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反渗透海水淡化技术现状分析
反渗透海水淡化技术综述
1概述
海水淡化技术种类很多,有蒸馏法(多级闪蒸、多效蒸馏、压汽蒸馏等)、膜法(反渗透、电渗析、膜蒸发等)、离子交换法、冷冻法等,但适用于大规模淡化海水的方法只有多级闪蒸(MSF)、多效蒸馏(MED)和反渗透法(RO)。
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。
美国海水淡化的研究重点是反渗透技术,西欧尤里卡计划中的首批尖端项目就包括“海水淡化渗透膜”,日本的“90年代产业基础研究开发制度”中列入了高效分离膜,由此可见反渗透膜法水处理技术在当代高科技中的竞争地位。
1989年前,采用反渗透技术进行海水淡化的淡化水产量占世界海水淡化市场的6%,到1997年底已升至14%,近10年的市场占有率更是呈直线上升趋势。
反渗透法在21世纪将与蒸馏法一起成为海水淡化的主导技术。
2反渗透技术(RO)
2.1基本原理
用一张只透过水而不能透过盐的半透膜将淡水和盐水隔开,淡水会自然地透过半透膜至盐水一侧,这种现象称为渗透。
当渗透到盐水一侧的液面达到某一高度时,渗透的自然趋势被这一压力所抵消从而达到平衡。
这一平衡压力即为该体系的渗透压,如在盐水一侧加一个大于渗透压的压力,盐水中的水会透过半透膜到淡水处。
这种与自然渗透相反的水迁移过程称为反渗透。
2.2工艺流程
进料海水经预处理,去除悬浮固体及其它有害物。
然后经高压泵增压后,进入膜脱盐设备,产出的中间淡水产品进入后处理设施(按淡水不同用途选择,如作饮用水,需pH调节和加氯杀菌设备),精制成终产品淡水。
浓盐水自膜脱盐设备排出。
见图2-1:
图2-1反渗透工艺流程图
反渗透膜是一种用特殊材料和加工方法制成的、具有半透性能的薄膜。
它能够在外加压力作用下使水溶液中的某些组分选择性透过,从而达到淡化、净化或浓缩分离的目的。
反渗透膜组件有多种结构形式,最常用的是中空纤维和螺旋卷式两种。
根据膜材料或成膜工艺又可分为非对称反渗透膜、复合反渗透膜。
目前反渗透膜组件的使用寿命为3~5年。
反渗透膜组件质量的优劣和水平的高低关键在于膜性能的好坏。
反渗透预处理的作用是防止膜被污染和污堵,其出水水质应满足反渗透装置的进水水质要求:
污染指数(SDI)<3;海水反渗透预处理系统由于受取水方式以及各地海水水质(物理指标)的变化而出入较大,一般情况下要采用加氯消毒、凝聚过滤、加酸调节pH值、加阻垢剂、消除余氯以及过滤等措施才能进入反渗透系统。
所以,水质是选择系统的重要依据。
目前,随着超滤技术的不断成熟,超滤设备费用的降低,超滤作为海水淡化反渗透的预处理设备,因其具有出水稳定,占地面积小,能够保证反渗透稳定运行等突出优点,已越来越多的应用于海水淡化系统的反渗透预处理中。
反渗透的高压泵与能量回收反渗透本体部分主要由反渗透组件和高压泵两大部分组成。
反渗透组件是整个系统的心脏部分,而高压泵是系统的关键部件。
高压泵性能好坏对系统性能影响很大。
反渗透所需能耗主要用于提供反渗透过程所需压力上,为了降低淡化水的操作费用,通常在浓盐水排放管线上安装能量回收装置。
目前常用的能量回收装置主要有透平增压装置、皮尔顿水轮机和压力交换器。
能量回收装置可以回收浓盐水能量的60%90%,因此安装此装置后可使淡化水的操作费用大为降低,其规模制水的能量消耗在4.0至7.0kWh/m3之间。
据称国外有公司可使淡化海水的吨水电耗维持在3.7kWh。
高压泵可选用往复泵、离心泵、单螺杆泵和高速泵等类型。
2.3主要优缺点
反渗透为无相变过程,能耗低,每吨淡水耗电3.0-5.5度;工程投资及造水成本较低;装置紧凑,占地较少;操作简单,维修方便。
反渗透的预处理要求严格,反渗透膜需要定期更换,海水温度低的情况下需加热处理。
2.3适用范围
