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反滲透海水淡化有哪些優(yōu)勢(shì)?反滲透海水淡化是應(yīng)用作為一種解決水資源短缺的重要戰(zhàn)略手段,在世界范圍內(nèi)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。我國(guó)沿海地區(qū)是人口最…
反滲透海水淡化有哪些優(yōu)勢(shì)?反滲透海水淡化是應(yīng)用作為一種解決水資源短缺的重要戰(zhàn)略手段,在世界范圍內(nèi)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。我國(guó)沿海地區(qū)是人口最多、經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的地區(qū)。淡水資源的日趨緊缺是沿海地區(qū)可持續(xù)發(fā)展面臨的嚴(yán)峻問(wèn)題之一。
目前世界上采用的主要的海水淡化方法多級(jí)閃蒸、多效蒸發(fā)、反滲透,反滲透海水淡化膜技術(shù)因其具有投資少、操作方便、建設(shè)期短、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)而得到較為廣泛的應(yīng)用。
反滲透海水淡化有哪些優(yōu)勢(shì)?
1、反滲透海水淡化系統(tǒng)易于控制,快速啟動(dòng)。
2、脫鹽能量回收高節(jié)省30%能量消耗
3、有電有海水就能產(chǎn)水,產(chǎn)水質(zhì)量高且穩(wěn)定,使用壽命長(zhǎng)
4、耐污選擇性能力強(qiáng)。
5、化學(xué)清洗用量少,清洗效果佳,藥品成本低
6、能按照各種地域形式設(shè)計(jì),靈活輕便。
7、造水成本低,耗電1.5~4.5kWH/m3
在反滲透海水淡化工程中,由于海水中的鹽度、硬度、總固溶物及其它雜質(zhì)的含量均較高,達(dá)不到反滲透膜的進(jìn)水水質(zhì)要求,因此,水進(jìn)行預(yù)處理是減緩膜污染、延長(zhǎng)膜的使用時(shí)間,保證反滲透系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵!
預(yù)處理的對(duì)象主要是水中的懸浮物、膠體、微生物、有機(jī)物、游離性余氯和重金屬等。這些雜質(zhì)對(duì)于反滲透、鈉濾等水處理系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生不利的影響。
(一)懸浮物
在反滲透中,進(jìn)水的懸浮物會(huì)堵塞膜的微孔,使透水率下降。
(二)有機(jī)物
在反滲透水處理中,有機(jī)物、膠體、懸浮物容易堵塞反滲透、鈉濾膜的微孔,使透水率很快下降。
(三)微生物
水中的細(xì)菌轉(zhuǎn)移到電滲析膜,在膜面上繁殖,會(huì)使膜電阻增加。
細(xì)菌、微生物對(duì)醋酸纖維素反滲透、納濾膜有侵蝕作用。細(xì)菌繁殖會(huì)污染膜。
(四)游離性余氯
游離性余氯會(huì)使陽(yáng)離子交換樹(shù)脂或離子交換膜活性基團(tuán)氧化分解,引起樹(shù)脂或膜結(jié)構(gòu)破壞。還會(huì)使反滲透聚酰胺膜性能惡化。
(五)鐵、錳離子
鐵、錳金屬氧化物,其含量高時(shí),在反滲透、納濾膜表面易形成氫氧化物膠體,產(chǎn)生沉淀作用。
反滲透海水淡化系統(tǒng)常規(guī)預(yù)處理方法有加氯殺菌、在線凝聚和絮凝、多介質(zhì)過(guò)濾、加酸調(diào)節(jié)PH、加防垢劑和還原劑、保安過(guò)濾等。傳統(tǒng)預(yù)處理中的多介質(zhì)過(guò)濾器和筒式過(guò)濾器并不能完全去除膠體和懸浮物質(zhì),并且出水水質(zhì)會(huì)產(chǎn)生波動(dòng),另外傳統(tǒng)的加藥處理方式會(huì)對(duì)反滲透膜和環(huán)境造成污染。
(1)加氯殺菌
由于氯的價(jià)格低廉,消毒效果好和使用方便,是傳統(tǒng)的水消毒工藝。也可使用漂白粉。氯投加到水中后,生成次氯酸和次氯酸根,兩者在水中的比例取決于pH值。由于次氯酸為中性分子不帶電而能夠擴(kuò)散到帶負(fù)電的細(xì)菌表面,從而破壞菌體中的酶及其相胞功能使細(xì)菌死亡,因此,pH值愈低,水中HClO含量比例愈高,產(chǎn)生的消毒效果愈好。
(2)加藥消除余氯和防止反滲透膜面結(jié)垢沉淀
海水中游離氯等氧化劑存在會(huì)降低反滲透膜元件的性能,因此海水在進(jìn)反滲透膜以前必須控制游離氯<0.1mg/L。通過(guò)計(jì)量泵投加1.5-2mg/L亞硫酸氫鈉,海水中的余氯與亞硫酸氫鈉反應(yīng),形成酸和中性鹽,從而消除余氯對(duì)反滲透膜的影響。
海水中含有高濃度的Ca2+、Mg2+、HCO3-、SO42-等離子,在反滲透海水淡化過(guò)程中,海水被濃縮,易在反滲透膜表面形成難溶無(wú)機(jī)鹽類的沉淀。根據(jù)原海水水質(zhì)和反滲透裝置的水回收率,計(jì)算Stiff & Davis指數(shù),判別結(jié)垢沉淀趨勢(shì),在海水進(jìn)入反滲透裝置前添加阻垢劑。通過(guò)對(duì)幾種阻垢劑的阻垢效果和價(jià)格的綜合評(píng)價(jià)后,選用硫酸作阻垢劑,投加量為15~20mg/L,控制海水pH值在7.0~7.5范圍,能有效防止海水中難溶無(wú)機(jī)鹽類在反滲透膜表面形成結(jié)垢沉淀。
(3)保安過(guò)濾
在反滲透裝置前設(shè)置保安濾器是為了保護(hù)高壓泵,能量回收裝置和膜元件的安全長(zhǎng)期運(yùn)行。根據(jù)過(guò)濾水量和過(guò)濾精度設(shè)計(jì)計(jì)算保安濾器的規(guī)格,配置了四臺(tái)直徑為φ800保安濾器, 濾器材質(zhì)為316L,內(nèi)襯塑料,單臺(tái)保安濾器裝有φ57-1000-5μm插入式濾芯70支,設(shè)計(jì)出水為150m3/h。