隨著中(zhong)國社會經濟的快速發展，雖然我國反滲透(tou)海水(shui)淡(dan)化(hua)系(xi)統(tong)(tong)各項(xiang)功能(neng)已(yi)經有了(le)明顯改(gai)善，但(dan)是現階段依然存(cun)在很(hen)多問題亟待解決。海水(shui)淡(dan)化(hua)工(gong)程(cheng)水(shui)資源系(xi)統(tong)(tong)是系(xi)統(tong)(tong)性和綜合(he)性的系(xi)統(tong)(tong)，與多方面(mian)因素都有緊密聯(lian)系(xi)。
1、反滲(shen)透海水淡化技術概(gai)述
所謂海水淡化(hua)技(ji)(ji)術(shu)，主(zhu)要是(shi)把海水中的(de)鹽分出去，提(ti)取其中的(de)淡水的(de)一(yi)(yi)種技(ji)(ji)術(shu)。在經(jing)過了半個多(duo)世紀的(de)研(yan)究和不斷(duan)發(fa)展(zhan)，這項技(ji)(ji)術(shu)已經(jing)顯(xian)得比(bi)較成(cheng)熟，把海水淡化(hua)已經(jing)在世界的(de)各個地方都基(ji)本實現。特別是(shi)在一(yi)(yi)些海灣(wan)比(bi)較缺(que)水的(de)地區，更是(shi)需要這項技(ji)(ji)術(shu)。在當前的(de)海水淡化(hua)技(ji)(ji)術(shu)中，有反(fan)滲(shen)透(tou)、多(duo)級(ji)閃(shan)蒸、多(duo)效(xiao)蒸發(fa)和壓汽蒸餾等。就反(fan)滲(shen)透(tou)技(ji)(ji)術(shu)來說，雖然出現的(de)相對比(bi)較晚(wan)，但(dan)是(shi)有一(yi)(yi)個最大的(de)特點就是(shi)采用膜處(chu)理技(ji)(ji)術(shu)，與其他海水淡化(hua)技(ji)(ji)術(shu)相比(bi)，能耗比(bi)較低，也(ye)比(bi)較節能環保。所以，在未來一(yi)(yi)段時間(jian)，海水淡化(hua)處(chu)理技(ji)(ji)術(shu)的(de)核心(xin)將(jiang)會(hui)是(shi)反(fan)滲(shen)透(tou)海水技(ji)(ji)術(shu)，這種技(ji)(ji)術(shu)將(jiang)發(fa)揮關鍵性的(de)作用。
反滲(shen)透技術(shu)，英文名稱(cheng)是“REVERSE OSMOSIS”縮(suo)寫為“RO”。是在20世(shi)紀60年代發(fa)展(zhan)起來的(de)(de)(de)(de)一項技術(shu)，屬于目前(qian)比較先(xian)進和(he)節能環保的(de)(de)(de)(de)技術(shu)，主要(yao)是采用反滲(shen)透膜(mo)在外界壓力作(zuo)用下使溶液(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)溶劑與溶質進行(xing)分離，從而很好的(de)(de)(de)(de)去處(chu)水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)雜質和(he)鹽分，凈化海水(shui)，提(ti)取淡水(shui)。
1.1優點
①海水淡(dan)化使用的(de)反滲透技術(shu)(shu)屬(shu)于一種膜(mo)處理(li)技術(shu)(shu)，基本(ben)上具(ju)有膜(mo)應具(ju)有的(de)優點，比如能(neng)(neng)耗比較(jiao)低(di)，環保性能(neng)(neng)好，對(dui)于熱敏感(gan)物質的(de)分離效果比較(jiao)明顯等，應用的(de)范圍也是(shi)比較(jiao)廣(guang)的(de)，而且應用設備相(xiang)對(dui)比較(jiao)簡單，維修起(qi)來也比較(jiao)方(fang)便。運(yun)營(ying)的(de)費用相(xiang)對(dui)其他技術(shu)(shu)是(shi)比較(jiao)低(di)的(de)，設備還比較(jiao)容(rong)易定型(xing)，具(ju)有比較(jiao)強的(de)自控能(neng)(neng)力，在經(jing)營(ying)管理(li)的(de)時候比較(jiao)方(fang)便，這(zhe)樣更(geng)加(jia)有利于產業(ye)化經(jing)營(ying)。
②反(fan)滲透膜的(de)孔(kong)徑不大，一些細微(wei)的(de)生物(wu)(wu)病菌都沒(mei)有(you)辦法通過反(fan)滲透膜，而且，這個膜還可以更(geng)好的(de)處(chu)理一些有(you)機物(wu)(wu)和一些微(wei)粒。所(suo)以，利(li)用反(fan)滲透技術進行海水淡化(hua)，淡化(hua)出來的(de)水質(zhi)是(shi)比較好的(de)，完(wan)全可以達到飲用水的(de)標準。
③反滲透技(ji)術(shu)的(de)(de)原動力是壓力的(de)(de)分離，其設(she)(she)備構造比較(jiao)緊湊，設(she)(she)備的(de)(de)體積也不大(da)，單(dan)位體積內產水的(de)(de)量也比較(jiao)高(gao)，占地(di)面積不大(da)，而且(qie)在(zai)操作(zuo)起來比較(jiao)簡單(dan)，屬于自動化程度比較(jiao)高(gao)的(de)(de)技(ji)術(shu)。