适合大、中、小型海水工程、苦咸水淡化以及中水回用等淡化工程。
3反渗透海水淡化技术的发展
反渗透法是一种膜分离淡化法,该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜将海水与淡水分隔开,若对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压,那么海水中的纯水将通过半透膜进入到淡水中。
反渗透海水淡化法(SWRO)技术的发展有赖于关键设备(包括反渗透膜、预处理设备、高压泵、能量回收装置等)的发展。
3.1反渗透膜性能的提高
在反渗透膜发展的历史中,不对称膜和复合股的研发是创新的两个范例。
不对称膜
Loeb和Sotrirajan于1960年制得了世界上第一高股盐率,高通量,不对称醋酸纤维素(CA)反渗透膜,其创新在于,以往的膜皆为均相致密膜(约0.lmrn厚),传质速度极底,无实用价值,而不对称膜仅表皮层是致密的(约0.2m厚)就这一点,是传质速度提高了近3个数量级,表1给出了1968年研制的CA-CTA膜的性能。
目前通用的CA反渗透膜多用于表面水处理,表2给出了其基本的膜性能。
复合膜
不对称膜在高压下中间过渡层有压密现象,使水通量下降,为此在1963年提出了复合膜的概念,其创新点在子膜的脱盐层和支撑层分别由优选的材料来制备,如脱盐层(约0.2m厚)是芳香族聚酰胺,支撑层是聚砜,这是膜的性能进一步提高,表3给出了复合膜的典型性能。
反渗透膜组器技术的创新,伸膜的性能得以充分的发挥,这里特别提出的是中空纤维反渗透器和卷式反渗透元件。
中空纤维反渗透器
经过多年的研究开发,1970年美国DuPont公司推出B-9型苦咸水脱盐用中空纤维反渗透器,作为重大化工进展而获得1971年美国化工学会奖。
其特点是:
一支直径4英寸的反渗透器可内含90万条φ084μm,φ142μm的中空纤维,表面积达150m2,在2.6MPa下苦咸水脱盐可达8m3/d以上。
卷式反渗透元件
同样地,自1964年提出卷式元件概念,经十多年的多次更新换代,卷式元件也于1970年代中商品化,其构思是数个膜对绕中心多孔产品水管卷起来,呈筒状,其中,膜对是由两张膜(脱盐层向外)和置于中间的产水流道布组成,除靠中心多孔产品水管的一边外,其他三边都用粘合剂密封;使用时,将其放入压力容器中,这一构型使膜片的使用和生产(特别是复合膜)得以急剧扩展。
目前广泛使用的组件就是上述的这两种,中空纤维组件堆砌密度达10000m2/m3,卷式元件的达1000m2/m3,虽然后者堆砌密度低些,但对进水预处理的要求不像中空纤维组件那么严。
目前广泛应用的中空纤维组件有DuPont公司的芳族聚酸胺的(如B-10型6845TR,产水量约26m3/d)和日本东洋纺的三醋酸纤维素的(如HR8355,产水量约12m3/d)。
卷式元件多由美、日的数家公司生产如美国的Filmtec和Hydranautics,日本的Nitto和Toray等,现多用复合膜制作,且以直径为8英寸的居多(一般产水量约20m3/d)。
1930年提出反渗透海水淡化(SWRO)的概念。
1953年美国佛罗里达大学的C.E.Reid教授的研究结果证明利用醋酸纤维素膜可以从海水中制取淡水,1960年,美国加利福尼亚大学的S.Loeb和S.Sourirajan成功制得了世界上第一张高脱盐率、高通透量的可用于海水脱盐的不对称醋酸纤维素反渗透膜。
上世纪80年代初Filmtec公司推出性能优异实用的FT-30复合反渗透膜,80年代末高脱盐率的全芳香族聚酰胺复合膜实现了工业化,到90年代,中压、低压和超低压高脱盐聚酰胺复合膜进入市场,使反渗透技术的发展有了更广阔的前景。
经过几十年的不断发展,海水淡化反渗透膜的性能有了较大的提高,膜材料从初期单一的醋酸纤维素非对称膜发展到表面聚合技术制成的交联芳香族聚酰胺复合膜等新型材料与高效膜。
