美国反渗透海水淡化装置
1海水淡化简介
淡水是国民经济发展不可缺少的重要资源，但不少沿海城市和海岛十分缺乏．除了建设水利工程如水库和引水工程外，依靠科技进步，从发展资源的再生与转化中寻找出路，必将成为未来淡水供应的一种重要手段，需努力去开发．海水淡化已成为世界上倍受重视的技术，从50年代至今，海水淡化方法已发展为工业化，使用者有多种：多极闪蒸(MSF)法技术已成熟，建立于沙特阿拉伯的世界最大的海水幔化厂生产淡水95X10t／d。但这技术要进一步降低造价和能耗已较困难，80年代后呈下降趋势．多效蒸发法(ME)和蒸汽压缩法(VC)研究较活跃．为了进一步降低能耗，70年代以来，膜技术中反渗透法(RO)和电渗析法(ED)已发展到实用水平，且发展迅速．电渗析法适用于含盐1000~5000ppm的较低含盐率的苦咸水淡化，而反渗透法可适用于高含盐率30000~40000ppm的海水淡化；前者能耗约 9．5kW h／m3，后者能耗为4．5～9kW h／m3，由于反渗透膜性能的不断提高，能耗逐步下降，已成为对海水淡化具有强竞争力的技术。
2 SantaBarbara反渗透海水淡化工程的提出和现状
SantaBarbara是美国南加州的海岸旅游城市，但缺乏淡水．原来依靠Gibraltar贮水池供给1/3用水，而此池已千空．另外，靠Cachuma贮水池供给用水，预计2年后将千空．1992年春，当地将缺水80%．因此，美国政府决定要建立海水淡化反渗透装置．经过2年工作．已于1992年3月建成美国最大的海水淡化装置．至少在20年内满足90%的供水，甚至在最干旱的时期，也能有效地服务于SantaBarbara市区和Goleta及Mentecito地区共约200万人口的用水。
该工程的原料为海水．来源于可靠的、取之不尽的太平洋，处理后的废水返回海洋．公司经理无愧地称；我们用了世界最大的贮水池”该装置的总投资为3000万美元，由市政府与Ionics膜公司合作．市政府将于5年内付清Ionics公司的建造款项．这是政府和私有公司合作大项目的一个典型．该工程被评价为整个系统设计可靠，伸缩性强．有广泛适用性，可供地区、省(州)、国家或国际使用；能源消耗和环保方面的水平都十分良好．
3该工程的主要特性数据
3．1预处理和回收率众所局知，海水中溶解性物质有:
阳离子： Na+，Mg+，Ca2+，K+，Sr+
含量(ppm)10600 1300 400 400 (10)
阴离子： cl- SO4- HCO3- Br- H2BO3- F-
含量(ppm)l1000 2600 140 70 30 (1)
本系统中原料经过cl-、聚凝、过滤等顶处理，去掉对膜有毒害的物质，即进入反渗透膜组件处理，新鲜淡水回收率达45%．
3．2产量一般为7500AFY，可达10000AFY．1AFY约为每年1235m，故产量可达1235万m。／a(AFY；acre—feet／year)．
3.3能耗其评价能耗约为6600kW h／1AFY淡水(SantaBarbara居民每户平均每年用电量为6000kW h)，约为5．3kW h／m，比电渗析9．5kW h／m低了不少，在反渗透中也为较上等的指标．关键是膜的质量好．整个系统能量回收利用合理．
3．4反渗透膜其组件所用反渗透膜为TFC复台膜，由美国Dow化学公司提供，脱盐率大于99．5％．据知TFC膜有RC一100，PA300等均为聚酰胺类膜材料，由特殊相际共聚而成的超薄复合膜．组件为卷状，管径为8英寸，长为9英尺，每套约4O个组件，可设16套，现甩12套．
3．5操作与管理整个工厂由两台计算机控制管理，轮流使用．计算机可显示整个系统、局部温度、压力、液面等指标，并可同时调控，故只需1人操作管理．车间里十分安静，整个场地自动操作．
反渗透膜技术的不断提高和发展，有效地用于大量海水淡化工程，以解决沿海地区缺淡水问题。我国措海及岛屿的淡水缺乏情况普遍．反渗透过程的开发．早在60年代我国也已开发成功，对于膜材料的研制水平也不断提高，但尚未达到国际先进水平，还不能使用于大量的海水淡化工程．努力加强膜材料的研究和设计管理刻不容缓．
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