新形势下反渗透法进行海水淡化工艺分析王孙艳

发表时间:2020/7/8   来源:《建筑实践》2020年第39卷5期   作者:王孙艳
[导读] 随着全球经济和科技实力的不断发展,我国近年来各领域发展的不断深入
        摘要:随着全球经济和科技实力的不断发展,我国近年来各领域发展的不断深入。新形势下,社会愈发需要更为充沛的水资源供给,否则在今后一段时间各领域都将面临水资源匮乏的问题。如何有效解决淡水资源问题,新形势下的海水淡化脱盐工艺在各个领域都受到越来越多的关注。反渗透法是当前广泛采用的一种较为先进的海水淡化工艺,目前我国技术人员正致力于它的技术创新与探究。技术人员研究新形势下反渗透海水淡化工艺对今后长远的一段水处理发展周期具有重要意义。
        关键词:新形势;反渗透法;海水淡化工艺;分析
        引言:反渗透法进行海水淡化过程是新形势下世界范围内广泛开发与探索的技术。当前技术手段下,可用于海水淡化的主要技术包括:多效蒸馏和反渗透等处理手段。而反渗透方法基于其自身特点,在海水淡化工艺流程中具有适用范围广、淡化规模适中、项目施工时间短等诸多优点,是新形势下可以广泛发展与升级的海水淡化技术。本文将从反渗透海水淡化工艺的原理,结合反渗透海水淡化的发展过程以及新形势下分析反渗透工艺突破与创新,分析其在我国海水淡化技术的具体应用,对新形势下反渗透海水淡化工艺问题进行了深入讨论。
        一、反渗透海水淡化处理过程
传统的反渗透海水淡化处理工艺中,是将渗透膜作为主要的海水过滤介质,利用如微米级滤膜、以及超滤或纳滤手段。以反渗透膜的应用作为海水淡化工艺的第一步,同时用预处理过程来提高反渗透海水流程可靠性。随着近年来海水中各组分污染物的堆积,在新形势下反渗透海水淡化的处理过程中要具备针对性,简单的常规预处理不能满足反渗透水吸收的要求,纯膜预处理的反冲洗周期短,膜性能会因进水水质差而迅速劣化。通过微滤膜的有机物去除率相对较低,超滤只能捕获大分子有机物的一部分。纳滤膜需要严格的预处理。常规的预处理可以首先减少水的混浊度并除去一些可用作膜预处理的有机物。所以在新形势下,若能够对反渗透海水淡化工艺进行一些深入化的研究,通过优化海水淡化的处理过程,使得某些特定的物质可以从海水淡化流程中分离、提取,将更符合新时代对于海水淡化工艺的新需求。通过回顾反渗透工艺的演变过程,在19世纪60年代后期,研究人员在海洋领域发展的政策协助下开发了一种由双乙酸纤维素膜制成的螺旋结构组件,并将其用于海水淡化中,从那时起,反渗透海水淡化工艺一直发展至今。后期逐渐引入了微滤,纳滤和超滤技术。这些技术使反渗透海水淡化工艺的开发更加完整。同时随着新形势下海水反渗透技术过程所具备的应用性与可靠性越来越可靠,新工艺下反渗透膜的使用寿命也将会得到切实的延长。
        二、解析反渗透海水淡化处理工艺的原理
海水反渗透方法的原理基于所用的半渗透膜,该膜仅允许溶剂渗透,能够有效的阻止溶质通过。 在海水压力过程的帮助下,使得纯水逆转反渗透到淡水中的渗透作用。通过常规的海水预处理,可以大幅度提升后期反渗透海水处理的效益。因此,根据海水水质的情况,选择合适的常规预处理工艺单元与膜方法相结合可以更好地利用两者的优势,可以说在水质不好的前提下,只有做好了预处理,反渗透才能更好地使用。对于水质变化较大的地表海水,传统的膜过滤方法已不能满足反渗透的影响要求。

