反渗透技术发展现状

发布时间:2018-4-4 10:45:03

  反渗透又称为逆渗透.是一种以压力驱动使溶剂从溶液中分离出来的膜过程。由于其与自然渗透方向相反.故称为反渗透。经过几十年的发展.我国已成为少数几个掌握反渗透海水淡化技术的国家之一。我国反渗透海水淡化技术的进步具体表现在三方面:

  1.高性能反渗透膜成功开发

  20世纪80年代.我国反渗透膜研究刚刚开始。最初反渗透膜的膜通量和截留率都很不理想.经过几十年的发展,膜通量翻了几倍.脱盐率也已经达到99.6%以上。特别是近些年来.我国科研工作者不断对膜材料进行改性,以求获得更好的效果。例如。将含有能与水分子形成氢键的功能团引入反渗透膜表面.大大提高膜表面的亲水性.从而达到在不影响膜截留率的前提下提高膜通量的目的。贵阳某科技公司通过调控基膜皮层孔型结构.制得脱盐率高达99.9%的反渗透膜。

  2.关键设备的研制

  反渗透海水淡化最核心的设备足高压泵和能量回收装置.特别是能量回收装置.直接关系到海水淡化的成本.对反渗透海水淡化技术的应用推广至关重要.通常反渗透海水淡化过程中操作压力为6~8MPa.分离淡水后排出的浓水压力仍高达5撕MPa.若将这些压力直接释放掉.会造成能量的极大浪费.大幅度提高海水淡化的制水成本.我国对能量回收装置的研究起步较晚.经过长期研究.虽然与国外仍有较大差距,但已取得阶段性成果。天津大学等单位对反渗透海水淡化阀控余压能量回收装置进行了研究并申请了专利。常宇清等先后研制了自驱型和外驱型旋转式压力交换器装置模型.并用于反渗透海水淡化试验研究。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。

  3.海水淡化系统集成设计与创新

  海水淡化系统的集成不仅可以提高能源利用效率、降低淡化成本.也可以根据实际情况提取海水中矿物资源.实现海水资源化和污水零排放的目的。(1)膜工艺集成技术新型膜工艺集成技术可以利用孔径不同的膜实现特定物质的分离.例如:超滤/微滤一反渗透一电渗析工艺.即超滤/微滤膜作为反渗透进入预处理工段,减少反渗透工段的污染,同时可以提高浓盐水的综合利用水平。(2)热膜耦合工艺集成热法海水淡化技术产水水质好.但设备容易结垢、产水效率低下;膜法海水淡化产水水质较低.需要预处理,但产水率高.因此.两者存在一定程度互补的可能.例如利用纳滤一反渗透工艺的浓盐水作为多级闪蒸系统的进水.可有效降低传统多级闪蒸工艺的结垢现象.同时减少热能损耗.提高海水淡化的回收率。(3)新能源海水淡化集成随着化石能源日渐枯竭.利用新型绿色能源进行海水淡化是可持续发展的有效途径。全球首个兆瓦级非并网风电淡化海水示范项目——大丰万吨风能淡化海水示范项目.利用一台30kW的风机直接给反渗透海水淡化装置供电.于2014年正式调试出水,水质符合国家饮用水标准。我国自主设计建造的红沿河核电海水淡化工程.采用超滤预处理和反渗透双膜法工艺.日产淡水10080m3。此外.还有海洋能、生物质能、地热能等均可作为海水淡化的能量来源。

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