反渗透海水淡化技术进展

超滤／反渗透及其组合工艺在废水处理中的应用进展

20水淡海化与水利再用西论湖 0坛

反6透渗水淡化海术技展进从增高(家洋海杭局水处理州技术研开发究中心03国 11 2 0ojgmei .j c)a c lah. ni@ zz .摘要：水是地上不球替代的宝贵的可自然源资，人是赖以类存和生生的产不可少缺的本物质基.

前当水已世界缺问成为性约制会社进和步经成为题，济展发瓶的颈，解水资源决的供矛需对国质我，可的持续展是发非常切迫的重和要.的用海水淡化技向大术海淡要水，是自以来古人所梦们以寐求的，现在为现实，已透海水淡不化技上术完反渗变仅可全，而行在许且多况下情经是的.济本文简 上了自述世5纪代以来年 0反透渗法水淡海 RS提出)展概况介；绍了化 (的和O W重发点反渗不称透对膜复和合膜的展，中发纤维和反渗空卷式透膜器组技的术创新，效率不断的能高提量收装置回实，用于同要不的求各种S O W工艺二，级水海淡R 如化工、艺一级海水化工淡艺高、级压海水淡一化艺、高工段、 WO法效两 RS与纳 (F、滤N )多与级蒸闪 (S)M F或多效E()成、MD集滤 (微 FM)超滤或( F处理预 U)对、境环影响以及反渗的技透的术伸等.延本文 在渗反海水透淡对我国化技方术面取得的进步展和也进行了望简介关健.词：反渗透，脱，集膜盐成，过，环境影程响前

.言 海水淡化术是技解当决今资源匾乏水的要手重段全，世界淡化水日产量3约万040方立米解决了，1多亿人口(界人口的世1 )4供水的问。题海淡化水水体能耗已本/

降到0 h3 m k'/,淡W化成本水在0 5/3 .元/美左。右m过四十余年经研究的开发， 和我国反渗在海透淡水技术方化面得取足的进长步。我海国淡化水日产水约！量+" .万立方米，解了诸决多岛屿、海沿西部一和地些的工业区人民和生活饮用供水问的。题多地众区海对淡化和水苦咸水淡化的需求日益增，俱沿仅海地一区城市些规划的计近预15 -0 1年淡化，需水求量将达 5亿立米/方-8年海水。化在淡全国洋海济发展规划经纲》要列己重为点展技术发之。一 《通项过的目实施使，键材关与料设基备实本国产现化(化产率达%6上国)0以，工规模大程化型，形成3个产业化基，建成3个地示城市范示范和，区立建2个程工研究中心-4 5--4叮

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研和试究现场验。0年海0淡水化水产总量达到-107立万方米 21/-00日年产值达，到3- 0-0亿元，5使海水淡化成为国沿我海区地水供安全保体系的重障组要部成分，到达国先进水际平。另,该技术外是一性技术共， 它的发不展能仅动材料、化工带、动自化等的进，步而该技术且延伸的电在、子力电、生工程物医、药(化工、环保等和领域也发了疗)挥重作大用，可此以技作术循环经济为、洁生产清提和升传产业统的要手段主，带相动关产业年增产数百亿值，元取获显的经著、济社会生态效和益回报的

1反渗透。术的发展技况早概在世上 0纪 5代，为年决“解的水危”机美国从， 51年专起盐水局设，1 97 29 4后年为资转源术局，技不推进水断源资和盐的脱术技进，步其中渗透反海水淡化法(R) S W就是O15年出的提；SR世上纪7代进年入水淡海市化之后，发展十场分迅。速39WO自 R0用和膜件组己O相当成，熟组件脱率可盐高达.9%98上，有约2以年经的积累验W, 0 SRO工过程艺也逐渐熟，成年来，功近交换器和力交压换的器开发功成能使量收效回率都高达9上，%0以而从S使的本R体耗能3在/W 3O Wkmh淡以水成从海为制取饮用水最廉水下，的价法方。近年来几，在国海际水化招标淡，中WO R S以投资低，最耗能省，最成最本低

