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膜法海水淡化设备技术应用概述资料.pdf
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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.Leit
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