膜技术在海水淡化和综合利用中的新进展

11膜技术在海水淡化和综合利用中的进展XX：前言海水淡化作为解决水危机的有效途径之一,已经在很多GJ和地区(尤其是海湾GJ)得到了广泛的应用。海水淡化的主要方法包括多级闪蒸(MSF)、多效蒸发(MED)和反渗透(RO)等,前两种为蒸馏法,后一种为膜法。由于海水中的硬度、总固溶物和其他杂质的含量均较高,因此海水在进入蒸馏法和膜法淡扮装置之5%～20%)、延长反渗透膜的使用寿命和提高蒸馏淡扮装置的热效率、降低淡化过程的能耗及维护费用,同时可以削减化学药品的用量和污染物的排放量,保持环境的可持续进展。一、海水淡化概述海洋中却隐藏着丰富的淡水,其总量约占海水的97%,相当于13.3亿立方公里之多,是一个最大而又稳定牢靠的淡水储库。据推测,到2025年,全世界三分之二的人口将生活在缺水状态中随着淡水资源短缺的形势日趋严峻,人们寄期望于的淡水资源视。海水淡化是将海水脱除盐分变为淡水的过程,是指将含盐浓35000mg／L500mg／L方法依据分别过程分类,可分为热过程和膜过程两类。热过程有多级闪蒸(MSF)、多效蒸馏(MED)、压汽蒸馏(VC)和冷冻法等;膜过程有反渗透法(RO(NF(ED方法多种多样,目前广泛应用的主要还是多级闪蒸法、低温多效蒸馏法和反渗透法。二、膜技术在海水淡化中的进展1膜法海水淡化进展快速,国内外广泛承受,其根本缘由在于反水淡化系统能耗,进而降低产品本钱至关重要。我国现有的反渗透海水淡化能量回收装置大都是进口产品，如挪威阿科凌的RecupertorGJ五了我国首台具有自主学问产权的日产百吨级和日产千吨级能量回收装置,装置能量回收效率分别为90％和93％,到达同期国际(vPX-50),与不带能量回收的同类装置相比节能效果明显,使得本体能耗下降到3.0kWh·m-3。2优劣对淡化效果的作用更加突出,反渗透膜的作用也至关重要。目前反渗透膜主要由芳香聚酰胺制成,能够阻挡99.9％的盐分同时保持适当的渗透通量,其缺点是反渗透膜分别装置对进水指标有较高的要求,易产生膜污染,需定期对膜进展清洗,并且需在高压下运行,需配备高压泵和耐高压的管路。在发生生物污染时,有UT-VT近研发了耐氯反渗透膜,他们用磺化聚砜作为反渗透的膜材料,如N-HUT-VT个荷电的磺酸基团,觉察可以形成有重现性的稳定聚合物,其抗氯和脱盐性能测试说明,将聚合物暴露在活性氯浓溶液中35h显著的变化,同时其脱盐率可到达99％,满足苦咸水淡化的要求。淡化效果的技术革已展现了肯定的产业化前景。三、膜技术的综合利用海洋是巨大的液体矿,其中隐藏着丰富的化学资源。我国矿产资源相对于众多人口而言较为贫瘠,因此,海水化学资源的综1盐是人体陈代谢必不行少的食品,也是化学工业的根本原料。目前,我国的原盐主要以海盐为主。海水制盐主要有三种方法即盐田法(太阳能蒸发法)、冷冻法和电渗析法。冷冻法如今已很少使用。电渗析法是用离子交换膜浓缩海水制卤,然后蒸发结晶制盐。电渗析离子交换膜法制盐的根本工艺如图1所示。电渗析法制盐具有以下优点:不受自然条件限制,一年四季均可生产。基建投资少,占地面积小。90%以上。卤水纯度和浓度比盐田法有所提高。离子交换膜在日本的最大用途,是承受电渗析的海水浓缩、膜法制盐。这种用途的应用比例占离子交换膜的80%～90%。为此,现在也正在进展制盐用的离子交换膜的改进。电渗析法海水浓缩制盐,关键是单价离子高选择性低电阻的均相膜、大型制盐电渗析膜堆和制盐工艺参数操纵等。海水中有各种溶解离子,电渗析浓缩海水制盐于20世纪70年月初在日本实现工业化,80年月中期各盐业公司全部实行这项技术。国内还未见该项技术工业化应用的报道,电渗析制盐工艺到达工业应用规模的GJ,只有科威特和日本。2溴是重要的化工原料,在生产、科研、生活的各个领域均具有广泛的用途,海水是我国溴素的主要来源之一。国内膜法提溴80年月初,主要是液膜法和气态膜法。液膜技术用于海水溴的分别、浓缩,具有高效、快速、选择性好、节能等特点。利用液膜法从海水中提取溴的试验说明,液膜技术对溴的分别、富集、速度快,工艺简便。可与卤水提溴的(W/O)型乳状液膜,使其形成W/O再O/W的分别体系,Br2在膜面有巨大的传质面积,有较大的溶解度,能有选择地分别和富集海水中的溴,在内相中发生不行逆的化学反响,生成了难以逆向集中中提取溴的分别条件争论和分别工艺已有报道,大多停留在试验室阶段,需要对液膜的破损、内膜外泄,溴在体系中的分布等以两侧溴素浓度差为传质推动力,从膜的一侧集中至另一侧,进展高效非强制性解吸。这一过程需要抑制膜所带来的额外阻力,以单位接触面积计,传质系数低于填料塔,但其单位体积填充密度大,特别是中空纤维膜吸取器填充密度可达1000m2/m3,据争论推想,气态膜法提溴工艺较空气吹出法可节能50%。该法具有传质效率高,无液泛沟流现象,无尾气排放,占地面积小等优点。完毕语随着淡水资源的日趋贵重和短缺,海水淡化技术的应用和进展将有宽阔的空间。但同时我们也应