反渗透在海水淡化中的应用.PDF

2006.10 火力发电节水技术研讨会 1 中国 青岛 反渗透在海水淡化中的应用 姚洪猛 李顺生 （华能威海电厂264205 ） 摘 要：文中简介了反渗透的发展与原理，从工艺流程、运行状况方面介绍了华能威海厂利用反渗 透装置进行海水淡化的情况。 关键词：反渗透（RO ）；海水淡化；工艺流程；膜元件；指标 1 前言 华能威海电厂始建于 1991 年，现投产容量 850ＭＷ，分两期工程建设。一期工程两台 125ＭＷ 机组分别于 1993 年 11 月 25 日和1994 年 7 月 12 日投产发电，设计日用淡水量4992t(设计淡水流量 为 236m3/h) ；二期工程两台 300ＭＷ机组分别于 1998 年 3 月 8 日和1998 年 11 月 5 日投产发电，设 计日用淡水量 10008t(设计淡水流量为 389m3/h) 。一、二期工程设计日总用淡水量 15000t，实际日用 淡水量为 12000t左右，是威海市第一用水大户。水源为米山水库和崮山水库，经市自来水公司供应， 主要为全厂生活用水、输煤系统冲洗水、煤场喷淋、海水取水泵密封冷却用水、除灰渣系统用水、 化水车间用水和主厂房工业用水等，日用淡水总量占整个威海市工业、生活用水的十分之一多。 由于威海市是一北方滨海城市，淡水资源贫乏，尤其是2000 年春节过后降雨量达到了历史低点， 到 2000 年 4 月提供威海城市居民和工业用水的米山水库、固山水库的水位均下降到历史最低点，整 个威海市的居民和工业用水形势都十分严峻。作为威海市第一用水大户的华能威海电厂积极响应政 府的号召，通过打井取水、设备淡水冷却系统的改造等措施，在短短的一个多月的时间里就将日用 水量降至 6000t～7000t，下降幅度达 40% 以上。但是进入 7 月威海地区的严重干旱形势已成定局， 为了保证城市居民用水，电厂面临停产的可能，在此严峻的形势面前，电厂领导果断决定上马海水 淡化工程，以保证电厂设备的安全正常运行。为了在最短的时间内能将海水淡化工程投入使用，经 调研威海电厂决定采用反渗透技术。 2 反渗透技术的发展及应用 反渗透技术的发展起源于二战后，美国、日本等国相继投入大量的人力、物力、财力研究海水 淡化的膜技术，最初主要运用于军事方面，作为舰艇的补充水等。开始属于国家必威体育官网网址技术，二十世 纪 70 年代起开始运用于民用工业，美国为了占领市场，把反渗透技术专利无偿转让给几家大公司， 这样，此技术在各个领域迅速发展应用起来，广泛应用于居民生活、电力、化工、饮料等各行各业。 世界上应用返渗透海水淡化装置最多的地区是中东海湾的一些国家。 反渗透技术自二十世纪八十年代中期在我国开始应用，最初是一些跨国公司为了保证水质，如 可口可了、百事可了等最先在我国应用反渗透装置。由于此技术具有环保等优点，我国的一些部门 也相继投入了人力、物力加大研究，由于电力企业对水质要求较高，原能源部在二十世纪八十年代 末期曾在山东沾化发电厂试运了一套自行研究的反渗透装置，由于国产的膜材料耐高压、耐腐蚀性 差，除盐效率低，最后以失败告终。九十年代中后期，我国一些缺水海岛，如嵊山岛、辽宁长山岛 等，作为居民饮用水的补充引进使用了反渗透海水淡化装置，取得了一定的社会效益。 威海电厂的反渗透海水淡化装置为两级反渗透（其中一级反渗透出水设计为日出淡化水 2500t ）， 由上海半岛水处理有限公司设计、配套和安装，于2001 年元月投入使用，当时是国内采用反渗透技 2006.10 火力发电节水技术研讨会 2 中国 青岛 术进行海水淡化的最大装置。 3 反渗透原理 渗透是水从稀溶液一侧通过半透膜向浓溶液一侧自发流动的过程。半透膜只允许水通过，而阻 止溶解固形物（盐）的通过，见图 1.1 （a ）。 浓溶液随着水的流入而不断被稀释。当水向浓溶液流 动而产生的压力 P 足以阻止水继续净流入时，渗透处于平衡状态，见图 1.1 （b ）。平衡时，水从任一 边通过半透膜向另一边流入的数量相等，即处于动态平衡状态，而此时压力 P 称为溶液的渗透压（注 意：半透膜一