[導讀] 介紹了國外海水反滲透淡化技術近幾年的發(fā)展狀況和國內(nèi)反滲透海水淡化工程實 例,對國內(nèi)海水反滲透淡化技術存在的問題,提出了相應的發(fā)展對策。

世界淡化水的總產(chǎn)量從 60 年代至今已經(jīng)增長 到2 300 ×104 m3/d,而且還在以 10%～ 30%的年增 長率攀升。供養(yǎng)的人口不僅有中東的若干國家,還 有美國、俄國、日本、意大利、西班牙等發(fā)達國家的部 分地區(qū),達 1 億之眾。從海水淡化的技術種類來說, 目前主要的還是蒸餾法,但是,反滲透海水淡化技術 由于其設備投資省、能量消耗低、建造周期短等諸多 優(yōu)點,近10 年來發(fā)展速度很快,目前最大的反滲透 海水淡化廠產(chǎn)水規(guī)模已經(jīng)達到 11×104 m3/d,在 21 世紀將與蒸餾法一起成為海水淡化的主導技術。 1 反滲透海水淡化技術的國際現(xiàn)狀 經(jīng)過近40 年的不懈努力,反滲透技術已經(jīng)取得 了令人矚目的進展。目前反滲透膜與組件的生產(chǎn)已 經(jīng)相當成熟,膜的脫鹽率高于 99. 3%,透水通量大 大增加,抗污染和抗氧化能力不斷提高,銷售價格穩(wěn) 中有降; 反滲透的給水預處理工藝經(jīng)過多年的摸索 基本可保證膜組件的安全運行; 高壓泵和能量回收 裝置的效率也在不斷提高。以上措施使得反滲透淡 化的投資費用不斷降低,淡化水的成本明顯下降。 反滲透海水淡化的技術進步表現(xiàn)在如下方面: ① 反滲透膜的性能明顯提高[ 1] 1978年成功地開發(fā)了海水淡化反滲透復合膜 (采用脂肪族聚酰胺復合物為材料)至今,經(jīng)過近 20 年的不斷發(fā)展,海水淡化反滲透復合膜的性能已經(jīng) 有了較大的提高,目前的反滲透復合膜系采用芳香 族聚酰胺的材料,特征水通量是 1978 年的 2 倍,鹽 的透過率大約為 1978 年的四分之一。如此的技術進步使得海水淡化制取飲用水從原來的二級流程簡 化為目前的一級流程,且膜的價格穩(wěn)中有降。 ② 功交換器的研制成功[ 2 ] 據(jù)報導,一種新型能量回收裝置已經(jīng)成功地用 于 New Providece 島的 13 600 m3/d 和 Cayman 島的 5 000 m3/d 海水反滲透淡化系統(tǒng)上。這種能量回收 裝置稱為功交換器,將排放的濃鹽水壓力傳給補給 海水,轉(zhuǎn)換效率高達 89%～ 96%。由于濃鹽水的能 量回收充分,據(jù)測算系統(tǒng)的噸水能量消耗僅為 2. 6 kW·h。這種功交換器是 1998 年反滲透海水淡化技 術的一個新里程碑,更為意義重大的是該數(shù)據(jù)是從 商業(yè)規(guī)模的淡化裝置上得來的。 ③ 段間能量回收透平的成功應用 [ 3] 1996 年 6月,佛羅里達水服務公司( Florida Water Service Corp. )在 Marco 島對現(xiàn)有的 15 000 m3/d 苦咸水淡化系統(tǒng)進行了工藝改造,使第二段排放的 濃鹽水通過段間能量回收透平用于提高該段的進料 水壓力,從而提高了第二段膜堆的產(chǎn)水量。通過如 此改造, 系統(tǒng)的產(chǎn)水量增加 3 780 m3/d , 增幅達 25%。段間能量回收透平適合于苦咸水或鹽含量較 低的海水淡化系統(tǒng),它可以增加系統(tǒng)的產(chǎn)水量或降 低系統(tǒng)的能量消耗。 ④ 微濾技術用于海水預處理 [ 1 ] 鑒于傳統(tǒng)地加入化學藥劑和二級過濾的預處理 技術不一定能很好地去除進料海水中的膠體類物質(zhì), 提出了利用膜處理作為反滲透預處理工藝流程。該 流程的核心是采用大孔徑中空纖維超濾或微濾膜,超濾膜的截留分子量為( 10～ 20)×104 u ,微濾膜的孔徑 為0. 2μ m。經(jīng)過一定的工業(yè)規(guī)模運行,膜技術的預處 理工藝已經(jīng)基本成熟,并具有如下兩個新穎性能: a. 可自動、頻繁脈沖式?jīng)_洗中空纖維管(某些型 號采用反洗) ,其特點是通過短時間的停運來保持穩(wěn) 定的產(chǎn)水通量。 b . 可在一很低的橫流速度下工作,甚至可以在 單向流動狀態(tài)下工作(全流過濾)。 采用微濾(或超濾)作為海水反滲透的預處理, 不需要加入絮凝劑、殺菌劑和余氯脫除劑等化學藥 品,同時也省去了保安過濾器,將反滲透的進水水質(zhì) 從傳統(tǒng)處理方法的 SDI 3 改進到 SDI 1,且不使 反滲透的預處理成本明顯增加。此技術由于改進了 進水水質(zhì),不僅延長了反滲透膜的使用壽命,而且有 助于提高系統(tǒng)的回收率、降低運行費用。 ⑤ 納濾技術在預處理中的應用 [ 4] 沙特阿拉伯的 SWCC 成功地 開發(fā)出了納濾 ( NF)作為海水的預處理技術,用于脫除硬度和總?cè)?解固體,從而提高海水反滲透的操作壓力和系統(tǒng)的 回收率,保證膜組件的運行安全。基于同樣的道理, 納濾也可以用于多級閃蒸和多效蒸餾的給水預處 理,提高設備的運行溫度,從而提高造水比。如采用 納濾作為海水預處理,并將海水反滲透和多級閃蒸 結(jié)合起 來, 可以使 系統(tǒng)的 回收率 提高到 90%。