新形势下综合化的海水过滤处理,可广泛应用于新形势下有关海水淡化工艺的微滤、超滤和纳滤这三个阶段,形成了系统化的反渗透预处理体系,同时可显着降低给水的浊度,硬度和TDS含量,并减少了化学药品的使用。
三、反渗透海水淡化工艺的具体流程
反渗透、超滤、纳滤、微滤等技术都是利用膜的特性对水质进行净化预处理,新形势下的反渗透技术已不再是单独某个工艺的使用,而是将以上技术相互结合使用,使各工艺部分能够更好的发挥其综合效益。传统的反渗透海水淡化技术是一种上世纪50年代开始年代才广泛使用的海水膜分离和脱盐方法。反渗透淡化工艺的具体流程主要涵盖以下几个流程,首先采用使用半渗透膜的过滤与初步处理。使得其只允许海水中的溶剂渗透,有效处理海水中的溶质渗透,从而做到初步将海水与淡水渗透分离。进而随着 淡水区域通过半透膜逐步扩散到海水一侧,会使得半透膜海水侧的液位能够逐渐上升,直至其液位高度保持在稳定的数值。 这个具体的流程即为海水淡化的渗透阶段。 此时,在半透膜海水侧,上方的水柱所具有的静压力即被称为海水渗透压。 在渗透过滤流程中,假如在海水一侧所施加的外部压力大于海水自身所具备的原有渗透压,则海水中会有穿越半透膜渗透转化为淡水的过程。 这就是反渗透海水淡化工艺的应用原理。渗透原理的发现已经在物理学发展的过程中超过了数百年,但是反渗透法的广泛应用是在近代以来的水资源匮乏趋势下,才逐步发展起来的。

四、国内有关反渗透海水淡化处理的应用
随着我国经济实力的不断发展,中国的淡水资源还远远不能满足沿海地区经济快速发展的需要。因此,为了解决我国淡水资源短缺的问题。自1960年以来,中国已开始使用反渗透淡化海水。1970年,中国开始进行反渗透模块和中空纤维的研究与开发。在20世纪80年代,它开始进行反渗透复合膜的研究和开发,并逐步将其投放市场,随着市场对于此类型渗透膜的迫切需求与其广泛的应用领域,国内的反渗透海水淡化的市场化和工业化进程在逐步完善。同时,依托改革开放对于海水淡化新技术的促进与支持,反渗透海水淡化的过程也得到了进一步发展。在1960年以来,我国海洋科学的相关机构联合海水淡化工艺的各研究部门,对新形势下反渗透膜的开发与探索持续进行了深入的研究。在当前发展周期内,我国海洋领域在淡水工艺中反渗透膜的相关脱盐研究水平与开发状况,位于世界海洋探索的领先地位。1986年,不对称反渗透膜对天然乙酸纤维素的氯化钠排斥率达到95%。渗透元素的定位和系统结构已发展成为国内最大的反渗透膜制造商。2009年,中国蓝星有限公司在国内的反渗透膜市场中占有10%的份额。
        结束语
综上所述,在当前海水淡化工艺的新形势下,在反渗透法的具体应用中,海水的预处理应确保反渗透系统运行的长期稳定性,充分考虑开发海水淡化处理程序,保证海水淡化工艺系统的高效与应用性。技术人员通过新形势下各项反渗透工艺的创新,进而促进行业工艺的发展与进步。
参考文献:
[1]邹德安,晏鹏.反渗透海水淡化监控系统的设计与实现[J].盐科学与化工,2020,49(04):50-52.
[2]蔡晶.反渗透海水淡化预处理方法浅析[J].电站辅机,2020,41(01):9-12.
[3]武云霞,赵丹,陈莎莎,张平,杨岳平.反渗透淡化水调质稳定性及健康性实验研究[J].浙江大学学报(理学版),2020,47(01):101-106.
[4]邵天宝,李露,卜建伟,薛喜东,闫玉莲,潘春佑.反渗透海水淡化高压系统设计及设备选型要点[J].净水技术,2019,38(09):131-134.
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