1 有關(guān) 海水淡化 技術(shù) 項(xiàng)目 海水淡化是 解決全球 水資源短 缺的重要 戰(zhàn)略手段 之一，有 著廣闊的開(kāi) 發(fā)前 景。截止到 2003 年，世界上已建成和已簽約建設(shè)的海水淡化廠的日處理能力達(dá) 到 3600 萬(wàn)噸。目前海水淡化已遍及全世界 125 個(gè)國(guó)家和地區(qū)，淡化水可以養(yǎng)活 世界 5的人口。隨著人們對(duì)海水淡化的有效性和可靠性的普遍認(rèn)同，多種海水 淡化技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生。 淡化技術(shù) 國(guó)水資源現(xiàn)狀 我國(guó)淡水資源總量為 28000 億立方米，占全球水資源的 6，但人均只 有 2200 立方米，僅為世界平均水平的 1/4。因此我國(guó)是一個(gè)嚴(yán)重缺水的國(guó)家。同時(shí)，我 國(guó)的淡水資源時(shí)空分布極不均勻，并且水體污染加劇了我國(guó)可利用淡水資源的 匱乏程度。在資源性缺水的同時(shí)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)快，人口數(shù)量大，城市化水平不 斷提高，使得水資源缺口越來(lái)越大，這已經(jīng)成為阻礙我國(guó)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。 2 水淡化技術(shù) 在已經(jīng)開(kāi)發(fā)的 20 余種海水淡化技術(shù)中，離子交換法（ 電滲析法（ 及膜處理法（ 已經(jīng)達(dá)到了工業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用規(guī)模。 離子交換法制淡水是將海水 中所有離子全部吸附在離子交換樹(shù)脂上，也就是 說(shuō)離子交換樹(shù)脂將海水中的“離子”幾乎全部“截流”了，從而達(dá)到海水淡化的 目的；電滲析法是利用電場(chǎng)的作用，強(qiáng)行將離子向電極處吸引，致使電極中間部 位的離子濃度大為下降，從而制得淡水的；反滲透法是一種膜分離淡化法，該法 是利用只允許溶劑透過(guò)、不允許溶質(zhì)透過(guò)的半透膜將海水與淡水分隔開(kāi)；膜蒸餾 法是膜技術(shù)與蒸餾過(guò)程相結(jié)合的膜分離過(guò)程，它以疏水微孔膜為介質(zhì)，在膜兩側(cè) 蒸氣壓差的作用下，料液中揮發(fā)性組分以蒸氣形式透過(guò)膜孔，從而實(shí)現(xiàn)分離的目 的；多效蒸餾法是海水淡化技術(shù)中較早發(fā) 展成功的方法之一，其原理是利用高溫 蒸汽與海水的溫差進(jìn)行熱交換后，將蒸發(fā)出的水蒸汽冷凝并收集而成。 較 般海水淡化處理方法優(yōu)缺點(diǎn) 子交換法（ 離子交換法是目前除鹽最徹底的水處理技術(shù)。預(yù)處理簡(jiǎn)單，工藝成熟，出水 穩(wěn)定，初期投入低等優(yōu)點(diǎn)使其在海水淡化工程中普遍應(yīng)用。但是本方法僅僅原水 低含鹽量的應(yīng)用區(qū) 域運(yùn)行成本較低， 而在含鹽量高的區(qū) 域 ,運(yùn)行成本高 降低了它 3 在海水淡化除鹽中的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。并且由于離子交換床閥門眾多帶來(lái)的操作復(fù)雜的 問(wèn) 題以及再 生廢水和 床層繁殖 細(xì)菌造成的 環(huán)境威脅 嚴(yán)重阻礙了 離子交換 法的廣 泛應(yīng)用。 