目前的反渗透膜,水通量是1978年的2倍,盐的透过率大约为1978年的四分之一,价格稳中有降。
表3-1为复合膜的主要性能。
3.2微滤和纳滤技术用于海水预处理
海水不仅硬度高,且水中的悬浮物、胶体物质、微生物、细菌等会使膜受到污染、侵蚀,水的温度、pH值、余氯含量、压力等参数的变化也会影响膜的性能,所以给水预处理对反渗透安全运行是至关重要的。
传统的常规海水预处理包括:
灭菌、沉降、过滤、软化、脱气等,需要多道工序。
20世纪90年代在少数设备中出现了采用微滤(MF)和纳滤(NF)等膜技术作为反渗透海水淡化系统的预处理工艺。
微滤膜(孔径0.2μm)在保持较大的水通量的前提下,可使海水中的胶体颗粒和细菌数量减少几个数量级,不再需要加入絮凝剂、杀菌剂和还原剂等化学药品,同时也省去了保安过滤器,有利于反渗透装置的长期稳定运行。
纳滤膜(孔径在nm级)用于脱除海水硬度和总溶解固体,从而提高海水反渗透的操作压力和系统的回收率。
美国加州海水淡化厂在1994年将MF-RO与常规处理-RO的比较性运行,结果见表3-2。
3.3能量回收效率不断提高
与此同时,膜脱盐用的关键设备,如高压泵和能量回收装置也得到快速的发展。
除高压泵的品种和型号不断增多,容量不断增大,以及效率不断提高之外,特别应提及的是能量回收装置,反渗透海水淡化所以能成为有竞争力的过程,能量回收装置的作用功不可没。
第一代能量回收装置是与高压泵电机主轴相连的涡轮机,用脱盐后的高压浓海水冲击来回收能量,效率约50%;第二代产品是水力涡轮增压器,其优点是不必与泵的主轴相连,安装方面,效率也在50%左右;第三代产品为功或压力交换器,互接将压力由浓海水传给新进的海水,效率大于90%,这样反渗透海水淡化的本体耗电降到3kwh/m3以上。
反渗透海水膜组件的操作压力一般为6.0MPa,从膜器中排放出的浓盐水的压力也近5.0MPa,这部分能量有着巨大的回收潜力和经济意义。
能量回收装置主要有两种:
涡轮透平式和压力交换器。
先期的透平式能量回收装置利用压力较高的浓盐水转动涡轮,再通过传动装置将其能量输送至原海水,能量回收效率为50%~80%。
1998年投入商业应用的压力交换器(PressureExchanger)的特点是旋转部件和高压流体直接接触,直接将压力由浓盐水传给新进的海水,能量回收率高达90%以上,吨水能量消耗仅为2.6kW/h。
能量的回收使海水淡化成本得以大幅下降,反渗透海水淡化所以能成为有竞争力的技术,能量回收装置的作用功不可没。
3.4淡化工艺不断优化
据反渗透膜和组器技术的进步,SWRO工艺也不断地发展,主要工艺过程如下:
二级海水淡化工艺1970年代商用RO膜脱盐率仅在95一98%时,为了从海水中制取饮用水而采用此工艺,第一级的产水(约2000mg/L),再经第二级进一步淡化为饮用水,第二级的浓水返回第一级作为部分进水,显然该过程能耗是高的,约10kwh/rn3以上。
一级海水淡化工艺1970年代末,特别是1980年代中期以后,RO膜的脱盐率达99.2%以上,这为一级SWRO创造了条件。
海水经一级RO后,产水即为饮用水(300-400mg/1),水回收率30—35%。
高压一级海水淡化工艺这是近年来,为了进一步提高回收率而提出的新工艺之一。
通常一级SWRO的操作压力在5.5MPa,而若提高到8.4MPa下操作,则可达60%的回收率,这样海水预处理省了,试剂用量少了,能耗也低了,新建的SWRO厂可采用该工艺
高效两段法这也是提高回收率的新工艺,这是一级两段工艺的改进,在两段间设增压部分,第一段的浓海水经增压和最终的能量回收部分相结合进入第二段,这也可使回收率达60%。
该工艺不仅适合于新建的研件SWRO厂,且可将以前的一级SWRO厂增设第二段,变其产量增加一半。
另外沙特海水转化公司的研发中心提出纳滤(NF)-RO)一蒸馏的新工艺;也有人提出利用深海的静压力进行SWRO淡化,相似地,上海一环境公司提出用人造水柱的静压力进行SWRO淡化等。