1.2缺點
①對于(yu)反滲透膜(mo)(mo)來說(shuo)，對于(yu)水(shui)質(zhi)的(de)要(yao)求是比(bi)較(jiao)嚴(yan)格的(de)，所以，在進液淡化水(shui)之前要(yao)對原有的(de)水(shui)質(zhi)進行一(yi)個相對比(bi)較(jiao)嚴(yan)格的(de)處(chu)理，比(bi)如，采用微(wei)慮(lv)超(chao)濾膜(mo)(mo)等一(yi)些過(guo)濾方(fang)法。盡可(ke)能的(de)不要(yao)污染透膜(mo)(mo)，避(bi)免微(wei)孔的(de)堵塞。
②在反滲(shen)透運(yun)行中(zhong)(zhong)，過濾(lv)器R.O.膜元件更換頻率相對比(bi)較(jiao)高，這樣就在無(wu)形中(zhong)(zhong)增加(jia)了(le)處理費(fei)用，而且運(yun)行的時候噪音(yin)是比(bi)較(jiao)大(da)的。
③海水中(zhong)有一些難以溶解的鹽(yan)分和一些懸浮物以及化合(he)物等雜質，所(suo)(suo)以，反滲透(tou)裝置在長時間使用之后(hou)，就會有裇污垢堵塞住(zhu)。所(suo)(suo)以，需要(yao)在一定時間內(nei)用特定的清潔劑對其進行(xing)清洗，從而把膜(mo)組件的性能恢復到原有狀態。為了避免反滲透(tou)透(tou)膜(mo)上產生細菌，需要(yao)定期(qi)對其進行(xing)消毒處(chu)理。
④當前(qian)我國海(hai)(hai)水(shui)淡(dan)化的(de)產業規模(mo)還不是特別大(da)，一天的(de)產量(liang)之占據世界(jie)(jie)的(de)1%左右(you)，海(hai)(hai)水(shui)作為冷去水(shui)的(de)用量(liang)也只占據世界(jie)(jie)的(de)6%左右(you)。對于沿海(hai)(hai)地區(qu)來(lai)說，自來(lai)水(shui)的(de)價格(ge)是偏高的(de)。由(you)于大(da)規模(mo)的(de)海(hai)(hai)水(shui)淡(dan)化技術還不太成熟，沒(mei)有(you)任何法律(lv)法規可(ke)以遵循(xun)也是其中的(de)原(yuan)因，那些有(you)條件利用海(hai)(hai)水(shui)但是卻沒(mei)有(you)利用的(de)情況(kuang)時有(you)發生。
2、反滲透海水(shui)淡化系(xi)統(tong)優化措施
2.1優化(hua)反滲(shen)透海(hai)水淡化(hua)系統
反滲透(tou)海水(shui)淡(dan)化系(xi)統(tong)(tong)根據(ju)工(gong)序的不同可分(fen)(fen)為四個部分(fen)(fen)：預(yu)處理系(xi)統(tong)(tong)、高壓給水(shui)系(xi)統(tong)(tong)、膜組件(jian)、后處理系(xi)統(tong)(tong)。
2.1.1預處理系統
在(zai)實踐中(zhong)，海(hai)水(shui)(shui)中(zhong)存(cun)在(zai)大量(liang)硫酸鹽(yan)、硅(gui)酸鹽(yan)等難溶于水(shui)(shui)的(de)(de)鹽(yan)、泥沙(sha)，真(zhen)菌、霉(mei)菌、藻類等微生(sheng)物(wu)以及(ji)其他(ta)雜(za)質(zhi)。如(ru)果未(wei)經預(yu)(yu)處(chu)(chu)(chu)理(li)的(de)(de)海(hai)水(shui)(shui)直接(jie)通過(guo)膜組(zu)(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)，這些(xie)污(wu)染(ran)(ran)物(wu)將會直接(jie)被半透膜膜體截留(liu)，致使膜體短(duan)時間(jian)內(nei)受到嚴重污(wu)染(ran)(ran)，甚(shen)至產(chan)生(sheng)損害(hai)，破壞(huai)膜系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)長期穩定(ding)運(yun)行，將導致頻換更換膜組(zu)(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)，造(zao)(zao)成(cheng)經濟(ji)成(cheng)本過(guo)高。因此，考慮到系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)長期穩定(ding)運(yun)行，防(fang)止膜組(zu)(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)系(xi)統(tong)(tong)被快速(su)污(wu)染(ran)(ran)甚(shen)至被破壞(huai)，造(zao)(zao)成(cheng)膜組(zu)(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)更換頻繁(fan)，使經濟(ji)成(cheng)本過(guo)高，在(zai)海(hai)水(shui)(shui)在(zai)進入在(zai)膜組(zu)(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)前，相(xiang)關人員必(bi)須進行相(xiang)應嚴格有效(xiao)的(de)(de)預(yu)(yu)處(chu)(chu)(chu)理(li)工藝，以保(bao)護(hu)膜組(zu)(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)及(ji)整個系(xi)統(tong)(tong)安全有效(xiao)的(de)(de)運(yun)行。