滲析法（ 電滲析過(guò)程工藝簡(jiǎn)單，除鹽率高，操作方便。但是水回收率低，而且對(duì)不帶 電荷的物質(zhì)如有機(jī)物、膠體、微生物、懸浮物等無(wú)脫除能力，存在對(duì)水質(zhì)要求較 嚴(yán)格，需對(duì)原水進(jìn)行預(yù)處理等缺點(diǎn)。這使其在苦咸水淡化工程中的應(yīng)用受到局限。 3 4 他方法 1）膜蒸餾（ 膜蒸餾法截留率高，操作壓力較其他膜分離技術(shù)低，并且可以有效利用余熱 等廉價(jià)能源滿足相對(duì)較低的操作溫度。 但是膜蒸餾方法面臨的問(wèn)題主要在于缺乏 價(jià)格低、通量大，耐用性好的膜 尤其是中空纖維膜，尚未設(shè)計(jì)出傳熱、傳質(zhì) 性能優(yōu)良的膜組件。并且膜蒸餾過(guò)程中的膜污染和膜潤(rùn)濕問(wèn)題沒(méi)有得到解決。同 時(shí)熱量利用率低和膜蒸餾過(guò)程的能耗大的問(wèn)題依然存在。因此膜蒸餾方法的應(yīng)用 也受到了限制。 2）多級(jí)閃蒸（ 多級(jí)閃蒸從 70 年代開(kāi)始就大量使用，技術(shù)已經(jīng)成熟，但是從投資、材料、 能耗、運(yùn)行管理等方面考慮都限制了該方法在苦咸水淡化中的應(yīng)用。 3）冷凍法 冷凍法處理苦咸水能耗高，難以規(guī)?；?，只能取出水中無(wú)機(jī)鹽離子，因而 難 以得到推廣。 滲透法（ 海水淡化處理中的優(yōu)勢(shì) 滲透法處理的優(yōu)勢(shì) 反滲透技術(shù)是當(dāng)今較先進(jìn)、較穩(wěn)定且有效的除鹽技術(shù)。與傳統(tǒng)的水處理技術(shù) 相比 ,膜技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)。比如工藝簡(jiǎn)單、操作方便、易于自動(dòng)控制、無(wú)污染、 運(yùn)行成本低等 ,尤其是幾種膜技術(shù)的配合使用 ,再輔助其他水處理工藝 ,如石英 5 砂、活性炭吸附、脫氣、離子交換、 菌等。特別要提的是當(dāng)原水含鹽量較高 時(shí)反滲透膜處理對(duì)運(yùn)行成本影響不大。 反滲透技術(shù)有效地彌補(bǔ)了水回收率低的弊端，并且對(duì)于有機(jī)物、膠體、微生 物、懸 浮物等有較好的脫除能力。因此反滲透技術(shù)在海水淡化效率上明顯超過(guò)電 滲析法。此外，反滲透技術(shù)中的膜和膜組件比較成熟，為其在海水淡化中的廣泛 應(yīng)用提供了可靠的技術(shù)支持。并且反滲透技術(shù)投資和能耗較少，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控 制，因此較其余膜分離技術(shù)和多級(jí)閃蒸技術(shù)更有優(yōu)勢(shì)。 4 6 滲透法優(yōu)于離子交換法 1）占地面積的比較： 反滲透法相對(duì)離子交換法占地面積小。原因是離子交換法需要酸、堿再生需 要酸、堿貯槽和廢水處理池 ,見(jiàn)表 1； 2）酸堿消耗與環(huán)保 離子交換法全年要消耗大量的酸和堿。在酸、堿貯運(yùn)、 樹(shù)脂再生過(guò)程中要產(chǎn) 生大量的酸堿廢水。所以反滲透法在環(huán)保方面比離子交換法有更大的優(yōu)勢(shì)； 3）濃水回收率 據(jù)經(jīng)驗(yàn)反滲透的回收率在 75%左右，離子交換法回收率在 88%，但反滲透 濃水只是在鹽份上 較高 ,其濁度都比 原水好。