反滲透在海水淡化中應用最終版講解課件

反滲透技術在海水中淡化的應用組長：反滲透技術在海水中淡化的應用組長：海水淡化膜海水淡化膜反滲透在海水淡化中應用最終版講解課件海水反滲透法海水蒸餾法海水反滲透法海水蒸餾法海水淡化進入膜法時代海水淡化進入膜法時代反滲透原理當把相同體積的稀溶液和濃液分別置于一容器的兩側，中間用半透膜阻隔，稀溶液中的溶劑將自然的穿過半透膜，向濃溶液側流動，濃溶液側的液面會比稀溶液的液面高出一定高度，形成一個壓力差，達到滲透平衡狀態(tài)，此種壓力差即為滲透壓。若在濃溶液側施加一個大于滲透壓的壓力時，濃溶液中的溶劑會向稀溶液流動，此種溶劑的流動方向與原來滲透的方向相反，這一過程稱為反滲透。反滲透原理當把相同體積的稀溶液和濃液分別置于一容器的兩側，中反滲透膜材料醋酸纖維素聚酰胺反滲透膜材料醋酸纖維素反滲透膜的特點在高流速下應具有高效脫鹽率；具有較高機械強度和使用壽命；能在較低操作壓力下發(fā)揮功能；能耐受化學或生化作用的影響；受pH值、溫度等因素影響較小；制膜原料來源容易，加工簡便，成本低廉。反滲透膜的特點在高流速下應具有高效脫鹽率；反滲透膜的性能指標脫鹽率產水量回收率反滲透膜的性能指標脫鹽率影響反滲透水處理系統(tǒng)性能的因素針對特定的系統(tǒng)條件，水通量和脫鹽率是反滲透膜的特性，而影響反滲透本體的水通量和脫鹽率因素較多，主要包括壓力、溫度、回收率、進水含鹽量和pH值等影響因素。影響反滲透水處理系統(tǒng)性能的因素針對特定的系統(tǒng)條反滲透膜分類高壓反滲透膜低壓反滲透膜超低壓反滲透膜反滲透膜分類高壓反滲透膜反滲透法海水淡化（SWRO）SWRO與納濾(NF)集成微濾（MF）或超濾（UF）預處理NF-SWRO-MSF集成過程反滲透法海水淡化（SWRO）SWRO與納濾(NF)集成反滲透海水淡化裝置反滲透海水淡化裝置主要包括海水供給及預處理設備、海水高壓泵、反滲透膜組、壓力調節(jié)閥、管路及附件、監(jiān)控設備等。反滲透海水淡化裝置反滲透海水淡化裝置主要包括海水供給及預處理反滲透在海水淡化中的應用海水淡化流程示意圖：反滲透在海水淡化中的應用海水淡化流程示意圖：反滲透在海水淡化中的應用反滲透在海水淡化中的應用反滲透膜的性能下降主要原因是由于膜表面受到了污染，如表面結垢，膜面堵塞;或是膜本身的物理化學變化而引起的。物理變化主要是由于壓實效應引起膜的透水率下降;化學變化主要是由于PH值的波動而引起的，如使醋酸纖維素膜水解;游離氯也會使芳香聚酰胺膜性能惡化。反滲透膜污染堵塞的主要原因是由于膜面沉積和微生物的滋長而引起的。其中微生物不僅堵塞膜，并對醋酸纖維素有侵蝕損害作用。因此，在膜內必須保持一定的余氯量，但是余氯太高，又會引起膜性能下降，故在醋酸纖素膜前保持余氯0.1-0.5mg/L，而在芳香聚酰胺膜前余氯要小于0.1mg/L。海水淡化膜應用中的問題反滲透膜的性能下降主要原因是由于膜表面受到了污染，如表面結垢超濾污堵：由于反應沉淀池的產水自流到超濾膜池，一般來說，超濾產水水質是穩(wěn)定的，而反應沉淀池穩(wěn)定性則受到潮差及溫度變化的雙重影響。反應池的后絮凝產物直接堵在超濾表面。經物料平衡計算，每個化學清洗周期數千克鐵污堵在超濾膜表面。我們曾對膜表面的污堵物進行分析，其中：鐵，68.46％；硅，11.26％；鋁，5.59％；錳，3.25％；磷，2.31％；氯，2.42％；鈣，2.01％。超濾污堵說明超濾起到了應有的作用，但是極大的增加了海水淡化的出力系數及運營成本。其次是反滲透膜表面，由于海水因二氧化碳溶氣量大，pH較高，加上反滲透膜的是透氣性，因此在反滲透膜表面由于二氧化碳的透過而影響海水中的碳酸平衡，會出現一個pH突變層，造成原來穩(wěn)定的物質，如鐵，在這里以氫氧化物的形式析出，氫氧化鐵膠體會進一步脫水成為帶結晶水的鐵的氧化物，鐵錳的氧化物對反滲透膜的氧化失效有催化作用。