反渗透海水淡化给水工程的设计与应用

淡水资源短缺和水源污染已成为一个严峻的问题。“开源、节流、回用”是解决我国水问题的一个指导方针。反渗透海水淡化工程的建设,正在缓解淡水供需矛盾。文章在概述海水淡化产量与水价后,用国内外3个不同规模的实例描述反渗透海水淡化给水工程中的膜工艺设计与应用,给出海水淡化反渗透给水工程设计方案与淡化水厂的运行结果。     

海水淡化反渗透膜的研究和发展

本文主要介绍了反渗透淡化海水技术,同时评述了目前国内外反渗透海水淡化用膜的研制及进展。表1。     

基于VPDN的海水淡化工程运行监测系统的设计与实现

设计了基于VPDN无线专网的海水淡化工程运行监测系统,并对系统总体方案、软件设计等方面进行了介绍,并以西沙某岛100 t/d反渗透海水淡化工程为试点,建立了基于VPDN的远程监测系统。该系统能够实现海水淡化工程生产及排放状况的在线监测,并将实时采集的监测数据通过网络传输给远程监测中心,为海水淡化工程远程监测提供技术支撑。     

反渗透海水淡化水的市政应用研究

反渗透海水淡化水具有洁净、纯度高和供给稳定的特点,可缓解淡水资源匮乏的问题。文章介绍海湾国家、美国和中国反渗透海水淡化水市政应用现状以及一些典型案例,在此基础上,提出政策扶持和企业协调并重、推进装备核心部件和关键技术国产化以及建立健全相关标准和加强监管等建议,以期促进我国反渗透海水淡化水的大规模市政应用。     

我国首座反渗透海水淡化站在舟山建成投产

1997年11月6日,我国第一座日产500吨反渗透海水淡化站在浙江省舟山群岛最东端的渔业重镇嵊山岛建成投产。 建如此规模的反渗透海水淡化示范工程,在国内尚属首例,浙江省科委和国家海洋局对此极为重视,并作为重大科技项目给予大力支持。国家海洋局杭州水处理技术开发中心是该项工程的技术总负责,并承担了工程的设计和设备研制工作;当地嵊山镇政府为项目实施单     

膜技术在海水淡化和综合利用中的新进展

主要论述了膜技术在海水淡化和海水综合利用中的新进展。包括各种新开发的反渗透海水淡化新技术，将淡化、制盐、电解和吸附相结合的海水综合利用新工艺，以及海水综合利用的资源和节能集成技术。为膜技术在海水淡化和海水综合利用等方面的应用提供借鉴和理论指导。     

反渗透海水淡化技术现状和展望

反渗透膜技术于20世纪60年代取得突破性进展,促使反渗透海水淡化在近50年间高速发展,淡化产能自20世纪90年代起激增.海水反渗透(SWRO)淡化已成为目前投资最省、成本最低的利用海水制备饮用水的过程.文中主要对海水反渗透淡化的发展状况进行了介绍,如膜和组件的改进,关键设备高压泵和能量回收装置效率的提高,多种工艺过程的不断发展,包括预处理和后处理的新工艺,以及对环境的影响和相应对策等.反渗透技术的发展也推动了其他膜分离技术的进步,并扩展其应用领域.预计在不久的将来,膜技术在海水淡化和水再利用、扩大和保护水资源、循环经济、清洁生产、改造传统产业、节能减排及提高人民生活水平等方面发挥的作用会越来越显著.     

国产小型反渗透海水淡化装置通过设计定型审查

由天津纺织工学院膜分离工程研究所和常州能源设备总厂共同研制,并由海军舰船科技开发部和常州能源设备总厂联合开发的国产MFI型反渗透海水淡化装置(2.5吨/日)日前在江苏常州通过由海军军工产品定型委员会主持的设计定型审查。 反渗透技术是近年来新兴的无相变高效节能液体分离技术,在化工、医药、食品和海水淡化等领域都有广泛的应用。我国自70年代开     

