張培 高德堂(昊華工程有限公司，北京 101318)

反滲透海水淡化處理工藝分析與研究

張培 高德堂(昊華工程有限公司，北京 101318)

反滲透海水淡化技術(shù)是海水淡化的主要技術(shù)，本文對反滲透海水淡化處理技術(shù)與處理工藝進(jìn)行研究分析。在反滲透法海水淡化的實際應(yīng)用過程中，反滲透膜對進(jìn)水水質(zhì)的要求極高，所以必須對反滲透海水淡化預(yù)處理技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制。本文詳細(xì)介紹了幾種反滲透海水淡化系統(tǒng)的預(yù)處理技術(shù)，以供參考。

反滲透；海水淡化；預(yù)處理技術(shù)；工藝

1 反滲透海水淡化處理工藝

1.1 反滲透法工藝流程的確定

圖1 反滲透海水淡化處理過程的工藝流程圖

如圖1所示，這個工藝的流程圖僅僅只是一個比較初步的設(shè)計方案，在進(jìn)行工藝正式實施的過程中對于工藝流程發(fā)一些計算過程、選型過程、參數(shù)的確定要依照實際的實施情況進(jìn)行必要的一些微調(diào)。在整個工藝進(jìn)行實施的時候，每個步驟都不可以單獨去進(jìn)行，在整個實施的過程中，仍然需要考慮上一步驟的真正情況和下一步驟可能會出現(xiàn)的實施問題。

1.2 確定水力平衡圖

首先是對于上一步工藝流程設(shè)計圖的一種核實和校驗；其次是對于下一步需要操作的設(shè)備進(jìn)行的選型準(zhǔn)備工作；其三是對于一些參數(shù)的確定工作以及一些計算進(jìn)行一個比較有力的依據(jù)。在進(jìn)行水力平衡圖的最終確定的過程里面，往往會碰見一些問題，經(jīng)過總結(jié)可以羅列出以下幾點：首先是要著力考慮當(dāng)前海水的主要化學(xué)的成分；其次是要著力考慮到海水進(jìn)行取水的方式方法；其三是需要著力考慮整個系統(tǒng)的海水回收率和能量的整體回收效率；最后要對于淡化處理過程中水資源的損失比例進(jìn)行考量。

1.3 確定取水方法

對于海水的取水方法應(yīng)該考慮到的方面有很多，現(xiàn)在總結(jié)出下面的幾點：首先是對于整個取水的位置確定；其次是臺風(fēng)等惡劣自然條件對整個取水設(shè)施的影響程度；再次是將已經(jīng)取得的水資源輸送到整個淡化處理系統(tǒng)中的一些方法；其四是海潮情況對取水水位的影響程度；其五是海水出現(xiàn)的溫度變化對整個取水過程的影響；最后還要考慮海水中出現(xiàn)的微生物、細(xì)菌等諸多因素的影響等等。

1.4 選擇預(yù)處理方法和保安過濾器

在現(xiàn)在已經(jīng)比較成熟的反滲透海水淡化處理工藝當(dāng)中，一些預(yù)處理的方法往往可以包括有機(jī)械過濾器和超濾這兩種方法。在這兩種方法當(dāng)中，其主要的作用往往都在于如何除去海水中的一些雜質(zhì)物質(zhì)以及一些微生物，這樣才能使得經(jīng)過過濾后得到的水資源可以完完整整地達(dá)到可用水的正常標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)于使用的保安過濾器，是整個海水進(jìn)入反滲透系統(tǒng)過程中的最后一道工序，所以，保安過濾器的最小過濾精度往往可以達(dá)到2微米這個范圍。我們在進(jìn)行保安過濾器選擇的過程中往往會選用一些布袋式的過濾器或者是一些微濾膜過濾器。