例如：超濾污堵：由于反應沉淀池的產水自流到超濾膜池，一般來說，超濾反滲透膜的清洗反滲透膜的清洗處理是一個細致而又煩雜的工作，且多次清洗膜易損壞。為了減輕清洗工作，必須要搞好前處理，嚴格把好水質關。處理方法是：定期用0.1%甲醛溶液，或100mg/L質量濃度的新潔爾滅循環(huán)清洗處理至少1h。已經污染的膜要用2%檸檬酸銨溶液(PH=4-8)進行清洗，或用亞硫酸氫鈉、六偏磷酸鈉、稀鹽酸等來防止錳、鐵及碳酸鹽的結垢。有時也用酶洗滌劑對有機物進行清洗。清洗壓力控制在0.34-0.98Mpa(3.5-10kgf/cm2)，清洗流速為原來水處理流速的2-3倍。反滲透膜的清洗反滲透膜的清洗處理是一個細致而又煩雜的工作，且“膜法”海水淡化對預處理的要求及對策簡而言之，“膜法”海水淡化對預處理的要求首先是低殘留，無論有機物、微生物還是膠體；再就是穩(wěn)定，這主要是指膠體的穩(wěn)定。這兩點已經在淡水反滲透工程中大量使用多介質和細砂過濾器的成功效果所證明，在過濾器中亞穩(wěn)態(tài)的顆粒在充分碰撞長大而被截留，從而保證了產水的穩(wěn)定?！澳しā焙Ｋ瘜︻A處理的要求及對策簡而言之，“膜法”海水淡中國海水淡化膜發(fā)展改革開放，吸引了大量外來企業(yè)建廠、投資2009年，包括膜制品、裝置和相關工程的中國市場約有250億人民幣（全世界大概有450億美元左右）；其中水處理占整個分離膜市場的85%從事其研究的科研人員從數量上來講也是世界首位中國海水淡化膜發(fā)展改革開放，吸引了大量外來企業(yè)建廠、投資水過濾膜發(fā)展狀況納濾：國內納濾膜市場的規(guī)模大約是反滲透市場規(guī)模的1/10，內資企業(yè)只有2~3家能夠生產納濾膜，生產和產品性能都顯不足，尚未批量生產，有待拓展。反滲透：2005世界反滲透膜產量4000萬平方米，銷售額達5億美元，2010年世界產量約為5500萬~6000萬平方米水過濾膜發(fā)展狀況納濾：國內納濾膜市場的規(guī)模大約是反滲透市場規(guī)超濾與微濾膜超濾和微濾：超濾和微濾膜是我國分離膜的第一大產業(yè)，制造廠商多達１００多家，是我國膜產業(yè)中企業(yè)數、產品種類、型號最多，產量最大，是能與國外產品抗衡的領域。8家規(guī)模化企業(yè)的微孔濾膜合計產能已超過3000萬平方米/年，5家代表性企業(yè)已售出的超濾、微濾膜的合計處理水量約為510萬平方米/日。超濾與微濾膜超濾和微濾：超濾和微濾膜是我國分離膜的第一大產業(yè)海水淡化膜發(fā)展的必要性而且我國海岸線長，海島多，而且大城市，人口密集區(qū)都集中在沿海地區(qū)。沿海城市由于處于河流下流，水質堪憂；并且中國也是全世界最缺水的13個國家之一，所以海水淡化無疑是未來淡水的主要來源，也是城市發(fā)展的保障。海水是唯一可以長久利用的水資源，海水淡化技術也一定可以獲取巨額而長久的經濟效益。中國在這個方面一定不能被國際市場牽著走，有自主產權才能有話語權！海水淡化膜發(fā)展的必要性而且我國海岸線長，海島多，而且大城市，海水淡化的缺陷首先是成本的增加，初步估算，海水淡化的成本大概在每噸8元，而現在自來水的價格大概在每噸4元。這樣淡化水必定價格在12元以上，上升了200%，市民難以接受。其次，淡化水口感較酸，市民不一定能適應但是不能說因為這些問題就要停止海水淡化的發(fā)展。必要的是政府的支持，對于價格的控制和差價的補貼才能使海水淡化得到廣泛商業(yè)應用，鑄就今后的繁榮。