SWCC 公司已經(jīng)將納濾作為海水預處理的技術申請 了專利。 ⑥ 淡化成本的明顯下降 由于膜的性能不斷提高,高壓泵和能量回收裝 置的性能持續(xù)進步,各種預處理新工藝的不斷提出, 促使設備的運行管理更為簡單; 更由于國際市場一 體化的傾向,加大了海水淡化工程公司之間的競爭, 使得設備的投資費用不斷降低,從而使反滲透海水 淡化的造水成本不斷下降。其明顯例子是塞浦路 斯[ 5 ] 分別于1995 年和 1998 年對 2×104m3/d 的海水 淡化工程進行國際招標,淡化水的最低報價從 1995 年的 1. 22 美元/m3 下降到 1998 年的 0. 782 美元/ m3 ,下降幅度高達 36%。 

2 國內(nèi)反滲透海水淡化工程 據(jù)初步估計,國內(nèi)運轉(zhuǎn)的產(chǎn)水量大于 100 m3/d 的反滲透淡化裝置總數(shù)量不少于 500 臺。這些反滲 透淡化裝置的淡化對象大多數(shù)屬于地表水、自來水 或苦咸水,用于海水淡化的只有浙江省嵊山鎮(zhèn)的 500 m3/d 反滲透淡化工程、浙江省嵊泗縣馬跡山的 350 m3/d 反滲透淡化工程以及遼寧省長?？h的1 000 m 3/d 反滲透淡化工程。另外,河北滄州化學工業(yè)股 份有限公司于1999 年進行了18 000m3/d 高濃度苦咸 水淡化工程的招標,預計該工程將于明年底投產(chǎn)運 行。表 1列出了以上四個工程的技術參數(shù)。