建，造周等期短优势而屡屡标。目中世界的前，淡水化产量为约X3 md反渗 4 8 ,透 1 '占/0约了4%0

4反渗2的一些重透的创大进展新12 .反渗透的膜进步反渗透膜发展在历的史中，不称对膜复合膜和的研是发新创的两个范例。21不1称膜对 ..Le和Si jn u 9年制得上了 r aa于 1 o0b o r 6世界一高第率，量，对通称脱盐高不醋酸纤维素 () C反渗透膜 A,其创在于，新以膜皆往的均为致密相膜(.厚 )传质约01 m,

速m度底，用而价不极无实值对称，膜层仅表是皮致密的 (. u厚 )就点，一 0约 m,这2使传质速度提高了个量级数。3近上世纪 7代研制年了0优异C的T-膜，之一性的 AC A其中为能1. a在 02操压作下，对力30 0 Ll MP 5 0m NC/溶，液g a脱盐9率.97, 949. -通水量%-20m h。0 3L

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2 0水淡化与水海利再西湖用坛 0论621 .. 2复膜合复膜合的概是在念16年提的，出 3其9新创点于在膜脱的盐层支撑层分别和由优选的材料来制备如脱，盐层 ( Z 0 m约.p厚是)芳香聚酞族，胺撑层是聚支讽这，膜使的性能进步提一高。历年来，开了发许多不同用的途合膜，如用于海复淡化水的“高脱盐”,型纯水制备的“超低压极低和型”压，水处废理的“污染耐型”等。最海水淡化近“脱型”合膜的性大高盐复能大提，高 55 M作操，下30O/ N I在 . P 2压力对a 0 5L amg C溶液脱盐，9.%率 9 8,通量水4 L .. 0/ h。 zm

22膜器技术的不组发展断 反渗透.组器膜术技的 新，创膜的使性得以充能的发挥，分这里别特提的出是中空纤维渗透器和卷式反渗透元反件 2。12中纤空维反透渗器 ..

多 年经研究开发的1,7年美 D ot 9国5P nu司推出公1B型海水脱用盐酞胺聚空中一0纤反渗维透；器9年日 o b司公1 0 5本T y。出H1。推型海水 o e。1 p脱盐s用A c空纤反 T维渗透器中。其点特是支一反渗透器可含内几万十到几百万中条纤维，具空最高的膜有面积砌堆度。密222卷式反渗透件元 ..卷式件元概念 16是年提出，的 49十多年的经多更新换次，代世纪7上年中商品代 0

,化其思构是个数膜绕中对孔产水管起卷来，心多呈状筒使；时用个元几件串接方式放入以压一力器容。目前中，复膜合广泛于用卷式件元的生产元，件的径直为 4寸、8英

英寸1、1寸等英，8以86一寸英的居多23关。键备设不断改的进 .

S用的关R键备设， W O如高泵压和能回收量装置也到得速快的发。展除压高泵品的种和型号断不多增，容量断增不，大以效及率不断提高外，特别应之及提是能的量收回装，第一代置能量收装置回与高是压电泵主机轴连的涡轮机肯相水涡轮力压器增，效率在 6%右； 0左新代产一品为功压力交换或，直接将器压力由海水传给浓新的海进，水效率大9于，这%样反渗透海水淡的本体耗电化到3降以/。 0上h喻s

