反渗透海水淡化预处理技术研究现状
反渗透海水淡化技术是目前得到工业化应用的两大海水淡化技术之一, 自上世纪80年代以来,得到了极快的发展。由于反渗透膜对进水水质有着严格的要求。因此对海水进行预处理是反渗透海水淡化的必要环节之一。对于保证反渗透海水淡化系统的正常运行,提高膜的使用寿命,降低海水淡化的成本具有十分重要的意义。近些年来,在传统预处理的基础之上,许多新型的预处理技术逐渐发展起来,为反渗透海水淡化预处理技术的发展注入了新的活力。
1 预处理的目的
海水是一个复杂的体系.特别是靠近陆地的海域,海水中含有大量的胶体、悬浮颗粒、微生物、细菌、溶解性有机物和无机物。在反渗透海水淡化过程中,大量的胶体、悬浮颗粒可能会阻塞管路,引起膜元件的污染:微生物和细菌会使膜元件受到侵蚀,其残体可能在膜表面沉积而引起膜的污染;海水中含有的大量的碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、氯化物等使其具有很高的硬度,在反渗透的过程中形成水垢而引起膜的污染;海水的pH值、余氯的变化会引起膜的水解和氧化:淡化过程中溶解氧的存在使淡化装置的金属材料易腐蚀和产生氧化物污垢。
反渗透膜对进水水质有着较高的要求.一般来讲,反渗透膜组件的生产商均会提供给水水质指标。因此反渗透海水淡化成功与否首先取决于预处理的合理性。
2 反渗透海水淡化的预处理技术
2.1 传统的预处理技术
传统的预处理流程主要包括:消毒、凝聚和絮凝、过滤、调节pH值、加阻垢剂等。传统的预处理方式对于水质较好的海域完全可以满足反渗透海水淡化的进水需求,在国内外海水淡化工程中应用广泛。但是传统的预处理方式本身也存在许多问题.如其中的海水加氯一般采取连续加氯的过程,加氯量不宜控制,加氯不足则杀菌不彻底,加氯过量则易对RO膜造成不可逆损害。连续加氯方式还可能使耐氯性较强的细菌残存下来并以液氯分解的微生物和细菌为营养源而繁殖更快。
传统的预处理方式存在工序较多,占地空间大,且成本高,效果不好,难于控制的问题,更重要的是常规的预处理方式不能对细菌和胶体构成有效的屏障,保护反渗透膜,而且其产水流量和水质随着原水水质而变化,不能满足反渗透进水水质恒定的要求。随着反渗透技术的广泛应用,对于水质较差的地区的预处理方式,传统的预处理方式面临着很大的挑战。
2.2 新型的预处理技术
随着膜过滤技术的不断发展,许多新的预处理技术不断地应用到反渗透海水淡化技术当中。这些年来,膜法预处理技术成为反渗透预处理技术的一个重要发展方向。
2.2.1 微滤fMF—microfiltration)技术
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