透法存在的问题 采用反渗透膜的方法进行海水淡化的时候，需要对海水的水质有比较严格的要求，当处理只有轻微污染的水质，通常称为优质海水的时候，一般采用筒式过滤器和多介质过滤器的方式来进行RO前处理，是传统的方法，该方法的优点是处理费用低廉，但是也存在缺点，就是过滤精度低、出水量受进水水质影响比较大、同时占地面积大，一旦在某一时间段出现海水污染严重，水质除险大幅度的波动时，反渗透膜对海水中的悬浮物质和胶体去除能力有限，对RO进水的要求难以保证，因此近年来专家学者更多的研究如何采用过滤精度更高的膜法预处理海水。 2、对给水预处理质量控制的技术优化 2.1对海水加氯的预处理 自然界的海水中微生物繁多，而且水质硬度较高，而通常海水淡化的设备处于表层海水的位置，这里水温较高造成了微生物污染十分严重，对淡化系统的运行产生了许多的问题，常常会污染反渗透膜的表面，产生的后果就是组件压差的增大、脱盐率和产水量下降都会造成严重的事故，甚至停产等。在反渗透膜海水淡化过程中，对水的预处理显得尤为重要，比如在沙特已经投运的海水淡化装置，就面临着上述对海水预处理的问题，当地海洋微生物污染严重，造成了海水淡化装置运行费用居高不下，始终困扰着当地政府，海水中生存着各种海藻和细菌等，
反渗透法海水淡化用高压泵及能量回收装置技术简述（一）中国泵业网摘要：当前在用的海水淡化方法有蒸馏法、反渗透法、海水冻结法、电渗析法等。近年来，随着反渗透膜的较快发展，反渗透法逐步成为应用最广泛的方法。高压泵和能量回收装置是反渗透法海水淡化最为重要的两种水力机械设备，本文针对其最新的技术应用进行了简要介绍。 关键词：反渗透法海水淡化高压泵能量回收装置 一、前言 海水由约96.5%的水和约3.5%的盐分组成，通过将海水中的盐分去除，即能实现海水淡化。 当前在用的海水淡化方法有蒸馏法、反渗透法、海水冻结法、电渗析法等。近年来，随着反渗透膜的较快发展，反渗透法以其节能、设备简单、易于维护等优点迅速占领市场，逐步取代蒸馏法成为应用最广泛的方法。 反渗透法海水淡化的一般流程如图1所示。海水经取水、溶解过滤及预处理后，由海水供给泵和高压泵输送至反渗透膜组，通过反渗透作用获得淡水。与之同时，加压海水被浓缩且仍具有相当的能量，该部分能量通过能量回收装置加以回收利用。 反渗透法海水淡化用水力机械设备大体分类如下： （1）海水取水泵：取水，将海水经溶解过滤器输送至预处理池。（2）海水供给泵：将预处理后的海水经保安过滤器输送给高压泵。
（3）高压泵：向反渗透膜组提供高压海水，以生产淡水。 （4）能量回收装置：回收来自反渗透膜的高压浓缩海水的能量，以降低系统的总运行能耗。 其中，高压泵和能量回收装置是最为重要的设备，本文将针对其最新的技术应用加以简要介绍。 二、高压泵 1、主要参数 反渗透膜的进口压力约为6～7MPa（因膜的种类而异），透过淡水流量约为供给海水流量的40%。因此，高压泵的出口压力多为7MPa 左右，总流量约为单个反渗透膜组透过淡水流量的2.5倍左右（高压泵台数根据需要选定）。 2、过流部件材料 由于输送介质为海水，高压泵过流部件的材料选定较为重要。 壳体和叶轮通常选用奥氏体不锈钢（如SCS14）、超级奥氏体不锈钢（如AL-6XN）等耐腐蚀材料；由于奥氏体不锈钢零件之间易发生咬合，为确保间隙配合部位的可靠性，密封环推荐选用聚醚醚酮（PEEK）等耐腐蚀性、自润滑性俱佳的材料。 需要指出的是，材料的耐腐蚀性因不同海域的海水特性（温度、盐度、压力等）而异。因此，有必要依据样品实验、实际业绩等慎重选定过流部件的材料。 3、结构形式