海水淡化的缺陷首先是成本的增加，初步估算，海水淡化的成本大概總結在工業(yè)越來越發(fā)達的今天，水荒變得日益突出，全球超過10億人口居住在水資源稀缺地區(qū)，到2025年會上升到18億，所以說，我們要居安思危，保持警惕，看清未來的發(fā)展動向，提前做好準備。淡化膜的發(fā)展不僅是對海水淡化的支持，也是對人類后代的尊重和保護！總結在工業(yè)越來越發(fā)達的今天，水荒變得日益突出，全球超過10億參考文獻：高以恒，葉凌碧《膜分離技術基礎》《淺析反滲透在海水淡化中的應用》《反滲透處理工藝在海水淡化領域的應用和展望》王學松《反滲透膜技術及其在化工和環(huán)保中的應用》張葆宗《反滲透水處理應用技術》

參考文獻：高以恒，葉凌碧《膜分離技術基礎》反滲透技術在海水中淡化的應用組長：反滲透技術在海水中淡化的應用組長：海水淡化膜海水淡化膜反滲透在海水淡化中應用最終版講解課件海水反滲透法海水蒸餾法海水反滲透法海水蒸餾法海水淡化進入膜法時代海水淡化進入膜法時代反滲透原理當把相同體積的稀溶液和濃液分別置于一容器的兩側，中間用半透膜阻隔，稀溶液中的溶劑將自然的穿過半透膜，向濃溶液側流動，濃溶液側的液面會比稀溶液的液面高出一定高度，形成一個壓力差，達到滲透平衡狀態(tài)，此種壓力差即為滲透壓。若在濃溶液側施加一個大于滲透壓的壓力時，濃溶液中的溶劑會向稀溶液流動，此種溶劑的流動方向與原來滲透的方向相反，這一過程稱為反滲透。反滲透原理當把相同體積的稀溶液和濃液分別置于一容器的兩側，中反滲透膜材料醋酸纖維素聚酰胺反滲透膜材料醋酸纖維素反滲透膜的特點在高流速下應具有高效脫鹽率；具有較高機械強度和使用壽命；能在較低操作壓力下發(fā)揮功能；能耐受化學或生化作用的影響；受pH值、溫度等因素影響較?。恢颇ぴ蟻碓慈菀?，加工簡便，成本低廉。反滲透膜的特點在高流速下應具有高效脫鹽率；反滲透膜的性能指標脫鹽率產水量回收率反滲透膜的性能指標脫鹽率影響反滲透水處理系統(tǒng)性能的因素針對特定的系統(tǒng)條件，水通量和脫鹽率是反滲透膜的特性，而影響反滲透本體的水通量和脫鹽率因素較多，主要包括壓力、溫度、回收率、進水含鹽量和pH值等影響因素。影響反滲透水處理系統(tǒng)性能的因素針對特定的系統(tǒng)條反滲透膜分類高壓反滲透膜低壓反滲透膜超低壓反滲透膜反滲透膜分類高壓反滲透膜反滲透法海水淡化（SWRO）SWRO與納濾(NF)集成微濾（MF）或超濾（UF）預處理NF-SWRO-MSF集成過程反滲透法海水淡化（SWRO）SWRO與納濾(NF)集成反滲透海水淡化裝置反滲透海水淡化裝置主要包括海水供給及預處理設備、海水高壓泵、反滲透膜組、壓力調節(jié)閥、管路及附件、監(jiān)控設備等。反滲透海水淡化裝置反滲透海水淡化裝置主要包括海水供給及預處理反滲透在海水淡化中的應用海水淡化流程示意圖：反滲透在海水淡化中的應用海水淡化流程示意圖：反滲透在海水淡化中的應用反滲透在海水淡化中的應用反滲透膜的性能下降主要原因是由于膜表面受到了污染，如表面結垢，膜面堵塞;或是膜本身的物理化學變化而引起的。物理變化主要是由于壓實效應引起膜的透水率下降;化學變化主要是由于PH值的波動而引起的，如使醋酸纖維素膜水解;游離氯也會使芳香聚酰胺膜性能惡化。反滲透膜污染堵塞的主要原因是由于膜面沉積和微生物的滋長而引起的。其中微生物不僅堵塞膜，并對醋酸纖維素有侵蝕損害作用。因此，在膜內必須保持一定的余氯量，但是余氯太高，又會引起膜性能下降，故在醋酸纖素膜前保持余氯0.1-0.5mg/L，而在芳香聚酰胺膜前余氯要小于0.1mg/L。