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海水淡化的工艺流程与技术分类研究

时间:2021-10-09 17:47:12    来源:世韩净水处理  作者:水处理设备

 反渗透技术是节能有效的膜分离技术。其原理是在高于溶液渗透压的作用下,依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。由于反渗透膜的膜孔径非常小(仅为10A左右),因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等(去除率高达97%-98%)。反渗透是目前高纯水设备中应用广泛的一种脱盐技术,它的分离对象是溶液中的离子范围和分子量几百的有机物。反渗透(RO)、超过滤(UF)、微孔膜过滤(MF)和电渗析(EDI)技术都属于膜分离技术。

  反渗透法海水淡化与蒸馏法对比,膜法海水淡化只能利用电能,蒸馏法海水淡化利用热能和电能。所以反渗透淡化适合有电源的场合,蒸馏法适合有热源或电源的各种场合。但是随着反渗透膜性能的提高和能量回收装置的问世,其吨水耗电量逐渐降低。反渗透海水淡化经一次脱盐,能生产相当于自来水水质的淡化水。虽然蒸馏法海水淡化水质较高,但反渗透技术仍具有较强的自身优势,如应用范围广,规模可大可小,建设周期短,不但可在陆地上建设,还适于在车辆、舰船、海上石油钻台、岛屿、野外等处使用。

  反渗透系统需要较好的预处理,才能保证出水水质。在海水淡化领域中,预处理是保证反渗透系统长期稳定运行的关键。由于海水中的硬度、总固体溶解物和其他杂质的含量均较高,在运行过程中,反渗透系统对于浊度、pH值、温度、硬度和化学物质等因素较为敏感,所以对进水的要求相对较高,如果进水水质差,产水率就非常低。因此,海水在进入反渗透膜装置之前必须进行预处理。

  由于海水中存在大量微生物、细菌和藻类。海水中细菌、藻类的繁殖和微生物的生长不仅会给取水设施带来许多麻烦,而且会直接影响海水淡化设备及工艺管道的正常运转,所以海水淡化工程多采用投加液氯、次氯酸钠和硫酸铜等化学剂来杀菌灭藻。

  因为海水具有周期性涨潮、退潮,水中常夹带大量泥沙,浊度变化较大,易造成海水预处理系统运转不稳定,故在预处理中要加入混凝过滤,目的在于去除海水中的胶体、悬浮杂质,降低浊度。在反渗透膜分离工程中通常用污染指数(SDI)来计量,要求进入反渗透设备的给水的SDI<4。由于海水比重较大,pH值较高,且水温季节性变化大,预处理系统常选用三氯化铁作为混凝剂,其具有不受温度影响,矾花大而结实,沉降速度快等优点。

  海水的组成非常复杂,硬度和碱度都非常高,为了使得反渗透系统能够更好的运行,保持系统始终在没有结垢的情况下运行,需要根据具体的水质投加相对应的阻垢剂。另外,因为反渗透预处理中投加了氧化剂杀菌,故在反渗透进水时需要投加还原剂来还原,使得反渗透系统的进水余氯小于0.1ppm(或ORP<200mV),满足反渗透系统对进水氧化物质含量的要求。

  因为海水的含盐量非常多,故保安过滤器的材质要采用316L滤器,滤芯孔径通常选5μm,过滤进高压泵前的海水,阻挡海水中直径大于5μm颗粒杂质,确保高压泵,能量回收装置和反渗透膜元件安全、长期稳定的运行。