對(duì)水重復(fù) 利用較好的廠家 通常都將 濃水引入到其它系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì) 很高的系統(tǒng)回收率； 4）運(yùn)行成本 反 滲透法運(yùn)行成本低是有明顯的優(yōu)勢(shì) ,由于反滲透除鹽方法 , 極易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控 制 ,人工干預(yù)小 ,人工成本也比離子交換法低 , 反滲透法年節(jié)約成本 112 萬(wàn)元。見(jiàn) 表 2。 項(xiàng)目 表 1 生產(chǎn) 10000m 3 /d 除鹽水的占地面積比較 2 2 預(yù)處理，一級(jí)除鹽部分 精除鹽部分 廢水處理部分 其他 合計(jì) 離子交換法（ m 16600 15000 1600 7 0 17800 65400 ） 反滲透法（ m 19400 12600 5000 17000 54000 ） 5 8 項(xiàng)目 水成本（原水按 /噸） 酸成本（鹽酸按 500 元 /噸） 堿成本（堿按 1000 元 /噸） 電耗成本（按 / 合計(jì) 表 2 水運(yùn)行成本 離子交換法（元 /噸） 8%=500*1000*反滲透法（元 /噸） 0%=*表離子交換法噸水耗酸量， 表離子交換法噸水耗堿量 表離子交換法噸水耗電量， 表反滲透法噸水耗電量 綜上所述，從長(zhǎng)期效益來(lái)看 ,反滲透法無(wú) 論在水處理質(zhì)量上 , 還是綜合經(jīng)濟(jì)效 益方面比較都優(yōu)于離子交換法，在節(jié)約成本的同時(shí)也降低了由于酸堿等廢液引起 的環(huán)境污染，因此反滲透法在海水淡化工程上的經(jīng)濟(jì)效益最高。 方案： 滲透法處理的平面圖及系統(tǒng)圖 滲透法處理的平面圖 9 圖 1：反滲 透膜法設(shè)計(jì)方案平面圖 6 10 滲透法處理的系統(tǒng)圖 圖 2：反滲透膜法設(shè)計(jì)方案二維系統(tǒng)圖 圖 2 反滲透系統(tǒng)圖各部分裝置名稱： 滲透法處理的 工藝流程 沿 海電廠反滲透海水淡化系統(tǒng)的典型工藝流程如 下 ：海水取水泵 反應(yīng)沉淀池 海 水清水 箱 超濾升 壓泵 超濾保安過(guò)濾器 超濾裝置 超濾水箱 一級(jí) 反 7 11 滲透提升泵 一級(jí)反滲透保 安過(guò)濾器 一級(jí)反滲透變 頻高壓泵 (帶能量回收裝置 ) 一級(jí)反滲透裝置 工業(yè)服務(wù)水池和化學(xué)水、消防水池 一級(jí)淡水泵 二級(jí)反滲 透保安過(guò) 濾器 二級(jí) 反滲透變 頻升壓泵 二級(jí)反滲 透裝置 二級(jí)淡水箱 二級(jí) 淡水泵 鍋爐補(bǔ)給水處理和生活水池。 滲透法處理工藝過(guò)程中注意事項(xiàng) 1）海水泵兩用一備； 2） 5， 7， 9， 10 分別為加藥裝置。其加藥順序：三氯化鐵 3 2 （ 5）在混凝之前加， 次氯酸鈉（ 7）在清水池之前沉淀池之 后加，亞硫酸氫鈉 在清水池之后加； （ 9）和 阻垢劑（ 10） 3）對(duì)于典型的海水水質(zhì)，反滲透海水淡化工藝一級(jí)出水 質(zhì)量和二級(jí)出水質(zhì)量的 對(duì)比見(jiàn)下表 3 表 3 反滲透海水淡化工藝一級(jí)出水質(zhì)量和二級(jí)出水質(zhì)量的對(duì)比 一級(jí)反滲透出水（ ） 二級(jí)反滲透出水（ ） 240 10 氯離子 150 5 硼 產(chǎn)品水應(yīng)用 電廠的工業(yè)和消防用水 電 廠 鍋 爐 補(bǔ) 給 水 處 理 系 12 統(tǒng)供水和飲用水 由上表可知，一級(jí)反滲透出水無(wú)法達(dá)到我們所 需要的海水淡化的目的，因此 在我們所設(shè)計(jì)的工藝流程中選用二級(jí)反滲透系統(tǒng)； 4）在微濾出水后的水箱內(nèi)加酸調(diào)節(jié) ； 5）高壓泵是用來(lái)將海水打入到反滲透膜殼中 ,使海水具有 68 壓力 。