24工艺m过程的续持发开 .据反渗透和膜组技术器进的，S步工艺R不断地发展也，主工要过程如下：艺 WO421级海水二化淡艺上世工7年纪代用商膜脱盐R仅在9率

一时，% . . 0O5 9为了从海8水制取饮中用水采用而工此艺，第级一的水再经产第二进一级淡化步为饮用，水第

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6 2j *' MJ.' 0 *倒t A W _}0 *J }二N的级水浓返第回一级为作部分水，进显然该程能耗过是的高，l kmh水。淡 约 O/s W24一级2海水淡工化上艺纪8年代世期中以R膜的脱率达盐.9% 以 . .0后， 9O上，这为一级SR2创造了条件。海水一经级R后，产水为饮用水即，水回率收-53 W OO 0%3.243高一压海水淡级工化艺这近是来年，为了 . .进一提高回收步率提而出的工新之艺。通一常级 S一的操R作压在力 55p,而提高到若84P下作，则操达可 W O .aM . Ma 6的%回率收这样海，水预处理省，试剂用了少量了，新的S建 R厂采用可该工。艺 0 W O24高效4两法段这也是高提回收率新工的，这是一级两段工艺艺的改进， ..在两段间设压部分，增一第段浓的水经增海压最终的和能回收量分部结相合进第入二，段这也可回使率达收6该工艺不。适合于仅新建的SR 0 W厂O,可且以将的前一 S级 WOR厂增设第段，二使产其量增加一。 半254 R与纳滤F(集成 .. W S ON)N F的膜径在纳孔米，其对单价盐级易透类，而过多价盐的对截留率高，很上世9纪代年提出，R与N结合的海淡水新化艺工，集但的成工艺有同，不是一纳滤在 R 0 O F O

前，之滤纳的产为R水的进水， O这对 R很有；利 O另种是一纳将放在R滤后之 O,O的R浓为纳滤的水进水纳，的滤产返到R水之，前为R的作进，这可大水提大高收率回。 O O246 R与多级闪蒸 S) ( . SO . WM或F效多E) (M集D

SR成O与F OW集成已商化，品阿联酋的Fji h ue联r水电产厂采用这就一成技术，集

a其 S产淡中 4 V/,8O水 0丫 1 d一这 M水2.F 0 dR产淡 S7X/,集成术使技厂的， X W . O1 l 2生产灵更，活水的成本更宜。便 472微滤(F M)或超滤 FO ..预处理)SR要严格的求预处以理防难溶止盐的类结和垢污膜染 F F, W

O以M或 O为S作R的 W预处理O是近几年来出的。提 F F经M或 O预处理后的质水比常规处理预要的得好，这多样S R回收率的大可大提高，膜使用的命也可寿长。延OW

42 8 R术技延的伸 . S . OW除 RS淡化之 R广泛于 W用O外， O咸水苦淡以化及水纯纯水超和的制，备并为成最经的济 工艺过程纯.和超纯水的水备在制子、电电工化、力、化、石药医、饮料、品、食冶金等各行业广泛采用：苦咸水化淡西在大部发中开将进一步发作用。R挥预缩技术是在浓下游获得膜淡水的时同， O上游液被浓缩，料这已在化、医药工、食和品中药草等领域以得用应在环；保方，R面 O也于电用镀、山矿、放射、垃圾滤渗等水废浓的缩处，水理回用达标或排等。放

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0海水淡与水再利化西用湖论坛 0642 9对环境的响影 ..然S虽 R 能对缺水区提供地所的淡水，需WO但S用R规大生产模水淡有其负面的 WO也

响。影是一R本体S能W O耗3在/3k h m W淡水，这意着产 1味淡吨水，要耗消斤的1,油公产生要2公斤多C2的二是SR的收率一般为4回 90。 OW0,么 69的原那水成海浓为 6海0 6水并放到海排中，将这对所排的海区放环的境和生产生一定态的影响

3国。反渗透内术的发展技61开年始反透渗膜实的验研究，16室一16年全海国淡化水会战为酸纤醋维 9 59 7 99素不称对渗反膜透的开发打下基，础上世7纪年进行代中空纤维和卷式R元件的研了0 O究开，发上纪8年世初代步业产并化推应用：广上0世8纪年进行代复合反透的研渗究 0

