純水設備詳解：反滲透海水淡化系統的各項功能
關鍵詞：反滲透；海水淡化系統；改善措施
引言
隨著中國社會經濟的快速發展，雖然我國反滲透海水淡化系統各項功能已經有了明顯改善，但是現階段依然存在很多問題亟待解決。海水淡化工程水資源系統是系統性和綜合性的系統，與多方面因素都有緊密聯系。
1反滲透海水淡化技術概述
所謂海水淡化技術，主要是把海水中的鹽分出去，提取其中的淡水的一種技術。經過了半個多世紀的研究和不斷發展，這項技術已經顯得比較幼稚，把海水淡化已經在世界的各個地方都基本實現。特別是一些海灣比較缺水的地區，更是需要這項技術。當前的海水淡化技術中，有反滲透、多級閃蒸、多效蒸發和壓汽蒸餾等。就反滲透技術來說，雖然呈現的相對比較晚，但是有一個最大的特點就是采用膜處理技術，與其他海水淡化技術相比，能耗比較低，也比較節能環保。所以，未來一段時間，海水淡化處置技術的核心將會是反滲透海水技術，這種技術將發揮關鍵性的作用。
反滲透技術，英文名稱是REVERSEOSMOSIS縮寫為“RO20世紀60年代發展起來的一項技術，屬于目前比較先進和節能環保的技術，主要是采用反滲透膜在外界壓力作用下使溶液中的溶劑與溶質進行分離，從而很好的去處水中的雜質和鹽分，凈化海水，提取淡水。
1.1優點
①海水淡化使用的反滲透技術屬于一種膜處理技術，基本上具有膜應具有的優點，比如能耗比較低，環保性能好，對于熱敏感物質的分離效果比較明顯等，純水設備應用的范圍也是比較廣的而且應用設備相對比較簡單，維修起來也比較方便。運營的費用相對其他技術是比較低的設備還比較容易定型，具有比較強的自控能力，經營管理的時候比較方便，這樣更加有利于產業化經營。
②反滲透膜的孔徑不大，一些細微的生物病菌都沒有方法通過反滲透膜，而且，這個膜還可以更好的處置一些有機物和一些微粒。所以，利用反滲透技術進行海水淡化，淡化進去的水質是比較好的完全可以達到飲用水的規范。
③反滲透技術的原動力是壓力的分離，其設備構造比較緊湊，設備的體積也不大，單位體積內產水的量也比較高，占地面積不大，而且在操作起來比較簡單，屬于自動化水平比較高的技術。
1.2缺點
①對于反滲透膜來說，對于水質的要求是比較嚴格的所以，進液淡化水之前要對原有的水質進行一個相對比較嚴格的處置，比方，采用微慮超濾膜等一些過濾方法。盡可能的不要污染透膜，防止微孔的堵塞。
②在反滲透運行中，過濾器R.O.膜元件更換頻率相對比較高，這樣就在無形中增加了處置費用，而且運行的時候噪音是比較大的
③海水中有一些難以溶解的鹽分和一些懸浮物以及化合物等雜質，所以，反滲透裝置在長時間使用之后，就會有裇污垢堵塞住。所以，需要在一定時間內用特定的清潔劑對其進行清洗，從而把膜組件的性能恢復到原有狀態。為了防止反滲透透膜上產生細菌，需要定期對其進行消毒處置。
④當前我國海水淡化的產業規模還不是特別大，一天的產量之占據世界的1%左右，海水作為冷去水的用量也只占據世界的6%左右。對于沿海地區來說，自來水的價格是偏高的由于大規模的海水淡化技術還不太成熟，沒有任何法律法規可以遵循也是其中的原因，那些有條件利用海水但是卻沒有利用的情況時有發生。
2反滲透海水淡化系統優化措施
2.1優化反滲透海水淡化系統
反滲透海水淡化系統根據工序的不同可分為四個部分：預處理系統、高壓給水系統、膜組件、后處理系統。
2.1.1預處理系統
