反渗透海水淡化技术应用研究
2015-01-27潘菲
潘菲
(国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心 江苏苏州 215163)
反渗透海水淡化技术应用研究
潘菲
(国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心 江苏苏州 215163)
反渗透技术在海水淡化领域的应用,将广博的海水资源转化为紧缺的淡水资源,为解决水资源的紧缺问题提供了新的方法和途径。该技术有着经济环保的优点,在海水淡化领域的发展极为迅速。本文着重探讨反渗透海水淡化技术的特点及应用前景。
反渗透技术;海水淡化;优缺点;应用前景
随着对水资源利用的增加,而环境污染却日益严重,造成了水资源的极度紧缺。对于水资源的渴求使得人们将目光转向了海水资源。如何将海水资源转化为人们所需的淡水资源就成了人们关注的重点。反渗透海水淡化技术就是在此种背景下,通过不断地试验研究而成的。
1 反渗透海水淡化技术的概念
反渗透海水淡化是将经过预处理后的海水注入到“半透膜”处理系统,运用“半透膜”只允许纯水通过的特性,在海水一侧施加压力,帮助海水中的纯水穿过“半透膜”进入淡水一侧,将纯水从海水中分离出来,实现海水的淡化处理。
2 反渗透海水淡化的应用现状
在我国,利用反渗透技术进行海水淡化处理与国外相比起步较晚。反渗透装置的设计和应用以及“半透膜”材质的研究等都还在进一步探索和研发阶段。虽然,就目前而言,已经投入使用的每天产水量在一百立方米以上的设施总数已超过500台,并在海水淡化领域拥有了一定的规模,且取得了一定的成果。但对于满足大规模运作的工程设施和高回收率等要求的技术依然处于较落后的现实状态。在装置的研究水平和技能的创新上还有明显的差距,反渗透装置的核心技术还无法实现国产化,对于能够处理较大规模海水量的设备,依然需要从国外进口。而在从国外引进较高级别的设备时,又产生了难以满足技术水平要求的尴尬局面。
3 反渗透海水淡化的优点
反渗透海水淡化具有能耗较低的优点,在运用“半透膜”作为处理核心时,对热敏感性的各种物质具有很好的分离效果。而且“半透膜”的孔径非常小,能够将细菌、病毒等微生物从纯水中分离出来,对于水中的绝大多数有机物以及微小颗粒都有着很好的分离效果。反渗透海水淡化的适用范围比之蒸馏法、电渗析法较为广泛。且经过反渗透法处理后得到的淡水的水质很高,甚至达到了饮用水的水质要求。在给海水一侧提供压力进行反渗透的过程中,对于设备的要求较为简单。反渗透海水淡化的设备体积较小,由于各组成部分排列紧密,使其能够占用较小的空间,而在相同体积内产出水的数量相对于其他方法也较为丰富。设备的灵便能力较强,对于管理运营的要求也较低,易于操作也方便维修,且具有较高的自动化能力和较强的自控能力,为产业化生产提供了便利。
4 反渗透海水淡化的缺点
反渗透海水淡化的缺点主要也都是针对于“半透膜”的特点产生的。由于“半透膜”的孔径较小,因此对于经由“半透膜”处理的原水的要求就较高,进入渗透膜的原水需要经过一定程度的预处理,在达到渗透膜要求后方可进行海水淡化处理,否则容易造成渗透膜的污染和膜孔堵塞,使处理设备处于瘫痪状态。反渗透海水淡化过程中会产生较大的噪声污染,其运行组件也极易受损,需要经常更换,从而增加了运营费用。在长期使用过程中,反渗透装置需要利用适宜的清洁剂对膜结构进行经常性的清理工作,以防止处理过程中产生的污垢对渗透膜膜孔的堵塞,使膜结构能够保持通透性。而由于海水中含有大量的细菌等微生物,即使不能够穿透渗透膜,却能够吸附在渗透膜上,造成污染,因此,非常有必要定期地对渗透膜进行消毒处理,避免渗透膜上细菌的污染滋生。
目前,沿海地区的海水淡化规模较国际而言依然很小,海水淡化的技术水平依然很低,利用海水淡化来获得淡水的成本偏高,使得人们即使有条件利用海水资源也并不热衷。而对于大规模的海水淡化工程还不够成熟,在技术和设备以及管理上都存在欠缺,因而利用反渗透法进行海水淡化也仅局限于小规模的生产运营,较之其他方法的海水淡化,较为局限。
5 反渗透海水淡化应用前景
反渗透海水淡化拥有着鲜明的优点,只是因为在设备、工程和膜材料的研究上还有着局限性。但是,随着地球上淡水资源的逐步稀缺,人们也紧急地将关注的目光投向较为无限的海水资源,对于海水的利用率也就会随之剧增。在此背景的推动下,将会有更多的技术人员更加深入地研究反渗透海水淡化。关于膜的研究,新材料质地的发现探索,也会为解决“半透膜”易受细菌污染,易被污垢堵塞等弊端找到合适的解决之道,使得反渗透设备中的精髓部件的使用寿命得到大大的增加,从而降低了运营成本。海水淡化工程付诸实施势在必行,也给了技术人员更多实践的机会。在与国际交流的同时,提高了自身的技术水平,对于扩大海水淡化的规模,提高海水利用率和淡水回收率都有显著的优势。在改善反渗透设备自身的同时,扩大了海水淡化的规模,对于海水利用率的提高,都为反渗透海水淡化的应用提供了很好的平台,促进了反渗透海水淡化的应用和发展。
6 结语
水是生命之源。在环境污染日益严重,人口基数日益增加的今天,对于水资源的需求矛盾也日益突出。因此,在解决水资源的矛盾时,寻求对海水利用率的增加,利用科技的力量提高反渗透海水淡化的能力,增加淡水资源的回收率,扩大海水淡化的工程规模已成为了应对水资源紧缺问题中一大重要课题。通过更多的实践积累,增加海水淡化技术实用性能的同时,也促进了反渗透法的发展和更为广泛的应用。
[1]陈益棠,陈波.高回收率反渗透海水淡化[J].水处理技术,2004(04).
[2]陈益棠,章宏梓,周倪民.高回收率反渗透海水淡化工艺[J].水处理技术,2005(06).