3 國內(nèi)反滲透海水淡化工程存在的問題 目前,國內(nèi)的四個海水(苦咸水)淡化工程中有 三個已經(jīng)投入運行使用,從運行的實際效果來看,基 本達到了設計要求。嵊山鎮(zhèn)和長海縣的海水淡化工 程在天旱無雨、水庫枯竭的情況下,保證了海島人民 的飲水,發(fā)揮了巨大的作用和效益。從主體設備的 供貨渠道上看,其中兩個工程的設備供貨是引進器 件的國內(nèi)成套,說明國內(nèi)已經(jīng)基本掌握了海水反滲 透淡化工程的設計、供貨、安裝、調(diào)試的相關技術,走 過了產(chǎn)業(yè)化的大部分路程。然而,投入運行的三個 海水淡化工程在運行期間也暴露了一些工程技術的 問題,具有代表性的是: 

3. 1 高壓泵的選擇 投運的三個海水淡化工程有兩個使用了高速離 心泵作高壓泵,另外一個使用了三柱塞泵作高壓泵。 嵊山鎮(zhèn)的海水淡化用高壓泵曾發(fā)生抱軸現(xiàn)象而被更 換,長海縣的高壓泵運轉(zhuǎn)噪音高達 105 dB,超過了我 國的往復泵的噪音標準( 95 dB) ,且在運轉(zhuǎn)過程中發(fā) 生高壓泵的彈簧斷裂導致設備停機,由于沒有備品 備件供應,在大連加工了同等的彈簧才解決了問題。 由于高壓泵噪音超標,目前正在進行隔音降噪處理。 滄州的苦咸水淡化使用的是多級離心泵,使用效果 有待驗證。從目前的情況看,根據(jù)不同的淡化規(guī)模 選擇高效率、合適的高壓泵是反滲透海水淡化需要 解決的問題。 3. 2 預處理工藝有待優(yōu)化 嵊山鎮(zhèn)的海水淡化采用了多介質(zhì)過濾、活性炭 過濾兩級預處理流程,過濾速度分別為 8 m/h 和 10 m/h ,預處理的結(jié)果保證了進入反滲透海水的污染 指數(shù) 4,大部分時間在 2～ 3 之間。長海縣的預處 理流程采用了多介質(zhì)過濾、細砂過濾兩級預處理流 程,過濾速度分別為 9m/h 和5 m/h 。由于取水方式 不同,經(jīng)預處理后的進水污染指數(shù)在 2. 8 ～ 3. 4 之 間,達到了反滲透的進水要求。但對于不同的海水 水質(zhì),如何優(yōu)化預處理的工藝流程,恰當?shù)剡x擇預處 理濾速從而達到保證預處理質(zhì)量、降低工程造價和 預處理成本的目的,是反滲透海水淡化工程設計和 設備供貨廠商需要解決的技術問題。 

3. 3 設備和管道腐蝕防護水平有待提高 反滲透海水淡化由于海水的腐蝕性強、工程難 度大而有別于一般的苦咸水淡化,工程設計和設備 供貨單位應對此給予高度的重視。目前投運的反滲透海水淡化工程或多或少的都存在設備、管道的腐 蝕防護力度不夠等問題。如馬跡山的海水淡化工程 由于設備和管道腐蝕問題,影響了設備的正常運轉(zhuǎn), 目前正在進行防腐的技術改造; 嵊山鎮(zhèn)海水淡化工 程的預處理和高壓管路也發(fā)生了明顯的銹蝕; 長海 縣海水淡化工程的預處理設施防腐處理不徹底,發(fā) 現(xiàn)罐體的內(nèi)部腐蝕,使得鐵銹類金屬氧化物堵塞保 安過濾器,導致保安過濾器濾芯的頻繁更換,進口設 備的高壓閥門、保安過濾器等也發(fā)生銹蝕。這些腐 蝕現(xiàn)象的發(fā)生,有些屬于設計不當造成的,有些屬于 供貨廠家沒有完全按照設計要求供貨造成的。如果 不能有效地解決,將影響設備的使用壽命,降低淡化 裝置的利用率和服務年限。 

