【正文】 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 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。 63 淡化技術(shù) 我國(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 海水淡化技術(shù) 在已經(jīng)開發(fā)的 20 余種海水淡化技術(shù)中，離子交換法（IE），電滲析法（ED），及膜處理法（RO，MSF，MED）等已經(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脂上，也就是說離子交換樹脂將海水中的“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、不允許溶質(zhì)透過的半透膜將海水與淡水分隔開；膜蒸餾法是膜技術(shù)與蒸餾過程相結(jié)合的膜分離過程，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 一般海水淡化處理方法優(yōu)缺點(diǎn) 離子交換法（IE） 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的操作復(fù)雜的問題以及再 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。 電滲析法（ED） 電滲析過程工藝簡(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 其他方法 1）膜蒸餾（MED） 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。并且膜蒸餾過程中的膜污染和膜潤(rùn)濕問題沒有得到解決。同時(shí)熱量利用率低和膜蒸餾過程的能耗大的問題依然存在。因此膜蒸餾方法的應(yīng)用也受到了限制。 2）多級(jí)閃蒸（MSF） 多級(jí)閃蒸從 70 年代開始就大量使用，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)?；?，只能取出水中無機(jī)鹽離子，因而難以得到推廣。 反滲透法（RO）在海水淡化處理中的優(yōu)勢(shì) 反滲透法處理的優(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、UV殺菌等。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 反滲透法優(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)、樹脂再生過程中要產(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 萬元。見表 2。 項(xiàng)目 表 1 生產(chǎn) 10000m3/d 除鹽水的占地面積比較 22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（m16600 15000 16000 17800 65400 ） 反滲透法（m19400 12600 5000 17000 54000 ） 5 項(xiàng)目 水成本（原水按 元/噸） 酸成本（鹽酸按 500 元/噸） 堿成本（堿按 1000 元/噸） 電耗成本（按 元/kwh） 合計(jì) 表 2 水運(yùn)行成本 離子交換法（元/噸） 500**= 1000**= *= 反滲透法（元/噸） *= * 代表離子交換法噸水耗酸量， 代表離子交換法噸水耗堿量 代表離子交換法噸水耗電量， 代表反滲透法噸水耗電量 綜上所述，從長(zhǎng)期效益來看,反滲透法無論在水處理質(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： 反滲透法處理的平面圖及系統(tǒng)圖 反滲透法處理的平面圖 圖 1：反滲 透膜法設(shè)計(jì)方案平面圖 6 反滲透法處理的系統(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： 反 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 壓泵超濾保安過濾器超濾裝置超濾水箱一級(jí) 反7 滲透提升泵一級(jí)反滲透保 安過濾器一級(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 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。 反 滲透法處理工藝過程中注意事項(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32（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（mg/L） 二級(jí)反滲透出水（mg/L）TDS ≤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 系統(tǒng)供水和飲用水 45由上表可知，一級(jí)反滲透出水無法達(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)PH至 ； 5）高壓泵是用來將海水打入到反滲透膜殼中,使海水具有 6~8 MPa的壓力 。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2345三氯化鐵投加量為 5mg/L，投加三氯化鐵后水的 SDI 值小于 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)濾過水 PH 值 在 ~（H 2 SO 4 注入量約為 12mg/L）或 SHMP 10mg/L 左右。 反滲透系統(tǒng)達(dá)到一定脫鹽率所需求的壓力 8 過高壓將清水壓過膜的另一側(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