苦咸水淡化解決方案

反滲透法
反滲透法的基本原理及特點用一種選擇透過性膜將一個容器分為兩半,在膜的兩側同時分別加入純水和鹽水,使膜兩側的液面一樣高,過了一定時間會發(fā)生鹽水側的液面在升高,純水側的液面在下降,這是由于水分子透過半透膜向鹽水側遷移的結果,這種現(xiàn)象稱為滲透。能夠對水或溶液具有選擇透過性的膜稱為半透膜。如果在濃溶液一邊加上適當?shù)膲毫?則可使?jié)B透停止。當稀溶液向濃溶液的滲透停止時的壓力稱為滲透壓。反滲透則是在濃溶液一邊加上比自然滲透更高的壓力,扭轉自然滲透方向,把溶液中的離子壓到半透膜的另一邊,這與自然界的正常滲透過程相反,故稱之為“反滲透”,這種裝置稱為反滲透設備。反滲透方法可以從水中除去90%以上的溶解性鹽類和99%以上的膠體微生物及有機物等。與其他水處理方法相比具有無相態(tài)變化、常溫操作、設備簡單、效益高、占地少、操作方便、能量消耗少、適應范圍廣、自動化程度高和出水質量好等優(yōu)點。尤其以風能、太陽能作動力的反滲透凈化苦咸水裝置,是解決無電和常規(guī)能源短缺地區(qū)人們生活用水問題的既經(jīng)濟又可靠的途徑。 反滲透淡化法不僅適用于海水淡化設備,也適合于苦咸水淡化。現(xiàn)有的淡化法中,反滲透淡化法是最經(jīng)濟的,它甚至已經(jīng)超過電滲析淡化法。由于反滲透過程的推動力是壓力,過程中沒有發(fā)生相變化,膜僅起著“篩分”的作用,因此反滲透分離過程所需能耗較低。在現(xiàn)有海水和苦咸水淡化中,反滲透法是最節(jié)能的。反滲透膜分離的特點是它的“廣譜”分離,即它不但可以脫除水中的各種離子,而且可以脫除比離子大的微粒,如大部分的有機物、膠體、病毒、細菌、懸浮物等,故反滲透分離法又有廣譜分離法之稱。

常規(guī)的反滲透法工藝流程
常規(guī)反滲透法工藝流程是:原水→預處理系統(tǒng)→高壓水泵→反滲透膜組件→凈化水。其中預處理系統(tǒng)視原水的水質情況和出水要求 可采取粗濾、活性炭吸附、精濾等,精濾必不可少,是為了保護反滲透膜、延長其使用壽命而設立的,另外,復合膜對水中的游離氯非常敏感,因而預處理系統(tǒng)中通常都配備活性炭吸附。

反滲透法給水預處理
給水預處理對反滲透法安全運行是至關重要的。無論地表水或地下水,都含有一些可溶或不可溶的有機物和無機物。雖然反滲透能截留這些物質,但反滲透主要是用來脫鹽。如果反滲透給水中含有過多的濁度、懸浮物質,這些物質將會淤積在膜表面上,此外還可使水中硬度過高而結垢,這些將使流道堵塞,造成膜組件壓差增大、產(chǎn)水量和脫鹽率下降,甚至使膜組件報廢的嚴重結果。另外不同膜材料具有不同的化學穩(wěn)定性,它們對p H、余氯、溫度、細菌、某些化學物質等的穩(wěn)定性也有很大的影響,對給水預處理的要求也不同。一般來講,膜組件生產(chǎn)廠商均會提出給水水質指標。

反滲透淡化系統(tǒng)的安全運行
雖然反滲透系統(tǒng)運行已證明是可靠的,但產(chǎn)生的故障報道也不少,如給水預處理不當、沒有按規(guī)定控制各種運行參數(shù),均系操作不當引起。
因此,反滲透淡化系統(tǒng)安全運行必須注意以下問題
(1) 定期測試S D I 指數(shù)。S D I 過高,會造成膜組件的不可逆污染,縮短組件的壽命。
(2) 控制回收率。回收率過高,一方面使難溶鹽的組分超過溶度積而結垢,另一方面組件里的濃水流速過低,易于產(chǎn)生濃差極化引起結垢,同時不利于把水中膠體、懸浮物等排出。
(3) 注意膜組件的壓差。膜組件的初期壓差是很小的,如若壓差增大較快,預示膜組件被污染或結垢,必須查出原因,并予以糾正。
(4) 注意產(chǎn)水量和脫鹽率的變化,通常與壓差變化同時出現(xiàn)。如在短時間內,產(chǎn)水量和脫鹽率明顯變化,必須檢查預處理系統(tǒng)運行是否正常,如加藥量是否合適、過濾器是否漏砂等。

反滲透法淡化苦咸水效果
反滲透法脫鹽率及產(chǎn)水純凈程度都比電滲析法高,出水水質優(yōu)于我國《生活飲用水衛(wèi)生標準》,對高氟低礦化度苦咸水通過反滲透法淡化,出水水質可達到我國《飲用純凈水衛(wèi)生標準》。有資料表明,反滲透法淡化苦咸水的能耗———電耗、水耗均低于電滲析法,而且反滲透設備結構緊湊、占地面積小、運行效果穩(wěn)定可靠、符合“清潔生產(chǎn)”要求,反滲透法是較其他方法更為合理、有效的苦咸水淡化方法。
采用反滲透法對不同含鹽量的苦咸水進行脫鹽淡化,淡化過程中,系統(tǒng)運行穩(wěn)定。系統(tǒng)的脫鹽率達96 %以上,淡化水水質達到國家生活飲用水標準。反滲透系統(tǒng)苦咸水淡化裝置具有較強的適應性,可根據(jù)原水的水質情況,調整運行參數(shù)來實現(xiàn)對不同含鹽量的苦咸水連續(xù)進行處理。該裝置高度集成化,可望成為定型的成套設備。