3. 4 工程設計和設備供貨的資質(zhì)需要規(guī)范 海水淡化技術是海洋資源利用技術的重要領 域,海洋開發(fā)的特點是高投資、高風險和高利潤。海 水淡化的工程設計和設備供貨是結(jié)合了多種海洋學 科、材料與防腐等技術在內(nèi)的綜合技術,對工程設計 和設備供貨的廠商均應有嚴格的資質(zhì)要求。海水淡 化技術將是下世紀解決沿海城市和地區(qū)淡水不足的 有效途徑,許多企業(yè)看上了這一點,紛紛介入海水淡 化和水處理行業(yè),在推動了該行業(yè)技術進步的同時, 也帶來了無序競爭,使得海水淡化和水處理市場良 莠不齊。如果不加強管理,規(guī)范工程設計和設備供 貨的資質(zhì),建設單位從地區(qū)利益和眼前利益出發(fā)選 擇設備供貨和工程設計單位的結(jié)果,將會對工程造 成損失和制約行業(yè)的健康發(fā)展。 

4 反滲透海水淡化技術的發(fā)展對策 鑒于我國反滲透海水淡化取得的巨大成就和面 臨的問題,建議采取如下對策以促進技術的發(fā)展和 實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。 

4. 1 加快海水淡化用反滲透復合膜的研制 目前,國內(nèi)海水淡化所用反滲透復合膜均從國 外進口,國產(chǎn)反滲透膜與國外產(chǎn)品還存在一定的差 距。反滲透膜是反滲透海水淡化的核心,反滲透膜 的國產(chǎn)化與產(chǎn)業(yè)化不能解決,勢必影響我國反滲透 海水淡化技術的發(fā)展。我國海水反滲透膜的研制已 經(jīng)具有三個五年計劃攻關的良好基礎,國家應進一 步支持海水反滲透膜的研制,使得在“十五”期間形 成反滲透海水淡化膜的技術突破,盡快實現(xiàn)國產(chǎn)化 和產(chǎn)業(yè)化,在促進國內(nèi)反滲透淡化技術發(fā)展的同時, 進入國際市場。

4. 2 解決反滲透海水淡化配套設備的國產(chǎn)化 在反滲透膜選定的情況下,反滲透海水淡化系 統(tǒng)的能量消耗等指標主要取決于選用的高壓泵和能 量回收裝置的效率。目前,國內(nèi)海水淡化所用高壓 泵和能量回收透平都是從國外進口,其零備件也得 從國外進口,在浪費外匯額度的同時也給設備的維 護帶來許多不便。國內(nèi)的多級離心泵、柱塞泵制造 技術已經(jīng)十分成熟,并被成功地用于油田注水,經(jīng)過 適當?shù)毓リP,完全可以生產(chǎn)用于反滲透海水淡化的 高壓泵。能量回收透平的技術核心是高速葉輪的制 造,國內(nèi)的三元扭曲葉輪制造技術居國際領先水平, 并被廣泛地用于進口壓縮設備的技術升級和改造, 經(jīng)過科技攻關,完全有可能實現(xiàn)能量回收透平的國 產(chǎn)化,達到提高性能、降低造價的目標。只有實現(xiàn)了 反滲透膜、高壓泵、能量回收透平的國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè) 化,才有可能實現(xiàn)我國反滲透海水淡化的產(chǎn)業(yè)化,在 推動技術進步的同時,躋身國際海水淡化市場。 

4. 3 強強聯(lián)合,優(yōu)化工程化技術 反滲透膜、高壓泵和能量回收裝置的國產(chǎn)化只 是解決了反滲透淡化工程的器件和設備問題。性能 優(yōu)良的器件和設備組合不一定形成運轉(zhuǎn)良好的淡化 工程,因此,反滲透的工程設計技術急需優(yōu)化。優(yōu)化 的方式可采用強強聯(lián)合,集合國內(nèi)的優(yōu)勢力量攻克海 水反滲透的海水取水、海水預處理和反滲透主體設計等技術關鍵,形成工程設計的優(yōu)化技術集成,在此基 礎上建立海水反滲透工程設計的國家標準,指導海水 反滲透的工程設計和供貨,推動行業(yè)的健康發(fā)展。 4. 4 加強管理,規(guī)范資質(zhì) 海水反滲透淡化工程屬于海洋工程。國家有關 部門應加強此方面的管理,規(guī)范工程設計和設備供 貨廠商的資質(zhì),做到持證上崗,杜絕無證經(jīng)營,用管 理和法律手段保證行業(yè)的健康發(fā)展。

