淡水资源短缺问题正日益影响国民经济和社会的可持续发展。海水淡化是解决沿海地区水资源短缺问题的有效途径。目前工业上广泛应用的海水淡化方法主要有膜法(反渗透SWRO)和热法(多级闪蒸MSF 和低温多效MED)。海水淡化的水回收率是影响其成本的主要因素。回收率即产水与进水流量之比。传统SWRO 的系统回收率一般为30%~40%;热法海水淡化工程的系统回收率一般为15%~50%[1]。回收率是SWRO 系统设计中一个非常关键的参数,决定着进水处理系统(取水、预处理系统和高压泵)的尺寸和占地面积。预处理阶段在反渗透膜法海水淡化操作费用中所占比重可能高达60%左右[2-4]。提高系统回收率,意味着能够降低预处理系统的进水处理量、降低耗电量和化学药品的用量,从而大幅度降低产水成本[5]。但系统回收率的提高需要较高的操作压力,同时,由于反渗透对水中离子的去除率接近100%,即意味着海水要浓缩到较高的倍数,水中溶解度低的组分易成垢析出,由此带来较快的膜污染和频繁的膜元件清洗与更换。因此,研发在不加剧膜污染的条件下进一步提高海水淡化系统回收率的方法,对于大幅度降低产水成本具有重要的意义。本文对国内外高回收率反渗透海水淡化工艺的研究进展和面临的问题以及影响因素进行了详细评述,并对目前研究方向提出了建议。 |