4反渗透海水淡化技术的应用
4.1海水淡化技术
4.2反渗透脱盐技术
除SWRO淡化,解决沿海地区和岛屿用水紧张状况之外,RO广泛用于苦咸水淡化以及纯水和超纯水的制备,并成为最经济的工艺过程。
其中,纯水和超纯水的制备约占RO市场的70—80%,涉及电子、电力、化工、石化、医药、饮料、食品、冶金等各行业;苦咸水淡化将在西部大开发中进一步发挥作用。
4.3反渗透浓缩技术
在膜下游获得淡水的同时,上游料液被浓缩,由于渗透压的限制,将无机盐和小分子物质浓缩到10%左右是经济的,这已在化工、医药、食品和中草药等领域得以应用,在环保方面,RO也用于电镀、矿山、放射、垃圾渗滤等废水的浓缩处理,水回用或达标排放。
4.4反渗透集成工艺
RO膜过程有其特点也有其限度和使用要求,为了发挥RO的优势,采用集成膜过程是十分重要的。
如上述的纯水和超纯水制备、物料的浓缩、海水的全利用等基本上都是RO与其他技术集成的。
RO发挥了其脱盐和预浓缩的作用。
4.5反渗透纳滤(NF)
纳滤膜和工艺都是在RO膜和工艺研发的基础上形成的,NF膜的孔径在纳米级,其对单价盐类易透过,而对多价盐和分子量1000以下的物质截留率很高,这一特点,决定了其在饮用水净化、水软化及生物、医药、化工等行业的分离、净化和浓缩中的广泛应用,成为改造传统生产工艺,开发新工艺过程方面的一项重要技术。
与热淡化技术的结合
与热淡化技术的结合主要有两方面:
一是将现行的热法淡化技术与反渗透淡化技术相结合形成混合流程,如此可减少海水的取用量,提高供水的灵活性并降低淡化成本,其二是应用新近开发的热淡化技术(如露点蒸发和膜蒸馏)。
这两种技术都是由美国科学家首先提出,膜蒸馏技术正在美国辛辛那提的东哈佛进行技术验证,而露点蒸发正在进行能否用作凤凰城淡水水源的技术评估。
这两种热法淡化技术的优点都是可以利用来源广泛的废热(例如工业冷却水的热量)或者太阳能的热量。
如果与反渗透淡化相结合,这两种热淡化技术还有望减少浓水的排放乃至杜绝浓水的排放,避免由此而产生的环境问题。
尽管这两种技术还处于试验之中,目前还难以预测他们能否与工业规模的反渗透或热法淡化技术相竞争,但由于不同的水源有不同的特点以及不同的群体对水有不同的需求,还是为各种淡化技术展示了生存和发展的空间。
在实际应用中,选择哪种海水淡化方法要根据实际情况而定,包括规模大小、能源费用、原水水质、气候条件以及技术与安全性要求等。
但几种主要的淡化方法中以反渗透法发展速度最快,淡化水成本也降得最快,这是不争的事实。
据统计,1989年世界淡化装置日产淡水1329万立方米,到1994年日产淡水量为1920万立方米,1997年日产淡水量为2274万立方米,如此高的增长速率,主要得
益于大型反渗透厂的建立。
除中东地区国家历来以闪蒸法为主外,美洲、亚洲和欧洲都以反渗透为首选。
即使中东地区国家,近年来所建的大型海水淡化装置中反渗透法所占的比例也大幅增加。
2002年初,以色列政府批准建立几个总年产达4亿立方米饮用水的海水淡化厂,所有工程经国标招标后均采用海水反渗透工艺。
反渗透法的适应性强,应用范围广,规模可大可小,建设周期短,不但可在陆地上建设,还适于在车辆、舰船、海上石油钻台、岛屿、野外等处使用。
美国陆军在20世纪70年代初,在评价了若干方案后,选用反渗透技术为陆军使用的最合适的净化水技术,美国海军首先将此技术用于潜艇淡化水,后来又应用于其他舰船。
近年来新造船舶或旧船上的更新换代海水淡化装置都已倾向于选用反渗透装置。
为某岛设计的小型反渗透海水淡化装置的物料平衡图见图3。
5展望
反渗透技术虽可认为已接近发展的顶峰期,但仍不属于完全成熟的技术,在下面几点仍有相当大的余地可进一步发展:
1)研制新的膜元件。
重点应是低压反渗透膜和提高反渗透膜的抗污染能力。
2)优化预处理工艺。
尽量减少药剂的使用,进一步提高微滤和纳滤预处理技术的水准。