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世界淡化水的總產(chǎn)量從 60 年代至今已經(jīng)增長 到2 300 ×104 m3/d,而且還在以 10%～ 30%的年增 長率攀升。供養(yǎng)的人口不僅有中東的若干國家,還 有美國、俄國、日本、意大利、西班牙等發(fā)達國家的部 分地區(qū),達 1 億之眾。從海水淡化的技術種類來說, 目前主要的還是蒸餾法,但是,反滲透海水淡化技術 由于其設備投資省、能量消耗低、建造周期短等諸多 優(yōu)點,近10 年來發(fā)展速度很快,目前最大的反滲透 海水淡化廠產(chǎn)水規(guī)模已經(jīng)達到 11×104 m3/d,在 21 世紀將與蒸餾法一起成為海水淡化的主導技術。  1 反滲透海水淡化技術的國際現(xiàn)狀 經(jīng)過近40 年的不懈努力,反滲透技術已經(jīng)取得 了令人矚目的進展。目前反滲透膜與組件的生產(chǎn)已 經(jīng)相當成熟,膜的脫鹽率高于 99. 3%,透水通量大 大增加,抗污染和抗氧化能力不斷提高,銷售價格穩(wěn) 中有降; 反滲透的給水預處理工藝經(jīng)過多年的摸索 基本可保證膜組件的安全運行; 高壓泵和能量回收 裝置的效率也在不斷提高。以上措施使得反滲透淡 化的投資費用不斷降低,淡化水的成本明顯下降。 反滲透海水淡化的技術進步表現(xiàn)在如下方面: ① 反滲透膜的性能明顯提高[ 1] 1978年成功地開發(fā)了海水淡化反滲透復合膜 (采用脂肪族聚酰胺復合物為材料)至今,經(jīng)過近 20 年的不斷發(fā)展,海水淡化反滲透復合膜的性能已經(jīng) 有了較大的提高,目前的反滲透復合膜系采用芳香 族聚酰胺的材料,特征水通量是 1978 年的 2 倍,鹽 的透過率大約為 1978 年的四分之一。如此的技術進步使得海水淡化制取飲用水從原來的二級流程簡 化為目前的一級流程,且膜的價格穩(wěn)中有降。 ② 功交換器的研制成功[ 2 ] 據(jù)報導,一種新型能量回收裝置已經(jīng)成功地用 于 New Providece 島的 13 600 m3/d 和 Cayman 島的 5 000 m3/d 海水反滲透淡化系統(tǒng)上。這種能量回收 裝置稱為功交換器,將排放的濃鹽水壓力傳給補給 海水,轉(zhuǎn)換效率高達 89%～ 96%。由于濃鹽水的能 量回收充分,據(jù)測算系統(tǒng)的噸水能量消耗僅為 2. 6 kW·h。這種功交換器是 1998 年反滲透海水淡化技 術的一個新里程碑,更為意義重大的是該數(shù)據(jù)是從 商業(yè)規(guī)模的淡化裝置上得來的。 ③ 段間能量回收透平的成功應用 [ 3] 1996 年 6月,佛羅里達水服務公司( Florida Water Service Corp. )在 Marco 島對現(xiàn)有的 15 000 m3/d 苦咸水淡化系統(tǒng)進行了工藝改造,使第二段排放的 濃鹽水通過段間能量回收透平用于提高該段的進料 水壓力,從而提高了第二段膜堆的產(chǎn)水量。通過如 此改造, 系統(tǒng)的產(chǎn)水量增加 3 780 m3/d , 增幅達 25%。段間能量回收透平適合于苦咸水或鹽含量較 低的海水淡化系統(tǒng),它可以增加系統(tǒng)的產(chǎn)水量或降 低系統(tǒng)的能量消耗。 ④ 微濾技術用于海水預處理 [ 1 ] 鑒于傳統(tǒng)地加入化學藥劑和二級過濾的預處理 技術不一定能很好地去除進料海水中的膠體類物質(zhì), 提出了利用膜處理作為反滲透預處理工藝流程。