反滲 透海水淡化最主要 的一個(gè)特點(diǎn)即是采 用高壓泵將原海 水打入到反滲透膜 堆中 ,通 三氯化鐵投加量為 5，投加三氯化鐵后水的 小于 4 亞硫酸氫鈉的作用是防止氧化劑對(duì)膜的氧化 加酸量以調(diào)節(jié)濾過(guò)水 在 H 2 注入量約為 12）或 0 左右。 反滲透系統(tǒng)達(dá)到一定脫鹽率所需求的壓力 8 4 5 2 3 4 5 13 過(guò)高壓將清水壓過(guò)膜的另一側(cè) ,從而達(dá)到反滲透的目的； 6）取水時(shí)使用的是潛水泵，然而最后出水直接到生活用水管網(wǎng)時(shí)就不用再加泵。 7）能量回收裝置是一種回收高壓濃海水壓力的裝置 ,它可以將高壓濃海水的壓力 傳遞給正常濃度及 壓力的原海水 ,減 少高壓泵的流量 。一般可以回收濃 鹽水能量 的 60 90； 8）上述經(jīng)過(guò)能量回收裝置的高壓原海水 ,通過(guò)壓力提升泵 ,將海水的壓力再提高到 高壓泵 的額定 壓力 ,并入 高壓 泵的出 口端 一起進(jìn) 入反滲 透膜 ,達(dá) 到節(jié)省 能耗的 作 用。 理過(guò)程中水質(zhì)的變化 1）原水水質(zhì) 濁 度 總 硬 度 表 4 原水水質(zhì) 總懸浮固 游 離 余 細(xì) 菌 總 數(shù) 大腸桿菌 氧 量 ( 20總含鹽 量 mg/l) 30265 （ 以 碳 酸鈣計(jì)） 體 （ mg/l) 氯 （個(gè) 9500 ） 群（個(gè) L ） 92 （ mg/l） 3 ）微濾膜進(jìn)口水質(zhì) 濁 度 表 5 微濾膜進(jìn)口水質(zhì) 總硬度 溶 解 游 離 余 細(xì) 菌 總 數(shù) 大腸桿菌 氧 量 (14 ) 5總含 鹽 量 ) 30265 （以碳 酸 鈣 計(jì)） 性 總 固體 氯 （個(gè) 群（個(gè) L ） （ Mn,mg/l） 3 9 15 3）微濾膜出口水質(zhì) 濁 度 表 6 微濾膜出口水質(zhì) 總硬度 溶 解 游 離 余 細(xì) 菌 總 數(shù) 大腸桿菌 氧 量 ( 含 （以碳 性 總 氯 （個(gè) 群（個(gè) L ） （ ) 鹽量 ) 酸 鈣 固體 Mn,mg/l） 不 超 30265 計(jì)） 3 過(guò) 1 4）反滲透膜入口水質(zhì) 濁 度 表 7 反滲透膜入口水質(zhì) 總硬度 溶 解 游 離 余 細(xì) 菌 總 數(shù) 大腸桿菌 氧 量 ( 小 于 5 總 含鹽 量 ) 30265 （以碳 酸 鈣 計(jì)） 性 總 固體 氯 （個(gè) 群（個(gè) L ） （ Mn,mg/l） 5）反滲透膜出口水質(zhì) 濁 度 表 8 反滲透膜出口水質(zhì) 總硬度 溶 解 游 離 余 細(xì) 菌 總 數(shù) 大腸桿菌 氧 量 (16 ) 總 含鹽 量 ) （以碳 酸 鈣 計(jì)） 性 總 固體 氯 （個(gè) 群（個(gè) L ） （ Mn,mg/l） 10 17 不 超 30265 小 于 小 于 大約為 0 過(guò) 1 5 450 1000 6）清水水質(zhì) 濁 度 總硬度 表 9 清水水質(zhì) 溶 解 游 離 余 細(xì) 菌 總 數(shù) 總大腸桿菌 耗 氧 量 ( 不 超 過(guò) 1 總含 鹽 量 ) 小 于 10mg/l （以碳 酸 鈣 計(jì)） 小 于 450 性 總 