3)对SWRO装置进行优化设计,提高水的回收率。
4)对浓缩后的海水进行综合利用。
如制盐、提取溴、碘等。
40多年来,反渗透淡化技术从一个概念,至实验室最终成为目前脱盐技术中的佼佼者,是大量创新的思维、创新的技术编织而成的结果。
现今反渗透技术已成为海水淡化的主要方法之一,21世纪的海水淡化市场中,反渗透技术必将大有作为。
反渗透海水淡化技术现状分析
20多年来,反渗透技术取得了重大科研成果与显著工程业绩,膜件性能提高,价格降低,系统优化,投资和制水成本下降是其在世界范围内迅速推广应用的主要原因。
经过10年的工程实践,我国已达到同容量反渗透海水淡化工程的世界先进水平。
我国沿海地区淡水资源严重短缺,在国家大力推动下,大规模推广反渗透海水淡化技术的时机已经到来。
1.反渗透海水淡化技术的新进展
1.1膜和膜件的进展
1960年美国加利福尼亚大学发明了第一代高性能的非对称性醋酸纤维素膜,反渗透(RO)首次用于海水及苦咸水淡化。
上世纪80年代以后,复合反渗透膜因操作压力低、pH适应范围宽和耐生物降解等优点成为海水淡化的主要用膜。
复合膜的概念是在1963年提出的,膜的脱盐层和支撑层分别由优选的材料制备,如脱盐层(约0.2um厚)为芳香族聚酰胺,支撑层为聚砜,这使膜的性能进一步提高。
目前已开发出多种不同用途的复合膜,如用于海水淡化的搞脱盐型膜、纯水制备的超低压和极低压型膜、废水处理的耐污染型膜等。
复合膜广泛用于卷式元件的生产,元件的直径为4英寸、8英寸、16-18英寸等,以8英寸的居多。
1.2高压反渗透系统
目前反渗透海水淡化回收率一般为40%左右,为了进一步提高回收率,日本首先研制成功耐高压膜组件,并在西班牙、日本成功实施了几个海水淡化工程。
通常一级SWRO的操作压力在5.5MPa提高到8.4MPa下操作,能获得60%的回收率,这样可减少预处理水量和工程投资。
在脱盐流程的两段之间设增压部分,也可以使回收率提高。
1.3能量回收装置
通常,在反渗透海水淡化(SWRO)系统中反渗透膜的操作压力为5.8~6.5MPa,从膜器中排放的废浓盐水的压力高达5.5~6.0MPa。
如果按照通常40%的回收率计算,浓盐水中约有60%的进料压力能量,具有巨大的回收价值和意义。
上世纪六十年代初的反渗透海水淡化能耗高达12KWh/m3淡水,膜脱盐率和透水量的提高、一级海水淡化工艺和能量回收装置的应用,很快使能耗降低到6~8kWh/m3淡水。
PX目前主要用于反渗透海水淡化系统,回收效率一般可以达到90%以上。
浙能乐清电厂海水反渗透一级高压系统采用6套PX能量回收装置,总能耗在3.4kWh/m3淡水,同不采用能量回收装置相比大大降低了厂用电率。
1.4双膜法水处理技术
可以说反渗透系统能否安全运行取决于预处理系统的运行情况。
海水反渗透(SWRO)给水预处理技术主要包括消毒、混凝、澄清、过滤等常规预处理工艺及微滤(MF)、超滤(UF)、和纳滤(NF)为代表新的膜法预处理工艺。
所谓双膜法即是在反渗透膜前采用了以上的膜法预处理工艺,保证进水水质,降低反渗透膜运行风险。
2.我国反渗透技术的进展
2.1膜件研发
反渗透是我国主要开发的海水淡化技术。
上世纪70年代进行了中空纤维和卷式反渗透元件的研究开发,80年代初步产业化并在纯水制备中推广应用。
到20世纪末,中国各种所有制膜企业也如雨后春笋般兴起,但多数是用进口膜元件做工程。
中国膜市场的繁荣有力地推动了传统工艺的改造和技术的发展。
但到目前为止,我国膜技术的总体水平仍较低,膜工业的规模也很小,与世界膜技术大国之间差距还很大。
2.2反渗透技术的应用
自1997年浙江舟山建成日产500吨反渗透海水淡化装置之后,大连长海、山东长岛又相继建成日产千吨级的海水反渗透淡化厂。
日产1.8万吨的苦咸水反渗透淡化厂于2001年在河北沧州成功投产。
浙江乐清电厂日产淡水21600吨,采用双模法海水淡化技术,已稳定运行3年。