比如(ru)，工程預(yu)(yu)處(chu)(chu)(chu)理(li)系(xi)統(tong)(tong)按工序及(ji)作用的(de)(de)不同可分為二級(ji)和一(yi)級(ji)預(yu)(yu)處(chu)(chu)(chu)理(li)系(xi)統(tong)(tong)。其中(zhong)，一(yi)級(ji)系(xi)統(tong)(tong)主要包括預(yu)(yu)處(chu)(chu)(chu)理(li)斜管沉淀(dian)池(chi)(chi)(chi)、清水(shui)(shui)池(chi)(chi)(chi)、絮(xu)凝沉淀(dian)池(chi)(chi)(chi)、加藥系(xi)統(tong)(tong)、無(wu)閥(fa)過(guo)濾池(chi)(chi)(chi)等。一(yi)級(ji)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)作用是除去傷害(hai)膜組(zu)(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)的(de)(de)、對膜組(zu)(zu)(zu)(zu)件(jian)(jian)產(chan)生(sheng)嚴重污(wu)染(ran)(ran)的(de)(de)有害(hai)物(wu)質(zhi)，比如(ru)海(hai)水(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)懸浮有機(ji)物(wu)、細菌、微生(sheng)物(wu)、泥沙(sha)、膠體等。
2.1.2高壓給水(shui)系統
在(zai)實踐(jian)中(zhong)(zhong)，高(gao)(gao)壓(ya)(ya)給(gei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)主要(yao)由三個部(bu)分(fen)組成(cheng)(cheng)(cheng)：增壓(ya)(ya)泵、高(gao)(gao)壓(ya)(ya)泵、能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)回(hui)(hui)(hui)收(shou)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)，是反滲(shen)透(tou)(tou)海(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)淡(dan)(dan)(dan)化工程的(de)(de)(de)主要(yao)能(neng)(neng)(neng)耗(hao)(hao)模塊(kuai)。高(gao)(gao)壓(ya)(ya)泵是反滲(shen)透(tou)(tou)海(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)淡(dan)(dan)(dan)化系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)主要(yao)能(neng)(neng)(neng)耗(hao)(hao)部(bu)件(jian)，反滲(shen)透(tou)(tou)過程的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)分(fen)子通過滲(shen)透(tou)(tou)膜(mo)的(de)(de)(de)驅動力(li)是由高(gao)(gao)壓(ya)(ya)泵來提供，高(gao)(gao)壓(ya)(ya)泵是反滲(shen)透(tou)(tou)海(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)淡(dan)(dan)(dan)化工程高(gao)(gao)壓(ya)(ya)給(gei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)心臟。高(gao)(gao)壓(ya)(ya)泵的(de)(de)(de)電耗(hao)(hao)占高(gao)(gao)壓(ya)(ya)給(gei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)能(neng)(neng)(neng)耗(hao)(hao)的(de)(de)(de)90%以上，占制水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)的(de)(de)(de)70%以上，因此(ci)當(dang)反滲(shen)透(tou)(tou)海(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)淡(dan)(dan)(dan)化系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)中(zhong)(zhong)膜(mo)組件(jian)已經選定的(de)(de)(de)情況下，海(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)淡(dan)(dan)(dan)化高(gao)(gao)壓(ya)(ya)泵的(de)(de)(de)效率(lv)、運行方(fang)式將直接決(jue)定反滲(shen)透(tou)(tou)海(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)淡(dan)(dan)(dan)化系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)耗(hao)(hao)指標。