[00652871]电化法反渗透海水淡化技术

电化水处理装置的中试鉴定现场在开封市第三自来水厂，至今模拟的自来水生产系统还在那里放着。实践证明电化水处理装置不添加任何化学药剂就能彻底清除细菌，使水溶液化合物脱稳，使水形态简化，使产生的垢形态变化(不再板结)。因此可以相信电化水处理装置与膜组件组合成的海水淡化系统是最优秀的：1、结构紧凑，造价低：常规的前级处理设备包括初滤、细滤、超滤、杀菌、脱气和监测控制装置等等，还要配合能量回收系统。这些设备复杂、造价高，使用寿命短。它们只用一部电化水处理装置和配套的物化罐，加上超滤即可取代，不但大大简化了结构，而且降低了设备投资。2、性能卓越：常规装置一个环节出问题，即可造成整个系统不能工作，而且过滤的方法无法保证出水质量始终如一。电化水处理装置依靠电离净化和电化学原理很彻底的净水，依靠电能常温除菌能力极强，电力打碎水的环形结构，增加短链状水分子数目，破坏了胶体平衡和化合物稳定性，使水的流动性增强，透过度增加，由于装置内部没有截流器件，物化罐的辅助过滤也只是次要手段，所以不但保证出水质量始终如一，而且出水质量优于常规装置。3、改善膜的工况：经过改性的海水在高压下，水分子很容易透过膜，盐类的结晶形态发生变化，不会粘结在一起，细小的胶体被聚集成大颗粒，不会进入膜层堵塞通道，浓差极化层物理状态的改变使其对膜的工作状况影响变小，增加了膜的使用寿命，提高了膜的产水能力。4、运行费用低：电化水处理装置处理1吨水耗电1度，工作过程不需要高压，其他消耗量也较小，比常规装置运输费用低得多。5、出水质量高：现有反渗海水淡化系统为了保证膜的工况要加入化学药剂，为了灭菌要用氯消毒，使水的成份更加复杂，即便得到了淡水，也不能保证淡水中没有新的副产物。比如氯的加入有可能形成致癌的氯化物副产物，而且氯对膜也有损伤。这些因素不但提高了制水成本，而且降低了出水质量。电化水处理装置不用药物杀菌，不必担心氯的问题，改性的海水改善了膜的工况，延长了膜的使用寿命，提高了产水量，产品水水质更好。由于以上种种原因，电化水处理装置与反渗透技术可以组合成最理想的海水淡化系统。这种系统造价低于现有系统，体积小于现有系统，运行成本低于现有系统，出水质量优于现有系统，比现有系统更容易扩大化，双现有系统更容易微型化，比现有系统更有广阔的应用场合。第一点，系统结构紧凑：海水不经预处理直接进入电化水处理装置，通过沉滤罐和超滤组件，得到无菌、离子成份少、改性的洁净海水，利用活塞泵脉动给膜组件供水，得到淡水。第二点，出水质量好：由于原水中不必添加化学成份，离子含量少，透过膜的离子数量随之减少。海水经过改性之后，通过的淡水是小链状分子组合，适合饮用。第三点，膜使用寿命长：海水经过改性之后，到达膜表面的海水是洁净无菌的，不会受到细菌污染；不同需要氯消毒，膜不会受到氯的破坏，膜使用寿命延长；渗透压的降低使淡水更容易过膜，膜受压力降低，使用寿命延长；垢的形态发生变化，不会板结在膜上，膜接触的化学成份减少，由此引起的膜损伤养活膜的使用寿命延长。第四点，系统规模限制减少：由于减少了设备，降低了工作压力，节约了前处理费用，使系统投资成本下降，系统规模可以做得更大或更小，小的可以装在船上，大的口可以超过现有的的一级海水淡化系统中最大的系统。二级海水淡化系统：二级海水淡化技术系统投资大，动力消耗大。但是较低的工作压力和高度的可靠性使其仍然具有实用价值。它还有以下的特点：1、现有的二级反渗海水淡化系统流程图已示于前述。用第二级的浓缩水与原海水混合，可以使第一级进液浓度由35000降低到20000，这样做的好处是膜的脱盐度只需90%-95%。2、对膜脱盐度要求降低，使系统的操作压力一般在60-80公斤/厘米<'2>，既可正常工作系统机械要求可以降低。另外，对膜的抗压力要求也有所降低。3、膜工况的改善甚至可以放宽前级处理要求。由于以上原因，二级海水淡化系统更适合大规模化和连续工作，近来膜的生产技术迅速提高，膜的性能不断提高，售价不断下降。低压和超低压膜的出现大幅度降低了系统投资，如果用电化水处理装置与低压膜组合，应该可以实现大规模低成本海水淡化技术。当海水淡化的成本下降到纯净水的成本，课题组就不用担心水的短缺了。