固體 小 于 1000 氯 與 水 觸 接 （個(gè) 90( 群（個(gè) 小 于 1 個(gè) /100（ Mn,mg/l） 3 不 低 于 l 藝中裝置的選擇 的選擇 1）海水泵 (取水泵 ) 18 產(chǎn)家：北京盛大維新科技發(fā)展有限公司生產(chǎn) 臺(tái)數(shù)：三臺(tái)（兩用一備） 主要參數(shù)： 表 10 泵的選擇 型號(hào) 流量 (T)m 揚(yáng)程 (H)/m 配用功率 /h ( 200 25 22 11 外徑 ( 281 出水口徑 （ 150 19 （ 潛水泵） 價(jià)格： 20000 元每臺(tái)，總計(jì)： 60000 元； 2）加藥泵 名稱（型號(hào)）：米頓羅 磁隔膜計(jì)量泵 廠家：上?，斆晒I(yè)設(shè)備有限公司 占地面積： 3025臺(tái)數(shù)：四臺(tái)（聚合氯化鐵 5 氯酸鈉 4 硫酸氫鈉 5 垢緩 蝕劑 (2需要一臺(tái)） 價(jià)格： 1000 元 /臺(tái)，總計(jì) 4000 元； 3）增壓提升泵和微濾升壓泵 型號(hào)： 心清水泵 廠家：長(zhǎng)沙東方工業(yè)泵廠 占地面積 : 3m 臺(tái)數(shù)：兩臺(tái) 價(jià)格： 10000 元 /臺(tái)，總計(jì) 20000 元 表 11 增壓提升泵和微濾升壓泵主要參數(shù) 主要參數(shù) 流量 400（ m /h） 葉輪數(shù)目 揚(yáng)程 50（ m） 汽蝕余量 軸功率 吸入口徑 排出口徑 150（ 6 3 20 1 m） 200（ 4）高壓泵 型號(hào)： 400高壓泵 廠家：天津市通潔高壓泵制造有限公司 分別位于微濾膜（壓力加到 前和保安過(guò)濾系統(tǒng)之前 從保安過(guò)濾系統(tǒng)到反滲透膜的泵，同時(shí)二級(jí)反滲透之前也用兩臺(tái)此型號(hào)的泵，使壓力增至 12 7 6 7 21 占地面積： 2m 臺(tái)數(shù)：四臺(tái) 價(jià)格： 10000 元 /臺(tái)，總計(jì) 40000 元 流量 額定功率 供水壓力 表 12 高壓泵主要參數(shù) 主要參數(shù) 94m/h 3153調(diào)至 滲透膜組件的選擇 名稱： 滲透膜元件 廠家：日東電工集團(tuán) /美國(guó)海德能公司 總占地面積： 一級(jí)反滲透 : 7m 3m 二級(jí)反滲透 : 7m 3m 數(shù)量： 一級(jí)反滲透 100 件 二級(jí)反滲透 90 件 價(jià)格： 1780 元 /件，總計(jì) 338,200 元 表 13 反滲透膜組件的選擇 主要參數(shù)產(chǎn)水量 有效膜面積 8 22 d 10000m 3 淡化后產(chǎn)水約5000 m 3 ，除以產(chǎn)水量得到 100 個(gè)膜元件 13 2 23 進(jìn)水壓力 構(gòu)筑物體積 構(gòu)筑物 取水池 混凝沉淀池 初步預(yù)處理出水池 保安過(guò)濾器取水箱 能量回收裝置 產(chǎn)品水池 表 14 各構(gòu)筑物體積統(tǒng)計(jì) 單位體積（ m ） 10000 1 6000 5 1000 1 100 1 30 3 10000 1 總占地面積（ m 10000 30000 1000 100 90 10000 3 ） 4 成本分析 水成本的各項(xiàng)費(fèi)用 1)化學(xué)藥品消耗 10 000 t d 反滲透淡化裝置的化學(xué)藥品加入量為：聚合氯化鐵 5氯酸鈉 4硫酸氫鈉 5 垢緩蝕劑 (2的回收率為 45 。