實踐中，海水中存在大量硫酸鹽、硅酸鹽等難溶于水的鹽、泥沙，真菌、霉菌、藻類等微生物以及其他雜質。如果未經預處理的海水直接通過膜組件，這些污染物將會直接被半透膜膜體截留，致使膜體短時間內受到嚴重污染，甚至發生損害，破壞膜系統的臨時穩定運行，將導致頻換更換膜組件，造成經濟利息過高。因此，考慮到系統的臨時穩定運行，防止膜組件系統被快速污染甚至被破壞，造成膜組件更換頻繁，使經濟利息過高，海水在進入在膜組件前，相關人員必需進行相應嚴格有效的預處理工藝，以維護膜組件及整個系統平安有效的運行。比方，工程預處置系統按工序及作用的不同可分為二級和一級預處理系統。其中，一級系統主要包括預處置斜管沉淀池、清水池、絮凝沉淀池、純水設備加藥系統、無閥過濾池等。一級系統的作用是除去傷害膜組件的對膜組件發生嚴重污染的有害物質，比如海水中的懸浮有機物、細菌、微生物、泥沙、膠體等。
2.1.2高壓給水系統
實踐中，高壓給水系統主要由三個部分組成：增壓泵、高壓泵、能量回收裝置，反滲透海水淡化工程的主要能耗模塊。高壓泵是反滲透海水淡化系統的主要能耗部件，反滲透過程的水分子通過滲透膜的驅動力是由高壓泵來提供，高壓泵是反滲透海水淡化工程高壓給水系統的心臟。高壓泵的電耗占高壓給水系統能耗的90%以上，占制水成本的70%以上，因此當反滲透海水淡化系統中膜組件已經選定的情況下，海水淡化高壓泵的效率、運行方式將直接決定反滲透海水淡化系統的能耗指標。能量回收系統是高壓給水系統的另一重要組成局部。實踐中，海水經過膜系統后所得的濃水仍然具有很高的壓力，如果系統不能將這部分濃海水中的能量加以回收利用的話，將造成極大的能量浪費。使用能量回系統將這部分濃海水中的能量加以回收利用，可有效的降低系統的總能耗，從而極大降低單位產水能耗。另外，能量回收裝置采用ERIPX能量回收裝置，該裝置在膜組件因老化、污染，海水溫度動搖和鹽度動搖等外部因素影響系統回收率的情況下，該裝置的回收效率也能基本堅持不變。
2.1.3后處理系統
為防止淡化水直接進入輸水管網，使反滲透海水工程所產淡水水質達到生活飲用水規范進而造成黃水現象，相關人員要對反滲透海水淡化工程所產淡水進行后處理。實踐證明，具有自適應功能的CO2+CaCO3淡化水礦化調質工藝可以有效解決淡水硬度和堿度等過低的問題。某工程首創了具有自適應功能的CO2+CaCO3淡化水礦化調質工藝，通過管網，經過后處理的淡水將淡水輸送給用戶使用，保證人們正常用水需求。
2.2考慮多重外界因素
反滲透膜組件對溫度的變化極其敏感，海水溫度一天內的動搖范圍較大，且不同季節日變化溫度范圍也不同，如果在運行過程中不能及時調節高壓泵的運行工況點，不只會造成反滲透海水淡化系統產水能耗的上升，且會加速膜組件的污染，造成能量的浪費及膜組件更換頻繁，從而導致產水費用增加，甚至會造成產水水質下降，因此，相關部門有必要對高壓泵進行季節日優化運行。為了解決反滲透海水淡化高給水系統季節日優化運行問題，相關部門需要在已知每日產水計劃前提下，考慮季節日溫度的變化及峰谷電價影響，確定高壓泵的調速比，獲得各時段高壓泵最優操作壓力下的最優給水流量，使系統產水能耗最低或產水費用最小。
結語
海水淡化技術方面，國要積極學習國外一些先進國家的經驗，進一步完善我國的海水淡化技術。研究的基礎上開發一系列海水淡化技術知識產權，把那些不適用的海水淡化設備裝置淘汰掉。技術引進的同時，要積極的強化吸收，從而解決我國淡水資源缺乏，影響經濟發展的問題。
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