能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)回(hui)(hui)(hui)收(shou)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)是高(gao)(gao)壓(ya)(ya)給(gei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)另(ling)一重(zhong)要(yao)組成(cheng)(cheng)(cheng)部(bu)分(fen)。在(zai)實踐(jian)中(zhong)(zhong)，海(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)經過膜(mo)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)后所得的(de)(de)(de)濃水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)仍然具有很高(gao)(gao)的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)，如果系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)不(bu)能(neng)(neng)(neng)將這部(bu)分(fen)濃海(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)加(jia)以回(hui)(hui)(hui)收(shou)利用的(de)(de)(de)話(hua)，將造成(cheng)(cheng)(cheng)極大(da)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)浪費。使用能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)回(hui)(hui)(hui)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)將這部(bu)分(fen)濃海(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)加(jia)以回(hui)(hui)(hui)收(shou)利用，可有效的(de)(de)(de)降低(di)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)總能(neng)(neng)(neng)耗(hao)(hao)，從而極大(da)降低(di)單位產(chan)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)能(neng)(neng)(neng)耗(hao)(hao)。另(ling)外(wai)，能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)回(hui)(hui)(hui)收(shou)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)采用ERI的(de)(de)(de)PX能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)回(hui)(hui)(hui)收(shou)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)，該裝(zhuang)置(zhi)(zhi)在(zai)膜(mo)組件(jian)因老(lao)化、污染，海(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)溫(wen)度波(bo)(bo)動和鹽度波(bo)(bo)動等外(wai)部(bu)因素影(ying)響系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)回(hui)(hui)(hui)收(shou)率(lv)的(de)(de)(de)情況下，該裝(zhuang)置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)回(hui)(hui)(hui)收(shou)效率(lv)也能(neng)(neng)(neng)基(ji)本(ben)保持不(bu)變。
2.1.3后處(chu)理(li)系統