反滲透淡化的化學(xué)藥品消耗總量為 t； 2)電力消耗 反滲透裝置的第一級(jí)電力消耗為 3 24 二級(jí)電 力 消耗為 1.0 上離 子交換、引水和其他附屬設(shè)置及照明等的費(fèi)用，淡化 1 t 淡水的總電力消耗為 5.7 度電價(jià)以 計(jì) ，海水反滲透的噸水電力成本為 ； 14 25 3）維護(hù)和折舊費(fèi)用 每噸淡化水的勞動(dòng)力費(fèi)用為： ，福利費(fèi)用取為工資額的 15，職工工資 福利費(fèi)用為 t；反滲透淡化工程的年大修及檢修維護(hù)費(fèi)用為其固定資產(chǎn) 原值的 則每噸淡化水的維修費(fèi)用為 ；管理費(fèi)取為勞動(dòng)力費(fèi)用的 20 ，每 噸淡化水的管理費(fèi)用為 ；海水反滲透膜壽命以 3 年計(jì)，膜的更換 費(fèi)用為 ；固定資產(chǎn)的折舊年限為 ，固定資產(chǎn)殘值為 4，固定資 產(chǎn)原值為 8000 萬(wàn)元，每噸淡水的固定資產(chǎn)折舊費(fèi)用為 。 通過(guò)上述計(jì)算反滲透的單位造水成本為 /噸。 藝總費(fèi)用 項(xiàng)目 反滲透造水成本（ /d） 泵的總費(fèi)用 構(gòu)筑物總費(fèi)用 膜組件總費(fèi)用 管道總費(fèi)用 總計(jì) 表 15 費(fèi)用估算 價(jià)格（元） 54460 124000 27130000 338200 500000 27690000 通過(guò)海水淡化各種方法的比較，反滲透法是較其他方法更為合理、有效的苦 咸水淡化方法。因此將該工藝用于 10000m /d 的海水淡化工程。經(jīng)過(guò)計(jì)算，將 9 3 26 傳統(tǒng)的反滲透技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，使得海水淡化的出水達(dá)到了飲用水標(biāo)準(zhǔn)，使海水 中 量由 30265 降為小于 10，濁度由 20為不超過(guò) 1 9 維護(hù)和折舊費(fèi)用包括管理，膜更換，員工工資，固定資產(chǎn)的折舊費(fèi)用等 15 27 參考文獻(xiàn)： 1. 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6 . 5 反 入 反 滲 到 滲 透 反 透 海 滲 的 水 透 目 淡 膜 的 化 堆 最 中 主 , 通 要 過(guò) 的 高 一 壓 個(gè) 將 特 清 點(diǎn) 水 即 壓 是 過(guò) 采 膜 用 的 高 另 壓 取 就 水 不 時(shí) 用 使 再 用 加 的 泵 是 。 潛 水 泵 ， 然 而 最 , 47 后 出 水 直 接 到 生 能 量 回 收 裝 置 一 般 可 以 回 收 濃 鹽 水 能 量 的 6 0 通 過(guò) 壓 力 提 升 泵 , 將 海 水 的 壓 力 再 提 高 到 高 壓 泵 入 高 壓 泵 的 出 口 端 一 起 進(jìn) 入 反 滲 透 膜 , 達(dá) 到 節(jié) 省 48 處 理 過(guò) 程 中 水 質(zhì) 的 變 化 49 。 噸 費(fèi) 理 ， 元 造 水 成 本 的 各 項(xiàng) 費(fèi) 用 化 學(xué) 消 藥 耗 品 水 的 回 收 率 為 45 。 反 滲 透 淡 化 的 化 學(xué) 消 耗 藥 品 消 耗 總 量 為 t 淡 化 1 t 淡 水 的 總 電 力 消 耗 為 5.7 力 消 耗 每 度 電 價(jià) 以 計(jì) ， 海 水 反 滲 透 的 水 電 力 成 本 為 維 護(hù) 和 每 噸 淡 化 水 的 維 修 費(fèi) 用 為 ， 管 折 舊 費(fèi) 用 用 為 ， 膜 的 更 換 費(fèi) 用 為 資 產(chǎn) 折 舊 費(fèi) 用 為 50 為 本 工 藝 總 費(fèi) 用 通 過(guò) 上 述 計(jì) 算 反 滲 透 的 單 位 造 水 成 5 . 