該 流程的核心是采用大孔徑中空纖維超濾或微濾膜,超濾膜的截留分子量為( 10～ 20)×104 u ,微濾膜的孔徑 為0. 2μ m。經(jīng)過一定的工業(yè)規(guī)模運行,膜技術的預處 理工藝已經(jīng)基本成熟,并具有如下兩個新穎性能: a. 可自動、頻繁脈沖式?jīng)_洗中空纖維管(某些型 號采用反洗) ,其特點是通過短時間的停運來保持穩(wěn) 定的產(chǎn)水通量。 b . 可在一很低的橫流速度下工作,甚至可以在 單向流動狀態(tài)下工作(全流過濾)。 采用微濾(或超濾)作為海水反滲透的預處理, 不需要加入絮凝劑、殺菌劑和余氯脫除劑等化學藥 品,同時也省去了保安過濾器,將反滲透的進水水質(zhì) 從傳統(tǒng)處理方法的 SDI 3 改進到 SDI 1,且不使 反滲透的預處理成本明顯增加。此技術由于改進了 進水水質(zhì),不僅延長了反滲透膜的使用壽命,而且有 助于提高系統(tǒng)的回收率、降低運行費用。 ⑤ 納濾技術在預處理中的應用 [ 4] 沙特阿拉伯的 SWCC 成功地 開發(fā)出了納濾 ( NF)作為海水的預處理技術,用于脫除硬度和總?cè)?解固體,從而提高海水反滲透的操作壓力和系統(tǒng)的 回收率,保證膜組件的運行安全?；谕瑯拥牡览? 納濾也可以用于多級閃蒸和多效蒸餾的給水預處 理,提高設備的運行溫度,從而提高造水比。如采用 納濾作為海水預處理,并將海水反滲透和多級閃蒸 結(jié)合起 來, 可以使 系統(tǒng)的 回收率 提高到 90%。 SWCC 公司已經(jīng)將納濾作為海水預處理的技術申請 了專利。 ⑥ 淡化成本的明顯下降 由于膜的性能不斷提高,高壓泵和能量回收裝 置的性能持續(xù)進步,各種預處理新工藝的不斷提出, 促使設備的運行管理更為簡單; 更由于國際市場一 體化的傾向,加大了海水淡化工程公司之間的競爭, 使得設備的投資費用不斷降低,從而使反滲透海水 淡化的造水成本不斷下降。其明顯例子是塞浦路 斯[ 5 ] 分別于1995 年和 1998 年對 2×104m3/d 的海水 淡化工程進行國際招標,淡化水的最低報價從 1995 年的 1. 22 美元/m3 下降到 1998 年的 0. 782 美元/ m3 ,下降幅度高達 36%。  2 國內(nèi)反滲透海水淡化工程 據(jù)初步估計,國內(nèi)運轉(zhuǎn)的產(chǎn)水量大于 100 m3/d 的反滲透淡化裝置總數(shù)量不少于 500 臺。這些反滲 透淡化裝置的淡化對象大多數(shù)屬于地表水、自來水 或苦咸水,用于海水淡化的只有浙江省嵊山鎮(zhèn)的 500 m3/d 反滲透淡化工程、浙江省嵊泗縣馬跡山的 350 m3/d 反滲透淡化工程以及遼寧省長?？h的1 000 m 3/d 反滲透淡化工程。另外,河北滄州化學工業(yè)股 份有限公司于1999 年進行了18 000m3/d 高濃度苦咸 水淡化工程的招標,預計該工程將于明年底投產(chǎn)運 行。表 1列出了以上四個工程的技術參數(shù)。 3 國內(nèi)反滲透海水淡化工程存在的問題 目前,國內(nèi)的四個海水(苦咸水)淡化工程中有 三個已經(jīng)投入運行使用,從運行的實際效果來看,基 本達到了設計要求。嵊山鎮(zhèn)和長海縣的海水淡化工 程在天旱無雨、水庫枯竭的情況下,保證了海島人民 的飲水,發(fā)揮了巨大的作用和效益。從主體設備的 供貨渠道上看,其中兩個工程的設備供貨是引進器 件的國內(nèi)成套,說明國內(nèi)已經(jīng)基本掌握了海水反滲 透淡化工程的設計、供貨、安裝、調(diào)試的相關技術,走 過了產(chǎn)業(yè)化的大部分路程。然而,投入運行的三個 海水淡化工程在運行期間也暴露了一些工程技術的 問題,具有代表性的是: 