1.5 確定反滲透膜組件及高壓泵

反滲透海水淡化技術(shù)的一個最主要的特點就是利用高壓把一些水壓過膜的另一側(cè)去，這樣就可以做到反滲透的效果。在這個過程中，反滲透膜是整個海水進(jìn)行淡化的過程中最關(guān)鍵的部件，把這個反滲透膜裝在整個膜殼中，利用高壓泵的一些作用，可以把海水泵入到膜殼當(dāng)中去，當(dāng)海水經(jīng)過膜片的時候，就可以經(jīng)過滲透出現(xiàn)一些淡化水。所以，對反滲透膜組件和高壓泵進(jìn)行選擇是這些流程當(dāng)中一個非常重要的一環(huán)。

2 反滲透海水淡化預(yù)處理技術(shù)

2.1 微濾技術(shù)

對于微濾技術(shù)而言，是一種利用壓力進(jìn)行驅(qū)動的膜分離技術(shù)，這種技術(shù)的目的是過濾一些0.1～10μm大小的顆粒、細(xì)菌等物質(zhì)，這種技術(shù)屬于篩網(wǎng)狀過濾技術(shù)。微濾膜在多數(shù)情況下是一種對稱結(jié)構(gòu)的膜，往往具有一個比較整齊而且均勻的多孔狀結(jié)構(gòu)。可以采用這些微濾結(jié)構(gòu)作為預(yù)處理的往往都具有以下這么幾個特點：首先出水的SDI在3以下，其次，對原水的水質(zhì)波動情況的總體適應(yīng)能力比較強(qiáng)，最后占地的面積比較小，而且是組合式設(shè)備，這樣可以非常方便整個水處理系統(tǒng)的擴(kuò)建增容。

2.2 超濾技術(shù)

超濾技術(shù)對于海水淡化而言也是一種利用壓力進(jìn)行驅(qū)動的膜分離技術(shù)，這種技術(shù)的平均孔徑在2-100nm之間，這也就是介于微濾和納濾之間的大小。它可以進(jìn)行篩分的孔徑非常小，對一些致病的微生物和一些天然有機(jī)物以及氨氮等成分都可以進(jìn)行有較的處理，這種技術(shù)已廣泛的應(yīng)用于飲用水、制藥等行業(yè)當(dāng)中。

2.3 多介質(zhì)過濾技術(shù)

多介質(zhì)過濾技術(shù)是一種物理水處理技術(shù)，在該技術(shù)中無需添加任何化學(xué)藥劑，設(shè)備機(jī)組集成自動化、智能化控制，耗能低，安全穩(wěn)定性較高。多介質(zhì)過濾技術(shù)主要是通過原水加壓系統(tǒng)的加壓泵將待處理的水抽入水處理系統(tǒng)，經(jīng)全自動逆洗多介質(zhì)深度處理，其中，全自動逆洗深度處理系統(tǒng)中設(shè)有活性炭吸附過濾器，其作用是去除水中的異味和氯化物等。除砷、鐵∕錳裝置。作用是去除水中的砷、鐵∕錳等雜質(zhì)和有害物質(zhì)。阻垢器?？煞乐顾械拟}和鎂經(jīng)加熱后反應(yīng)生成碳酸鈣。原水紫外線消毒系統(tǒng)可以對管網(wǎng)水進(jìn)行殺菌，分解臭氧等。

3 結(jié)語

我國海水淡化處理技術(shù)的應(yīng)用還尚在初始階段，在研究與應(yīng)用中缺乏經(jīng)驗與理論積累，所以對反滲透海水淡化處理工藝需要借鑒國外先進(jìn)經(jīng)驗，不斷改進(jìn)膜材料與工藝參數(shù)的設(shè)計，降低成本、提高技術(shù)，促進(jìn)我國海水淡化處理技術(shù)的發(fā)展。

[1]張海春，陸阿定.反滲透海水淡化預(yù)處理技術(shù)研究現(xiàn)狀[J].能源環(huán)境保護(hù)，2016（10）：1-4.

[2]仲曉華.新形勢下反滲透法進(jìn)行海水淡化工藝分析[J]，化工管理，2015（11）:166-167.