海水淡化(膜析法应用)何福君

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1、膜析法的应用海水淡化何福君05141780水文14-1班膜析法的应用4月19日,青岛市政府召开新闻发布会，据市城市管理局局长郭继山介绍，目前岛城海水淡化能力已达到每天23万立方米，居全国领先水平，并力争用五年左右的时间，使全市海水淡化产能达到每天60万立方米，“作为战略水源,即使江水河水不来,青岛也能照常生活。”郭继山说。海水淡化海水淡化方法青岛建设10万吨/天海水淡化项目（2008）海水淡化技术是指将35000mg/L的海水淡化至500mg/L以下的饮用水。全球海水淡化技术超过20余种，包括反渗透法、低多效、多级闪蒸

2、、电渗析法、压汽蒸馏、露点蒸发法、水电联产、热膜联产以及利用核能、太阳能、风能、潮汐能海水淡化技术等等，以及微滤、超滤、纳滤等多项预处理和后处理工艺。对沿海苦咸水脱盐膜法占绝对优势，占76.23%，投资和造水成本更低。对废水和水净化膜法也分别占到约65%和94%。目前，淡化海水主要使用的膜法分为两种：电渗析法和反渗透法（更为广泛）目录CONtants电渗析法010203反渗透法海水淡化现状电渗析法（electrodialysis【ED】）是利用离子交换膜进行海水淡化的方法。在外加电场的的作用下，水溶液中的阴，阳离子会分

3、别向阳极和阴极移动，中间再加上离子交换膜，就可能达到分离浓缩的目的。电渗析法就是利用了这样的原理。离子交换膜是一种功能性膜，分为阴离子交换膜和阳离子交换膜，简称阴膜和阳膜。阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过，这就是离子交换膜的选择透过性。电渗析法（原理）在电渗析槽中把阴离子交换膜和阳离子交换膜交替排列，隔成宽度仅1～2mm的小室，在槽的两端则分别设阴、阳电极，接通直流电源。海水从渗析槽一侧进入，从另一侧流出。由于离子的导电性和离子交换膜的半透性，相邻两室中的海水，一个变淡，一个变浓，故渗析槽的出水管分成两路，一

4、路收集淡水，另一路收集浓盐水。电渗析法（原理）电渗析法（装置）电渗析器进水要求：⑴浊度≤0.3ppm⑵耗氧量<2ppm⑶游离氯<0.2ppm⑷含铁量<0.3ppm⑸含锰量<0.1ppm⑹水温5~40℃⑺硬度超过900ppm应要软化处理⑻污染指数SDI<5利用电渗析原理进行脱盐或处理废水的装置，称为电渗析器。电渗析器的构造它由膜堆、极区和压紧装置三大部分构成。1)膜堆：其结构单元包括阳膜、隔板、阴膜，一个结构单元也叫一个膜对。一台电渗析器由许多膜对组成，这些膜对总称为膜堆。（隔板常用l～2mm的硬聚氯乙烯板制成，板上开有

5、配水孔、布水槽、流水道、集水槽和集水孔。隔板的作用是使两层膜间形成水室，构成流水通道，并起配水和集水的作用。）2)极区：极区的主要作用是给电渗析器供给直流电，将原水导入膜堆的配水孔，将淡水和浓水排出电渗析器，并通入和排出极水。极区由托板、电极、极框和弹性垫板组成。电极托板的作用是加固极板和安装进出水接管，常用厚的硬聚氯乙烯板制成。电极的作用是接通内外电路，在电渗析器内造成均匀的直流电场。阳极常用石墨、铅、铁丝涂钉等材料，阴极可用不锈钢等材料制成。极框用来在极板和膜堆之间保持一定的距离，构成极室，也是极水的通道。极框常用

6、厚5～7mm的粗网多水道式塑料板制成。垫板起防止漏水和调整厚度不均的作用，常用橡胶或软聚氯乙烯板制成。3)压紧装置：其作用是把极区和膜堆组成不漏水的电渗析器整体。可采用压板和螺栓拉紧，也可采用液压压紧。电渗析法（装置）不需要消耗化学药品，设备简单，操作方便。电渗析法（特点）反渗透法（仿生原理）早在1950年美国科学家DR.S.Sourirajan有一回无意中发现海鸥在海上飞行时从海面啜起一大口海水，隔了几秒后吐出一小口的海水。他由此而产生疑问：陆地上由肺呼吸的动物是绝对无法饮用高盐份的海水，那为什么海鸥就可以饮用海水呢

7、？这位科学家把海鸥带回了实验室，经过解剖发现在海鸥囔嗉位置有一层薄膜，该薄膜构造非常精密。海鸥正是利用了这薄膜把海水过滤为可饮用的淡水，而含有杂质及高浓缩盐份的海水则吐出嘴外。这就是以后逆渗透法（ReverseOsmosis简称R.O）的基本理论架构。反渗透法（原理）反渗透法是一种借助压力促使水分子反向渗透，以浓缩溶液或废水的方法。如果将纯水和盐水用半透膜隔开，此半透膜只有水分子能够透过而其他溶质不能透过。我们向盐水的一侧施加压力，并且超过它的渗透压，则溶液中的水就会透过半透膜，流向纯水一侧，而溶质被截留在溶液一侧，这

8、种方法就是反渗透法(或称逆渗透法)。反渗透法（海水淡化装置）反渗透法（海水淡化装置）船用海水淡化器反渗透法（海水淡化装置）反渗透法（反渗透膜）反渗透膜是实现反渗透的核心元件，是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜。反渗透膜应具有以下特征：（1）在高流速下应具有高效脱盐率；（2）具有较高机械强度和使用寿命；（3）能在较低