海水淡化膜應用中的問題反滲透膜的性能下降主要原因是由于膜表面受到了污染，如表面結垢超濾污堵：由于反應沉淀池的產水自流到超濾膜池，一般來說，超濾產水水質是穩(wěn)定的，而反應沉淀池穩(wěn)定性則受到潮差及溫度變化的雙重影響。反應池的后絮凝產物直接堵在超濾表面。經物料平衡計算，每個化學清洗周期數千克鐵污堵在超濾膜表面。我們曾對膜表面的污堵物進行分析，其中：鐵，68.46％；硅，11.26％；鋁，5.59％；錳，3.25％；磷，2.31％；氯，2.42％；鈣，2.01％。超濾污堵說明超濾起到了應有的作用，但是極大的增加了海水淡化的出力系數及運營成本。其次是反滲透膜表面，由于海水因二氧化碳溶氣量大，pH較高，加上反滲透膜的是透氣性，因此在反滲透膜表面由于二氧化碳的透過而影響海水中的碳酸平衡，會出現一個pH突變層，造成原來穩(wěn)定的物質，如鐵，在這里以氫氧化物的形式析出，氫氧化鐵膠體會進一步脫水成為帶結晶水的鐵的氧化物，鐵錳的氧化物對反滲透膜的氧化失效有催化作用。例如：超濾污堵：由于反應沉淀池的產水自流到超濾膜池，一般來說，超濾反滲透膜的清洗反滲透膜的清洗處理是一個細致而又煩雜的工作，且多次清洗膜易損壞。為了減輕清洗工作，必須要搞好前處理，嚴格把好水質關。處理方法是：定期用0.1%甲醛溶液，或100mg/L質量濃度的新潔爾滅循環(huán)清洗處理至少1h。已經污染的膜要用2%檸檬酸銨溶液(PH=4-8)進行清洗，或用亞硫酸氫鈉、六偏磷酸鈉、稀鹽酸等來防止錳、鐵及碳酸鹽的結垢。有時也用酶洗滌劑對有機物進行清洗。清洗壓力控制在0.34-0.98Mpa(3.5-10kgf/cm2)，清洗流速為原來水處理流速的2-3倍。反滲透膜的清洗反滲透膜的清洗處理是一個細致而又煩雜的工作，且“膜法”海水淡化對預處理的要求及對策簡而言之，“膜法”海水淡化對預處理的要求首先是低殘留，無論有機物、微生物還是膠體；再就是穩(wěn)定，這主要是指膠體的穩(wěn)定。這兩點已經在淡水反滲透工程中大量使用多介質和細砂過濾器的成功效果所證明，在過濾器中亞穩(wěn)態(tài)的顆粒在充分碰撞長大而被截留，從而保證了產水的穩(wěn)定?！澳しā焙Ｋ瘜︻A處理的要求及對策簡而言之，“膜法”海水淡中國海水淡化膜發(fā)展改革開放，吸引了大量外來企業(yè)建廠、投資2009年，包括膜制品、裝置和相關工程的中國市場約有250億人民幣（全世界大概有450億美元左右）；其中水處理占整個分離膜市場的85%從事其研究的科研人員從數量上來講也是世界首位中國海水淡化膜發(fā)展改革開放，吸引了大量外來企業(yè)建廠、投資水過濾膜發(fā)展狀況納濾：國內納濾膜市場的規(guī)模大約是反滲透市場規(guī)模的1/10，內資企業(yè)只有2~3家能夠生產納濾膜，生產和產品性能都顯不足，尚未批量生產，有待拓展。反滲透：2005世界反滲透膜產量4000萬平方米，銷售額達5億美元，2010年世界產量約為5500萬~6000萬平方米水過濾膜發(fā)展狀況納濾：國內納濾膜市場的規(guī)模大約是反滲透市場規(guī)超濾與微濾膜超濾和微濾：超濾和微濾膜是我國分離膜的第一大產業(yè)，制造廠商多達１００多家，是我國膜產業(yè)中企業(yè)數、產品種類、型號最多，產量最大，是能與國外產品抗衡的領域。8家規(guī)模化企業(yè)的微孔濾膜合計產能已超過3000萬平方米/年，5家代表性企業(yè)已售出的超濾、微濾膜的合計處理水量約為510萬平方米/日。超濾與微濾膜超濾和微濾：超濾和微濾膜是我國分離膜的第一大產業(yè)海水淡化膜發(fā)展的必要性而且我國海岸線長，海島多，而且大城市，人口密集區(qū)都集中在沿海地區(qū)。沿海城市由于處于河流下流，水質堪憂；并且中國也是全世界最缺水的13個國家之一，所以海水淡化無