海水冷冻预淡化系统的试验研究

本文提出了一种基于冷冻脱盐的海水双级冷冻预淡化系统。该系统利用蒸发结晶器对海水进行冷冻,并通过振动分离与洗涤实现冰晶与卤水的分离,以此实现海水的初步脱盐,可作为反渗透淡化的预处理系统。同时,海水冷冻淡化过程中消耗的冷量可重新回收用于空调制冷,淡化成本得以有效降低。本文建立了海水双级冷冻预淡化系统的数学模型,获得了试验系统的关键设计参数,以此搭建了试验平台并完成了试验测试,并对海水双级冷冻预淡化系统进行了经济性分析。试验结果表明:经过海水冷冻预淡化系统,预淡化海水产量可维持在21~27 L/h之间;预淡化海水盐度可从35降低到约11;预淡化过程可回收总冷量7.91 kW;反渗透淡化总成本可降低约33%。     

澳大利亚海水淡化对我国的借鉴研究

澳大利亚部分沿海地区淡水资源短缺,近年来海水淡化技术在补充当地市政供水、保障供水体系安全方面起到了重要作用。截至2012年8月,澳大利亚海水淡化工程装机规模近1.0×106m3/d,广泛采用风能等可再生能源供电。投资运营方面,大多采用政府投资的"设计-建设-运营"模式,制定了较为规范、完善的工程审批程序和环境保护措施,有效保障了海水淡化工程与海洋环境的协调可持续发展。借鉴澳大利亚海水淡化经验,结合我国国情,提出4点政策建议:明确海水在市政供水中的作用和地位,建立适合我国的海水淡化的供水运营机制,完善海水淡化工程审批程序,开展海水淡化海洋环境影响评估。     

近50年国际海水淡化技术研究的发展状况——基于Web of Science数据库的文献计量分析(1971—2020年)

以Web of Science数据库核心合集内收录的1971—2020年海水淡化文献为数据源,借助CiteSpace对国际海水淡化研究领域的国家和研究机构、关键词、参考文献、期刊与基金等信息进行分析,提出国际海水淡化技术演进大致经历了三个阶段:起步阶段;以反渗透、多级闪蒸、超滤、微滤等研究为主的积累阶段;减压渗透、正渗透、纳米颗粒、石墨烯等海水淡化新材料新技术不断涌现的快速发展阶段。同时,从技术进步和政策支持两个方面提出了对国内相关研究的借鉴与启示。     

基于双缸耦合原理的阀控式能量回收系统原理设计与仿真分析

针对小规模海水淡化需要解决能量回收装置的能回效率与空间问题,将能量回收装置与压力提升泵进行集成一体化设计,研究了一种双缸耦合阀控式能量回收系统。系统两液压缸内活塞各由一个电动推杆推动,叠加高压浓海水压力实现压力交换,同时进行活塞推力的耦合控制,避免了压力交换过程中活塞的压力脉冲波动,保障了反渗透膜工作压力稳定;基于小型海水淡化装置,根据压力能流反渗透工艺节点压力流进行了计算分析,得出电动推杆推力压力0.5 MPa左右的补偿压力曲线。通过AMESim进行液压仿真分析,结果表明在系统回收率为30%,高压浓海水进口压力为4.8 MPa,增压海水压力4.6 MPa的情况下,通过压力补充增压海水压力可增压到5.0 MPa,反渗透膜压力与流量波动较小,满足反渗透海水淡化的压力需求。     

海水淡化排放的高盐废水对海洋生态环境的影响

盐度是海洋环境中最重要的生态因子之一,每种生物各有其适宜生长盐度要求,当环境盐度超过该范围时,生物体的生长、发育、生殖、行为和分布都会受到影响.近10年来,随着淡水资源紧缺和海水淡化处理成本的下降,海水淡化厂数量急剧增加,大量浓盐水进入海区导致受纳海域盐度升高.高浓度盐水给海洋生态环境带来许多负面影响,有关浓盐水的海洋生态安全问题备受人们关注.在总结和分析浓盐水对海洋浮游生物、底栖动物、甲壳类动物、鱼类和海草等影响的基础上,指出海水淡化厂排放的高盐废水对海洋生态的潜在威胁,浓盐水的排放使一些经济水产种类产量减少,给渔业资源和海洋经济带来损失.不同地域环境对海水淡化厂排放水的敏感程度不同,且潮流、海流和水团等水文因素以及海水淡化厂的日处理量和规模等因子决定了排放的高盐废水对海域生态影响的程度.为减少排放的高盐废水对出水口附近海域的影响,提出了海水淡化工程合理规划和布局的可行措施,要选择水体交换良好的海域作为海水淡化工程所在地,对排水口要进行因地制宜地设计,做好高盐废水的再利用工作,以最大限度地减少排放的高盐废水对海区环境的负面影响.建议对海水淡化厂附近海域进行有针对性的水质调查和监测,并做好环境风险影响的评价工作;制定及完善相关的法律法规,建立统一的高盐废水排放标准,而该标准则要以排放的高盐废水对当地海洋生态不造成较大的影响为依据,使海水淡化产业的发展有法可依.     