国家鼓励海水淡化政策,已列入“十五规划”和《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》。
2005年“两会”提出的《关于发展海水淡化的建议》,全国人大环资委、国家发改委、国务院法制办、科技部等10个部委,根据“海水淡化”的工作需要,成立6个工作组,就目前“海水淡化”工作中出现的技术、资金、政策等问题,开展专门研究。
随着淡水资源紧缺问题的凸显以及国家政策的支持,反渗透海水淡化技术在我国有很大的发展空间。
2.3沿海电厂利用海水淡化的优势分析
一个机组容量4×600MW的火电厂每天需要淡水约2万吨。
在淡水资源匮乏的形式下采用海水淡化技术势在必行。
而且海水淡化装置与新建沿海发电厂“共置一处”,可以减少海水淡化系统取、排水设施;稀释浓海水,降低对环境的影响;利用厂用电源,降低运行费用具有明显的经济技术优势。
3.结语
21世纪是水的世纪,全球性淡水供求矛盾日趋紧张,用水安全是经济持续增长的一项必需的战略措施。
海水淡化技术在持续技术创新的推动下将进一步得以完善,投资环境也将进一步改善。
随着淡水资源进一步紧张,自来水价格持续提高,大力推广反渗透海水淡化技术正是时机。
同时,我国也应加强反渗透膜、能量回收装置、高压泵等核心部件的研发,不能停留在目前装配外国部件的水平上。
这对于我国反渗透海水淡化技术的长远发展以及民族企业的振兴来说意义深远。
参考文献
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[3]潘焰平.海水淡化技术及其应用.华北电力技术,2003(10).
反渗透膜法海水淡化技术
7.3.1 关于渗透、反渗透的相关概念
7.3.2 反渗透膜法海水淡化技术的发展历程
7.3.3 反渗透膜法海水淡化技术的主要创新进展
7.3.4 反渗透膜法海水淡化技术的进一步发展
7.3.5 膜性能的优化对海水淡化系统的影响
膜法海水淡化技术
1概述
海水淡化又称海水脱盐,是从海水中获取淡水的技术和过程。
从海水中取出淡水或者除去海水中的盐分,都可以达到淡化的目的。
从海水中分离出淡水的方法又被细分为蒸馏法、冷冻法、反渗透法、水合物法和溶剂萃取法;除去海水中的盐分则包括电渗析法和离子交换法。
尽管淡化的方法多种多样,但目前得到广泛应用的主要还是蒸馏法和反渗透法。
蒸馏法是基于相变分离的方法,盐水变成蒸汽、冷凝后即为淡水。
由于水的汽化潜热为2341kJ/kg,因此蒸馏法海水淡化的能耗要大于无相变过程的反渗透法,此外,由于运行温度高,在同样回收率的前提下,蒸馏淡化的腐蚀和结垢倾向也比反渗透高。
当然,反渗透淡化也具有产水纯度略低、预处理要求严格以及温度降低产水量下降的不足。
尽管如此,反渗透能耗低和易于建设的优点还是让它在新世纪有了快速发展,目前反渗透的装机容量市场份额已超过了50%。
尽管淡化装置在全世界范围内正在高速增长,但是淡化水总量却仍然仅是人类使用淡水数量的很小一部分。
如果淡水资源通过远距离、特别是要跨过山丘或山脉输送过来,就地使用的淡化水总成本有可能会比传统的水资源成本低。
淡化水要在更大范围内为人们所接受,其生命周期内的成本必须与开发新淡水资源的成本相接近。
无论采用蒸馏淡化或是膜法淡化,淡化水的总成本都是由资金成本、能源成本和运行成本三部分组成的。
对反渗透淡化来说,资金成本通常约占40%,能源成本约占40%,而预处理、后处理以及清洗的运行成本约占20%。
蒸馏淡化的资金成本和能源成本占总成本的比例还要高于反渗透。
如果仅仅降低成本组成中的单独一项,例如通过降低膜通量降低能耗,能耗方面的节约将会被资金成本的增加所抵消。
可见淡化水成本要有竞争性,需从资金成本、能源成本和运行成本三方面共同着手。
2淡化技
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