為防止(zhi)淡(dan)化(hua)水(shui)(shui)(shui)直接(jie)進入輸(shu)水(shui)(shui)(shui)管網，使(shi)反滲透海水(shui)(shui)(shui)工(gong)(gong)程所產(chan)淡(dan)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)達到生活(huo)飲用水(shui)(shui)(shui)標(biao)準進而造成(cheng)黃水(shui)(shui)(shui)現象(xiang)，相關人(ren)員要對反滲透海水(shui)(shui)(shui)淡(dan)化(hua)工(gong)(gong)程所產(chan)淡(dan)水(shui)(shui)(shui)進行后處理。實(shi)踐證明，具有(you)(you)自(zi)適應(ying)功能的(de)(de)“CO2+CaCO3”淡(dan)化(hua)水(shui)(shui)(shui)礦化(hua)調質(zhi)工(gong)(gong)藝可(ke)以有(you)(you)效解(jie)決淡(dan)水(shui)(shui)(shui)硬度(du)和堿(jian)度(du)等過低(di)的(de)(de)問題。某(mou)工(gong)(gong)程首(shou)創了(le)具有(you)(you)自(zi)適應(ying)功能的(de)(de)“CO2+CaCO3”淡(dan)化(hua)水(shui)(shui)(shui)礦化(hua)調質(zhi)工(gong)(gong)藝，通過管網，經(jing)過后處理的(de)(de)淡(dan)水(shui)(shui)(shui)將淡(dan)水(shui)(shui)(shui)輸(shu)送給(gei)用戶使(shi)用，保證人(ren)們的(de)(de)正(zheng)常用水(shui)(shui)(shui)需求。
2.2考(kao)慮多重(zhong)外(wai)界因素
反滲透(tou)膜組(zu)(zu)件對(dui)溫度(du)的(de)變(bian)化(hua)(hua)(hua)(hua)極其敏(min)感，海(hai)水溫度(du)一天(tian)內的(de)波動范(fan)圍(wei)較大(da)，且(qie)不(bu)(bu)同季(ji)節(jie)日(ri)變(bian)化(hua)(hua)(hua)(hua)溫度(du)范(fan)圍(wei)也不(bu)(bu)同，如果在運(yun)(yun)行(xing)過程中不(bu)(bu)能及(ji)時(shi)調節(jie)高(gao)(gao)(gao)(gao)壓(ya)泵(beng)的(de)運(yun)(yun)行(xing)工(gong)況(kuang)點，不(bu)(bu)僅會造(zao)成反滲透(tou)海(hai)水淡(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)系(xi)統(tong)產水能耗的(de)上升(sheng)，且(qie)會加(jia)速膜組(zu)(zu)件的(de)污染，造(zao)成能量的(de)浪費及(ji)膜組(zu)(zu)件更換頻(pin)繁，從而導致產水費用增(zeng)加(jia)，甚至會造(zao)成產水水質下降，因此，相(xiang)關(guan)(guan)部門有必要對(dui)高(gao)(gao)(gao)(gao)壓(ya)泵(beng)進行(xing)季(ji)節(jie)日(ri)優(you)(you)化(hua)(hua)(hua)(hua)運(yun)(yun)行(xing)。為了解決(jue)反滲透(tou)海(hai)水淡(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)高(gao)(gao)(gao)(gao)給水系(xi)統(tong)季(ji)節(jie)日(ri)優(you)(you)化(hua)(hua)(hua)(hua)運(yun)(yun)行(xing)問題，相(xiang)關(guan)(guan)部門需要在已知每(mei)日(ri)產水計(ji)劃前(qian)提下，考慮(lv)季(ji)節(jie)日(ri)溫度(du)的(de)變(bian)化(hua)(hua)(hua)(hua)及(ji)峰(feng)谷電價(jia)影響(xiang)，確定高(gao)(gao)(gao)(gao)壓(ya)泵(beng)的(de)調速比，獲得各(ge)時(shi)段高(gao)(gao)(gao)(gao)壓(ya)泵(beng)最(zui)優(you)(you)操(cao)作壓(ya)力(li)下的(de)最(zui)優(you)(you)給水流(liu)量，使系(xi)統(tong)產水能耗最(zui)低(di)或(huo)產水費用最(zui)小(xiao)。
結(jie)語
在海水(shui)淡(dan)(dan)化(hua)技(ji)術(shu)(shu)方面，我國(guo)要積(ji)極(ji)學習國(guo)外一(yi)些先進國(guo)家的(de)(de)(de)經驗(yan)，進一(yi)步完(wan)善(shan)我國(guo)的(de)(de)(de)海水(shui)淡(dan)(dan)化(hua)技(ji)術(shu)(shu)。在研究的(de)(de)(de)基礎上開發(fa)一(yi)系列(lie)海水(shui)淡(dan)(dan)化(hua)技(ji)術(shu)(shu)知識產權，把那些不適用的(de)(de)(de)海水(shui)淡(dan)(dan)化(hua)設備裝置淘汰掉。在技(ji)術(shu)(shu)引進的(de)(de)(de)同時，要積(ji)極(ji)的(de)(de)(de)強化(hua)吸收，從而解決我國(guo)淡(dan)(dan)水(shui)資源不足，影(ying)響經濟發(fa)展的(de)(de)(de)問題。 |
行業資訊
