了解中国海水淡化市场—机遇与挑战
编者案：随着社会经济的高速发展和人口的急剧增加，淡水资源危机已经成为仅次于全球气候变暖的世界第二大环境问题。根据全国海水利用专项规划，到2010年，我国海水淡化规模将达到每日80万吨至100万吨，2020年我国海水淡化能力达到每日250万吨至300万吨。我国人多水少，水资源短缺，沿海特别是北方沿海地区是我国最缺水的地区之一。作为水资源的开源增量技术，海水淡化是解决我国沿海城市水资源短缺的必然趋势。
打造中国海水淡化市场的完整产业链
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打造中国海水淡化市场的完整产业链 |
我国沿海地区特别是北方沿海地区的缺水问题，已成为制约经济社会可持续发展的瓶颈之一。纵观中华民族的发展史，在我们国家和民族的发展史上从来没有这么大的人口总量，也没有这么大的经济规模和发展速度。可以预见，随着人口的增加、经济的发展和城市化的推进以及人民生活质量的提高，我国水资源短缺的形势将更为严峻。
面对北方沿海地区资源型缺水和南部沿海周边水质型缺水和水资源亟待保护和科学利用的严峻形势，在采取蓄水、跨流域调水、再生水利用等一系列有效措施的同时，借鉴国际先进经验，开发海水淡化技术，向大海要淡水已成为解决沿海地区水资源紧缺的重要途径。海水淡化是解决水资源危机、为中华民族开拓新的安全水源的必然选择。
[ 反渗透技术]
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反渗透（RO）技术是膜分离技术的一个重要组成部分。反渗透是渗透的反向迁移运动，是一种在压力驱动下，借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法。反渗透技术广泛应用于各种液体的提纯与浓缩，其中最普遍的应用实例便是在水处理工艺中，用反渗透技术将原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体等杂质去除，以获得高质量的纯净水。因具有产水水质高、运行成本低、无污染、操作方便运行可靠等诸多优点，而成为海水和苦咸水淡化，以及纯水制备的最节能、最简便的技术。 反渗透技术的前景展望
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反渗透在海水淡化的应用 |
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荣成万吨级反渗透海水淡化示范工程 |
| 反渗透法于20世纪70年代起用于海水淡化，经过几十年的发展，随着反渗透膜性能提高、预处理技术进步、能量回收效率的提高等，已成为投资最省、成本最低、应用范围广泛的海水淡化技术。 | 万吨级反渗透海水淡化示范工程第一期，5000吨/日海水淡化系统，于2003年11月初调试成功,投入试运行。并对海水.淡化水进行了分析测量。 | ||
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反渗透纯水在酿酒工艺中的应用 |
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反渗透技术在电厂水脱盐系统中的应用 |
| 酿酒工艺当今不断创新，极品酒产能不断扩张，酒品消费水准直线上升，酒质已成为影响市场销售量增长的最基本要素，高质高价高享受，低质低价低品味，已成为酿酒与品酒人的共识。 | 反渗透技术由于具有除盐率高(可达97%)、自控操作强等特点，在海水淡化、苦咸水脱盐、纯水制备等方面得到了广泛的应用，并产生了重大的社会和经济效益。 |
[ 超率技术]
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超滤技术：是一种先进的膜分离技术。利用超滤膜能有效地去除水中的微粒、胶体、细菌、热源和有机物，适用于以分离、浓缩、净化为目的的各种生产工艺中，广泛地用于轻纺、化工、医药、食品、环保电子等行业。膜分离技术是一项被西方科技界称为21世纪最具发展潜力的高新技术，广泛用于物质的分离、浓缩和提纯。超滤装置是以毛细管式超滤膜为核心设计制造的，其超滤膜微孔可达0.01微米（十万分之一毫米）以下，因而过滤精度高。 超滤膜技术在21世纪水处理领域展望
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超滤技术在水处理中的应用 |
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超滤技术在工业废水处理中的应用 |
| 当超滤膜在使用时，由于其对水或溶液中细菌、微生物、胶体、悬浮性固体及可溶性高分子化合物具有极高的截留效果，沉积于膜表面形成污染，使膜的透过性能和截留性能恶化。 | 超滤是迅速崛起的一门分离技术，它在环境保护的水处理中有着广泛的应用。文章简要介绍了超滤技术的发展现状，并对超滤分离法在电泳漆、化学纤维、纺织、造纸、印钞、酿造、制革、石油和食品工业废水处理中的应用进行了综述。 | ||
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超滤技术在饮用水深度处理的实际应用 |