3. 1 高壓泵的選擇 投運的三個海水淡化工程有兩個使用了高速離 心泵作高壓泵,另外一個使用了三柱塞泵作高壓泵。 嵊山鎮(zhèn)的海水淡化用高壓泵曾發(fā)生抱軸現(xiàn)象而被更 換,長海縣的高壓泵運轉(zhuǎn)噪音高達 105 dB,超過了我 國的往復泵的噪音標準( 95 dB) ,且在運轉(zhuǎn)過程中發(fā) 生高壓泵的彈簧斷裂導致設備停機,由于沒有備品 備件供應,在大連加工了同等的彈簧才解決了問題。 由于高壓泵噪音超標,目前正在進行隔音降噪處理。 滄州的苦咸水淡化使用的是多級離心泵,使用效果 有待驗證。從目前的情況看,根據(jù)不同的淡化規(guī)模 選擇高效率、合適的高壓泵是反滲透海水淡化需要 解決的問題。 

3. 2 預處理工藝有待優(yōu)化 嵊山鎮(zhèn)的海水淡化采用了多介質(zhì)過濾、活性炭 過濾兩級預處理流程,過濾速度分別為 8 m/h 和 10 m/h ,預處理的結(jié)果保證了進入反滲透海水的污染 指數(shù) 4,大部分時間在 2～ 3 之間。長海縣的預處 理流程采用了多介質(zhì)過濾、細砂過濾兩級預處理流 程,過濾速度分別為 9m/h 和5 m/h 。由于取水方式 不同,經(jīng)預處理后的進水污染指數(shù)在 2. 8 ～ 3. 4 之 間,達到了反滲透的進水要求。但對于不同的海水 水質(zhì),如何優(yōu)化預處理的工藝流程,恰當?shù)剡x擇預處 理濾速從而達到保證預處理質(zhì)量、降低工程造價和 預處理成本的目的,是反滲透海水淡化工程設計和 設備供貨廠商需要解決的技術問題。 

3. 3 設備和管道腐蝕防護水平有待提高 反滲透海水淡化由于海水的腐蝕性強、工程難 度大而有別于一般的苦咸水淡化,工程設計和設備 供貨單位應對此給予高度的重視。目前投運的反滲透海水淡化工程或多或少的都存在設備、管道的腐 蝕防護力度不夠等問題。如馬跡山的海水淡化工程 由于設備和管道腐蝕問題,影響了設備的正常運轉(zhuǎn), 目前正在進行防腐的技術改造; 嵊山鎮(zhèn)海水淡化工 程的預處理和高壓管路也發(fā)生了明顯的銹蝕; 長海 縣海水淡化工程的預處理設施防腐處理不徹底,發(fā) 現(xiàn)罐體的內(nèi)部腐蝕,使得鐵銹類金屬氧化物堵塞保 安過濾器,導致保安過濾器濾芯的頻繁更換,進口設 備的高壓閥門、保安過濾器等也發(fā)生銹蝕。這些腐 蝕現(xiàn)象的發(fā)生,有些屬于設計不當造成的,有些屬于 供貨廠家沒有完全按照設計要求供貨造成的。如果 不能有效地解決,將影響設備的使用壽命,降低淡化 裝置的利用率和服務年限。 

