一种短流程反渗透海水淡化预处理系统的工程试验研究

摘要

世界淡水资源日益紧缺，作为淡水资源的一种可靠来源途径，反渗透海水淡化技术得到了迅猛的发展。反渗透膜对于进水水质有着严苛的要求，海水必须经过预处理之后才能进入反渗透系统。传统的反渗透预处理技术工艺繁琐，可靠性低，占地面积大，投资成本居高不下，膜法反渗透预处理技术随之兴起。
　　通过对传统反渗透预处理技术和膜法反渗透预处理技术的对比，认为混凝-超滤一体化反渗透海水淡化预处理工艺与同类工艺相比具有很大的优越性，根据该工艺技术设计了一套中试装置。
　　在浙江华能玉环电厂进行的为期半年的连续试验中，通过改变不同的运行条件逐步提高系统的运行难度，考察系统的可靠性和运行稳定性。通过试验得出如下结论:
　　(1)系统在悬浮物浓度较高、浊度变化剧烈的进水水质下可以稳定正常运行，系统产水通量大于33L/m2h，跨膜压差小于0.03MPa，产水浊度可达到0.1NTU以下，产水SDI15小于1，完全满足后续反渗透系统的进水水质要求。
　　(2)系统产水通量越高，其衰减的速度就越快，在保证能够为反渗透系统提供充足进水的情况下可采用较小的产水通量以减缓膜表面的结垢速度。同时，对系统的周期性反洗可以使产水通量稳定在可以接受的程度。
　　(3)延长产水周期将导致膜表面的结垢程度升高，但同时也提高了系统的总产水量。对于混凝-超滤一体化反渗透海水淡化预处理工艺，采用30min的产水周期基本上能够兼顾产水量、膜结垢和水回收率。
　　(4)助凝剂的添加量并非越大越好，应视进水水质进行合理调整。本试验初期采用15mg/L的FeCl3添加量，导致产水浊度居高不下，当调整加药量至10mg/L之后产水浊度迅速降低至0.1NTU之下。因此，建议在进水浊度为100-1000NTU的情况下采用7.5～10mg/L的助凝剂加药量。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 当今世界水资源现状与发展趋势

1．1．1 世界水资源问题

1．1．2 我国水资源现状及其解决途径

1．2 海水淡化技术概述

1．2．1 多级闪蒸(MSF)

1．2．2 多效蒸馏(MED)

1．2．3 反渗透(RO)

1．3 反渗透海水淡化技术与反渗透预处理的必要性

1．3．1 反渗透膜的过滤机理

1．3．2 反渗透海水淡化技术的进展情况

1．3．3 反渗透预处理的必要性

1．4．1 传统预处理工艺

1．4．2 膜法预处理工艺

1．5 本文研究内容

第二章 500m3／d短流程反渗透海水淡化预处理试验系统设计

2．1 试验系统工艺的确定

2．2 试验系统原理说明

2．2．1 混凝原理

2．2．1 超滤膜的性质与浓差极化

2．3 短流程海水淡化预处理试验系统设计

2．3．1 超滤系统设计与水回收率计算

2．3．2 混凝池GT值的计算

2．3．3 试验系统运行控制说明

第三章 试验条件及试验方案设计

3．3 试验设备及所需检测仪表

3．4 试验方案与进度安排

3．5．3 跨膜压差(Trans-membrane Pressure，TMP)

3．5．4 比通量(Specific Flux，SF)

3．6 本章小结

第四章 短流程海水淡化预处理试验各阶段试验数据分析

4．1 第一阶段试验数据分析

4．1．3 系统运行通量随时间的变化情况

4．1．4 超滤系统跨膜压差(TMP)随时间的变化情况

4．1．5 超滤比通量(SF)随时间的变化情况

4．1．6 系统产水浊度

4．1．7 系统产水SDI15

4．2 第二阶段试验数据分析

4．2．1 系统运行条件

4．2．2 系统进水水质指标

4．2．3 系统运行通量随时间的变化情况

4．2．4 超滤系统跨膜压差(TMP)随时间的变化情况

4．2．5 超滤比通量(SF)随时间的变化情况

4．2．6 系统产水浊度

4．2．7 系统产水SDI15

4．3 第三阶段试验数据分析

4．3．1 系统运行条件

4．3．2 系统进水水质指标

4．3．3 系统运行通量随时间的变化情况

4．3．4 超滤系统跨膜压差(TMP)随时间的变化情况

4．3．5 超滤比通量(SF)随时间的变化情况

4．3．6 系统产水浊度

4．3．7 系统产水SDI15

4．4 本章小结

第五章 各运行参数对系统运行与产水水质的影响

5．1 系统在不同产水通量下的产水通量衰减情况

5．2 系统在不同产水周期下的产水通量衰减情况

5．3 絮凝剂加药量对产水浊度的影响

5．4 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

作者和导师简介