4 4 6 元 / 噸 。 51 他 其 海 使 由 度 主 最 問(wèn) 的 究 研 低 廣 降 更 較 ， 濁 。 中 高 夠 的 來(lái) 是 化 ， 準(zhǔn) 術(shù) 力 能 上 帶 結(jié) 論 通 方 過(guò) 法 海 更 水 為 淡 合 化 理 各 、 種 有 方 效 法 的 的 海 比 水 較 淡 ， 化 反 方 滲 法 透 。 法 經(jīng) 過(guò) 計(jì) 算 ， 將 傳 統(tǒng) 的 反 滲 透 技 術(shù) 進(jìn) 行 了 優(yōu) 水 中 T D S 含 量 由 3 4 4 0 0 m g / L 降 為 小 于 1 0 m g / L 2 0 - 3 0 N T U 降 為 不 超 過(guò) 1 N T U 。 達(dá) 到 飲 用 水 標(biāo) 反 要 題 出 操 泛 滲 的 還 解 作 的 透 處 一 決 壓 應(yīng) 技 理 直 膜 力 用 術(shù) 技 沒(méi) 污 ， 前 勢(shì) 術(shù) 有 染 會(huì) 景 52 必 ， 得 的 為 。 會(huì) 就 到 有 反 成 目 解 效 滲 為 前 決 方 透 未 而 ， 法 技 來(lái) 言 因 ， 術(shù) 的 ， 此 并 在 海 膜 ， 且 海 水 污 只 最 水 淡 染 要 大 淡 化 和 未 程 化 技 壓 來(lái) 度 中 53 G L O 54 示環(huán)節(jié)： 專題研究報(bào)告答辯 （ 第二小組成果） 該小組派兩名同學(xué)講解 解主要通過(guò)分析各種方法性能和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合 國(guó)內(nèi)對(duì)于海水淡化的需求，得出膜處理技術(shù)在海水淡化工程中的優(yōu)勢(shì)，以及自己設(shè)計(jì)方案的 詳細(xì)介紹。同時(shí)對(duì)未來(lái)的膜處理方法進(jìn)行了探究 和展望。 現(xiàn)場(chǎng)答辯環(huán)節(jié)： 現(xiàn)場(chǎng)答辯分兩個(gè)環(huán)節(jié)，各小組同學(xué)和老師對(duì)該組同學(xué)進(jìn)行提問(wèn)。該組同學(xué)詳細(xì)耐心講解，互 相補(bǔ)充，旁征博引，而且互動(dòng)的比較好。具體如下： 小組提問(wèn) 第一小組： 1、問(wèn)：膜處理方法運(yùn)用于海水淡化有哪些優(yōu)點(diǎn)？ 謝歡答：與傳統(tǒng)的水處理技術(shù)相比 ,膜技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)。比如工藝簡(jiǎn)單、操作方便、易 于自動(dòng)控制、無(wú)污染、運(yùn)行成本低等 ,尤其是幾種膜技術(shù)的配合使用 ,再輔助其他水處理 工藝 ,如石英砂、活性炭吸附、脫氣、離子交換、 菌等。特別要提的是當(dāng)原水含鹽量 較高時(shí)反滲透膜處理對(duì)運(yùn)行成本影響不 大。 王妍補(bǔ)：反滲透技術(shù)還有效地彌補(bǔ)了水回收率低的弊端，并且對(duì)于有機(jī)物、膠體、微生 物、懸浮物等有較好的脫除能力。因此反滲透技術(shù)在海水淡化效率上明顯超過(guò)電滲析法。 