多点液压式波浪能海水淡化系统建模与仿真

为缓解淡水资源短缺及化石能源过度使用问题,提出多点液压式波浪能海水淡化系统,该系统主要由采能装置、液压传递系统与反渗透膜海水淡化设备组成。系统的采能装置采用振荡浮子式,可将波浪能转换为浮子振荡从而被液压系统吸收达到采集波浪能的目的。为了提高液压式波浪能海水淡化系统的采能效率及淡水率,利用AMEsim软件对液压传递系统进行建模与仿真,分析了蓄能器、浮子个数及波高对液压传递系统输出响应的影响。结果表明:蓄能器能够使液压马达的输出响应更加稳定;当浮子的数量增加时,液压系统达到稳定的运行状态所需的时间更短,从而有利于提高系统的效率;波高在2 m左右时,本系统的产水量达到最大。     

河北省海水淡化水源地选划评价指标和选划体系研究

文章基于2016年对河北省沿海海水淡化项目的调查研究,通过对海洋自然环境现状和海水淡化工艺进行系统综合分析,建立河北省海水淡化水源地选划体系。研究发现,海水淡化水源地选划的评价指标内容可分为3个方面,即水量、水质和经济性。其中水质指标需根据海水淡化工艺进行相应评价。研究表明,水深和底质类型是进行海水淡化水源地选划的关键因素,水源地的离岸距离直接影响项目建设的资金投入。海水淡化水源地选划的大致评价步骤为:对土地利用方式和海洋功能区划进行符合性分析,对水源地离岸距离进行分析,对水深和海洋底质类型进行评价,进行水质分析,最终给出适宜性评价结果。该评价体系可为河北省海水淡化水源地的开发利用提供技术参考。     

晋江海域海水淡化工程浓盐水排海方案研究

为科学选择海水淡化浓盐水排海方案,运用MIKE3数值模拟软件,选取福建晋江附近海域,建立了海水淡化浓盐水排海三维数值模型,模型水位振幅误差在10 cm以内,流速、流向计算结果与实测值变化规律一致,精度符合要求。考虑多端口、排放口间距、喷射速度等因素对浓盐水稀释的影响,选取了4种不同的浓盐水排放方案,开展了海水淡化浓盐水排放扩散模拟,计算了不同排海方案下盐升包络面积。结果表明,晋江海域浓盐水排放量为3.5万t/d的海水淡化工程采用扩散器后盐升分布面积显著减少,采用多个排放口且每个排放口多个端口喷射的排放方案,可明显增强浓盐水在受纳海域中的扩散稀释效果,盐升3的分布面积可减少近一半。建议加强我国海水淡化工程浓盐水排海扩散器的研究与应用,保护受纳海域海洋生态环境。     

天津南港工业区海水淡化工程附近海域水质调查

海水淡化工程带给城市经济社会效益的同时，也给海洋环境带来负担。海水淡化工程产生的大量排海浓海水在温度、盐度、有机物和营养盐、重金属、酸度、余氯、溶解氧和机械卷载效应等方面对海洋生态环境和海洋生物会产生一定影响，甚至对人类健康产生间接的危害。文章在2018年调查天津南港工业区海水淡化工程附近海域水质状况的基础上，分析海水水质变化趋势。研究表明：2018年调查区域主要污染因子为无机氮，其次为化学需氧量；其局部海域范围内无机氮和化学需氧量的含量各自呈现规律性变化；其他指标均未出现明显波动；南港工业区海水淡化工程附近海域的调查指标未发生明显变化。