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庄河电厂采用科氏TARGA超滤技术海水淡化预处理 |
| 传统的饮用水处理技术及强化常规处理技术，已无法满足人们对饮用水水质的要求,膜法饮用水处理技术，作为一种革命性的技术，已在发达国家广泛应用，在我国也已广为关注。 | 高效渗透性是海水处理中选择使用超滤最重要的原因，高效的渗透性可减少超滤膜的清洗并延长其他相关元件的使用寿命。使用TARGA超滤系统，能够以较低的成本来挖掘无限的海水资源，同时保护我国稀缺的地表水资源。 |
[ 纳滤技术]
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纳滤技术：纳滤(NF)介于反渗透和超滤之间，是近十年发展较快的一项膜技术，其推动力仍是水压。纳滤膜的开发始于70年代，最初开发的目的是用膜法代替常规的石灰法和离子交换法的软化过程，所以纳滤膜早期也被称之软化膜，目前国际上的纳滤膜多半是聚酰胺复合膜，其切割分子量在百量级，对氯化钠的脱除率约80%左右，而对硫酸镁的脱盐率高达98%，最大的优点是操作压力仅为0.5 MPa，在水的软化、低分子有机物的分级、除盐等方面优点独特，应用广泛，值得注意的是，纳滤在饮用水的深度处理方面，引起了各国工程技术人员的极大兴趣，他们试图采用纳滤膜技术除去饮用水中对人体危害极大的微量低分子有机物和部分除去无机盐。
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纳滤的应用领域 |
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纳滤在染料生产中的脱盐浓缩 |
| 对苦咸水进行软化、脱盐是纳滤膜应用的最大市场。采用纳滤膜工艺对海水、苦咸水进行处理后，总硬度的脱除率能够达到90%以上，产水完全符合饮用水的要求。纳滤膜由于本身的性能特点，故十分适用于此用途的应用。 | 采用纳滤膜分离技术，对粗滤后染料溶液进行脱盐和预浓缩，对提高产品的品质是至关重要的步骤。而液体染料则需要脱出生产中产生的盐，以保证产品的稳定性、溶解度及强度。 | ||
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纳滤膜分离技术在垃圾填埋场渗滤液处理中的应用 |
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纳滤膜分离技术在冶炼高硬度废水处理中的应用 |
| 纳滤膜分离技术能否有效地处理渗滤液,其关键在于能否有效地控制膜结垢现象,因为膜结垢会极大地影响膜的通量和截留率等性能。因此,如何对垃圾渗滤液进行预处理,从而有效地降低纳滤膜分离时的膜结垢现象,是纳滤膜分离工艺应该着重关注的方面。 | NF膜对有机物的去除与相对分子量和分子的空间几何大小有半定量的关系，与分子的化学特性，特别是形成氢键的能力有关，通常情况下，NF膜对有机物具有良好的去除效果。 |
[ 微滤技术]
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微滤技术：微滤又称为微孔过滤，它属于精密过滤，其基本原理是筛分过程，在静压差作用下滤除0.1-10μm的微粒，操作压力为0.7-7kPa, 原料液在压差作用下，其中水(溶剂)透过膜上的微孔流到膜的低压侧，为透过液，大于膜孔的微粒被截留，从而实现原料液中的微粒与溶剂的分离。微滤过程对微粒的截留机理是筛分作用，决定膜的分离效果是膜的物理结构，孔的形状和大小。
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浸入式微滤膜技术应用于污水回用 |
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连续微滤造纸废水深度处理工艺 |
| 采用规模为800m3的浸入式连续微滤膜装置(CMF-S)对城市污水进行深度处理并回用。运行结果表明该装置在技术上是可行的，其出水水质稳定、良好、无色无嗅，优于生活杂用水水质标准(CJ 25.1-89)。 | 利用膜的微孔对水中的杂质进行筛分，工业废水处理中常用的微滤膜分离技术可以分离出分子粒径大于0. 1～0.5μm的杂质。可以根据不同的处理要求和回用水标准，组合连续微滤或连续微滤加超滤工艺。 |
膜在海水淡化中的 应用和发展趋势
分离膜在海水利用方面的应用主要表现为膜在海水淡化方面的应用，海水淡化预处理：微虑膜和超滤膜，海水淡化的脱盐：反渗透膜。我国从上个世纪五十年代末和六十年代初就开始了膜法海水淡化的研究，从膜的制备、 膜元件的生产、附属设备的研制，到海水淡化的工艺过程等多方面进行了广泛的研究。九十年代末在浙江舟山市嵊泗县嵊山岛建成我国第一座500吨/日反渗透海水淡化厂后，我国就开始膜法海水淡化的规模化工程应用。近十年来，我国膜法海水淡化取得了较快的发展，先后建成日产1000吨、3000吨、 5000吨和万吨级淡化水的装置 (见附表)，不仅为沿海和海岛的工业企业和居民提供了淡水资源，而且为我国大规模发展膜法海水淡化打下了良好的基础。
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