开发，试放大功，并成中还不能但规模化产生。近年来引与进相结，进行合复反合透的渗模化规产，生能性接和达到海水淡化近求要。9 97年舟1在嵘山山岛用国的外膜件建成组05的水海淡R示范站，19化年在海大长长山岛成建10 m d 0 m da/ O 99 0 0的海水R '/ O

化淡，站 002 0年底，别分在山长岛和东江浙嵘建成泅 1 m0 d00的海R水示工程。 3/范O之后，威海和大的华连能电厂也分别都建了2 30 0的0/海水淡R化， m站d O着接，荣东山和大成石连分别建化5了m0海dR淡化水…站… 91年至今已 003 0的/O

97建多处S1R淡W化站O,能耗约4W为/kh 3m淡水总产淡水，约 3/.前我国万O已。d目经具了备万级吨海水化的淡工能程，力建在模规超 1过00吨/50日0,水成本吨经从已1年前 7的0元左

降右左右元至5,术经济技指具标同有等量容世界的进水先。平随着装置模的规扩、大术的技步和进成，造水成本集有仍低降的间空。

水海淡化术技 2在 0颁年布《的海洋济发展规经纲要划》 50 3 0国全 2和0年颁的布全《海国利用水专项划》规中被列为点发展重技之术。据一内国海沿区地海淡水化和西地部区苦水咸化淡需的求，通纲要和过划规的施实能，使关键材料设备基与本实国产化，现程规工大型模化形成2,个 R产化业地，建基成2个 SR范示城市和范示区， 3 - O- 3W设O立1 - 2个工研究中心和研究程验平试。预计台1 20年0水淡海化产总量达到水

7 0万立方米/-年产值达到 3-5亿，元1 0- 0, 0 0日-使水淡海化成我国为沿海地区供水安保障体全的系重要成部组；分0 0 22海水淡化年产总水达量2到0万立方0/米我国的日

海水淡，技化和术产将业跻身国大国和际国强行。列里这S,R将占大比 W的O相重。当

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2海水0化与淡再利水西湖用坛论 60

结语44多来， 从R 0年一O个概，念验珍品 室至实……最成为目终脱前盐技术的妓妓者，中是大量新的思维，创创新的术和技工编艺织而成结果。的就脱盐来讲，技术O可为 R已认接发近的顶峰展，但仍有期当相大余的地可一步进发展特别，集是工成艺面，将是方R大更挥发势的主要方向。优O我国1 6 年开反渗始透的究研几，十来取得长年的进足步， 1-095再 02经年努力，的我国 SR技的和产术可业望身跻际大国国强和行列。国WO参考文献[ C dteJE,1.E8uoni mocie vr e ms smrs nAiea 1ao,t. 95 vlo oto ptsr s e o o i mbae .rcn .] f e s eCemia Sec yo mimr e 9W2igos.,.3 24h cl im Stp sus i s . hnatDCn2 - 9 .oy e 6 7

【高从、幻增永谭、张耀江，文加我快国海水淡化技术产业展研究，发快加我国海水利用术产技

业发展及政研策究中国高科，产业化技研会海洋究会，北京，分0 01 -2 203,. 11 5[1acaooV, PeoabtNW,os cJ,V79D P n hlo fb' baer 3 .C crl,i. R snt, l .mT, i.7. 1o tolw mernsm. . u s .ie I,R:vr e m s sd ntc hrnms”’n es e o iOa S teiM ab esn y eNC, aan C . 3d 0 3RO tC,wa a 3- 7. t a4 I L尸e ie b uiaa,.Sd t d y rjrS,n o

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1e 9, 379 4(2￣98 )3[林清斯张维、,海水润淡化现状的未来， 6与 1业工水处理海水淡化技和术应用发与展研讨会

集文科，部高技新术技展与发业产司化，北，京9., 18 -99 62251

7[永文、7谭1沈炎章、光卢、石雷，蟀山荣吨反50 旧渗透水淡海化示0范，程工业工水和海理处91, .- 9水淡9技化应术与用展发研会讨文，科技部高集新术发技展与产业司化，京，北99 2 62 16

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