3. 4 工程設計和設備供貨的資質(zhì)需要規(guī)范 海水淡化技術是海洋資源利用技術的重要領 域,海洋開發(fā)的特點是高投資、高風險和高利潤。海 水淡化的工程設計和設備供貨是結(jié)合了多種海洋學 科、材料與防腐等技術在內(nèi)的綜合技術,對工程設計 和設備供貨的廠商均應有嚴格的資質(zhì)要求。海水淡 化技術將是下世紀解決沿海城市和地區(qū)淡水不足的 有效途徑,許多企業(yè)看上了這一點,紛紛介入海水淡 化和水處理行業(yè),在推動了該行業(yè)技術進步的同時, 也帶來了無序競爭,使得海水淡化和水處理市場良 莠不齊。如果不加強管理,規(guī)范工程設計和設備供 貨的資質(zhì),建設單位從地區(qū)利益和眼前利益出發(fā)選 擇設備供貨和工程設計單位的結(jié)果,將會對工程造 成損失和制約行業(yè)的健康發(fā)展。 

4 反滲透海水淡化技術的發(fā)展對策 鑒于我國反滲透海水淡化取得的巨大成就和面 臨的問題,建議采取如下對策以促進技術的發(fā)展和 實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

4. 1 加快海水淡化用反滲透復合膜的研制 目前,國內(nèi)海水淡化所用反滲透復合膜均從國 外進口,國產(chǎn)反滲透膜與國外產(chǎn)品還存在一定的差 距。反滲透膜是反滲透海水淡化的核心,反滲透膜 的國產(chǎn)化與產(chǎn)業(yè)化不能解決,勢必影響我國反滲透 海水淡化技術的發(fā)展。我國海水反滲透膜的研制已 經(jīng)具有三個五年計劃攻關的良好基礎,國家應進一 步支持海水反滲透膜的研制,使得在“十五”期間形 成反滲透海水淡化膜的技術突破,盡快實現(xiàn)國產(chǎn)化 和產(chǎn)業(yè)化,在促進國內(nèi)反滲透淡化技術發(fā)展的同時, 進入國際市場。

4. 2 解決反滲透海水淡化配套設備的國產(chǎn)化 在反滲透膜選定的情況下,反滲透海水淡化系 統(tǒng)的能量消耗等指標主要取決于選用的高壓泵和能 量回收裝置的效率。目前,國內(nèi)海水淡化所用高壓 泵和能量回收透平都是從國外進口,其零備件也得 從國外進口,在浪費外匯額度的同時也給設備的維 護帶來許多不便。國內(nèi)的多級離心泵、柱塞泵制造 技術已經(jīng)十分成熟,并被成功地用于油田注水,經(jīng)過 適當?shù)毓リP,完全可以生產(chǎn)用于反滲透海水淡化的 高壓泵。能量回收透平的技術核心是高速葉輪的制 造,國內(nèi)的三元扭曲葉輪制造技術居國際領先水平, 并被廣泛地用于進口壓縮設備的技術升級和改造, 經(jīng)過科技攻關,完全有可能實現(xiàn)能量回收透平的國 產(chǎn)化,達到提高性能、降低造價的目標。只有實現(xiàn)了 反滲透膜、高壓泵、能量回收透平的國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè) 化,才有可能實現(xiàn)我國反滲透海水淡化的產(chǎn)業(yè)化,在 推動技術進步的同時,躋身國際海水淡化市場。 

4. 3 強強聯(lián)合,優(yōu)化工程化技術 反滲透膜、高壓泵和能量回收裝置的國產(chǎn)化只 是解決了反滲透淡化工程的器件和設備問題。性能 優(yōu)良的器件和設備組合不一定形成運轉(zhuǎn)良好的淡化 工程,因此,反滲透的工程設計技術急需優(yōu)化。優(yōu)化 的方式可采用強強聯(lián)合,集合國內(nèi)的優(yōu)勢力量攻克海 水反滲透的海水取水、海水預處理和反滲透主體設計等技術關鍵,形成工程設計的優(yōu)化技術集成,在此基 礎上建立海水反滲透工程設計的國家標準,指導海水 反滲透的工程設計和供貨,推動行業(yè)的健康發(fā)展。 4. 4 加強管理,規(guī)范資質(zhì) 海水反滲透淡化工程屬于海洋工程。國家有關 部門應加強此方面的管理,規(guī)范工程設計和設備供 貨廠商的資質(zhì),做到持證上崗,杜絕無證經(jīng)營,用管 理和法律手段保證行業(yè)的健康發(fā)展。