此外，反滲透技術(shù)中的膜和膜組件比較成熟，并且反滲透技術(shù)投資和能耗較少，容易實(shí) 現(xiàn)自動(dòng)控制。 2、問(wèn)：流程中的能量回收裝置是什么？ 55 葉露答：能量回收裝置是一種回收高壓濃海水壓力的裝置 ,它可以將高壓濃海水的壓力傳 遞給正常濃度及壓力的原海水 ,減少高壓泵的流量，從而減少能耗。 3、問(wèn)：電滲析法海水淡化的局限？ 詹烈云答：水回收率低，而且對(duì)不帶 電荷的物質(zhì)如有機(jī)物、膠體、微生物、懸浮物等無(wú) 脫除能力，存在對(duì)水質(zhì)要求較嚴(yán)格，需對(duì)原水進(jìn)行預(yù)處理等缺點(diǎn)。這使其在苦咸水淡化 工程中的應(yīng)用受到局限。 王勝偉補(bǔ)充：電滲析主要用于水的初級(jí)脫鹽，對(duì)于水的深度處理作用不大。 56 第三小組： 4、問(wèn)：海水淡化中，反滲透法比離子交換法好在哪？ 詹烈云答：反滲透法相對(duì)離子交換法占地面積小 張雅桐補(bǔ)充：離子交換法全年要消耗大量的酸和堿用于樹(shù)脂再生，而反滲透不需要，反 滲透法運(yùn)行成本低是有明顯的優(yōu)勢(shì) ,由于反滲透除鹽方法 ,極易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制 ,人工干預(yù)小 , 人工成本也比離子 交換法低 , 反滲透法年節(jié)約成本 112 萬(wàn)元。 5、問(wèn)：談?wù)勎覈?guó)海水淡化技術(shù)應(yīng)用的地區(qū)？ 葉露答：目前我國(guó)海水淡化領(lǐng)域走在前列的主要地區(qū)是山東、浙江、天津、大連、青島 等地，這與當(dāng)?shù)丶夹g(shù)支持有關(guān)。 張希補(bǔ)充：國(guó)家海水淡化的兩大技術(shù)研究中心一個(gè)在杭州， 一個(gè)在天津，技術(shù)支持對(duì)當(dāng) 地海水淡化發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。 6、問(wèn)：舉例說(shuō)明反滲透用于海水淡化的可行性 謝歡答 ：通過(guò)所查文獻(xiàn)知道 各種海水淡化方法 在世界上的應(yīng)用情況其 中反滲透法占 可見(jiàn)目前反滲透法運(yùn)用最廣泛也較成熟，下面以國(guó)內(nèi)天 津處理海水 1000m/d 的 示范工程為例，該工程運(yùn)用反滲透法進(jìn)行海水淡化最終用于生活飲用水，效果顯著實(shí)用 性強(qiáng)。 王妍補(bǔ)充：反滲透流程大部分采用一級(jí)裝置處理海水，但從文獻(xiàn)中得知一級(jí)反滲透裝置 出水達(dá)到工業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)不符合我們方案的要求故增加二級(jí)處理裝置以達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。 第四小組 7、 問(wèn)：你們預(yù)算中占地面積了、電價(jià)了什么的是經(jīng)過(guò)實(shí)際考察的嗎？ 張希：構(gòu)筑等當(dāng)然是查文獻(xiàn)了，電價(jià)什么的是根據(jù)實(shí)際情況算的。 57 8、問(wèn)：你們預(yù)處理那塊為什么選用微濾而不選用超濾？ 張雅桐答：海水淡化過(guò)程因海水濃縮會(huì)產(chǎn) 生難溶無(wú)機(jī)鹽，如碳酸鈣、硫酸鈣等，在反滲 透膜表面和系統(tǒng)管道件上結(jié)垢沉淀采用納濾膜軟化技術(shù)可以有效防止硫酸鈣、硫酸鎂沉 淀影響 9、問(wèn)：你們?yōu)?