[發(fā)明專利]一種雙極膜對(duì)反滲透法海水淡化預(yù)處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010574092.6
• 申請(qǐng)日: 2010-12-01
• 公開（公告）號(hào): CN102107972A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金可勇;金水玉;高從堦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州水處理技術(shù)研究開發(fā)中心有限公司
• 主分類號(hào): C02F9/06
• 分類號(hào): C02F9/06;C02F103/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種化學(xué)處理方法，具體是指一種對(duì)海水淡化過程中的前預(yù)處理方法。

技術(shù)背景

地球表面約有70％以上為水所覆蓋，其余約占地球表面30％的陸地也有水的存在。地球總水量為138.6億億噸，其中淡水儲(chǔ)量為3.5億億噸，占總儲(chǔ)量的2.53％。由于開發(fā)困難或技術(shù)經(jīng)濟(jì)的限制，比較容易開發(fā)利用的只占淡水總儲(chǔ)量的0.34％，為104.6億萬噸，還不到全球水總儲(chǔ)量的萬分之一。據(jù)聯(lián)合國提供資料分析，中國水資源總量為2.8億萬噸，居世界第6位，中國人均水資源量為2340噸，全球排在109位。到本世紀(jì)中葉，中國人口預(yù)測(cè)16億時(shí)，人均水資源為1600噸，成為嚴(yán)重缺水的國家。中國668個(gè)城市中，缺水城市約400個(gè)，嚴(yán)重缺水的城市約108個(gè)。這些城市日缺水量為1600萬噸，全年缺水量為200億噸。中國每年工業(yè)、生活污水排放量已達(dá)約600億噸，90％的城市水域受到不同程度的污染，尤其南方城市由于采用地表水做水源而地表水又受到不同程度的污染。因此又導(dǎo)致水質(zhì)性缺水。水是我國經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略性資源。我國政府對(duì)水資源的開發(fā)、利用、保護(hù)十分重視。為了向大海索取淡水，上世紀(jì)五十年代初，膜技術(shù)便被優(yōu)先提出來了，至七十年代海水淡化技術(shù)在世界上實(shí)現(xiàn)了商品化，經(jīng)過產(chǎn)品換代、工藝革新，目前已成為最經(jīng)濟(jì)的海水淡化和高鹽度苦咸水脫鹽技術(shù)。

目前，我國已經(jīng)具備了海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有利條件。第一，對(duì)海水淡化的認(rèn)識(shí)明顯提高。隨著沿海地區(qū)地下取水和跨區(qū)域調(diào)水等開源措施受到越來越多的技術(shù)條件限制，尋找新的開源之路已經(jīng)成為解決沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)缺水問題的當(dāng)務(wù)之急。淡化海水作為沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活需要的新水源這一認(rèn)識(shí)逐漸得到加深。第二，海水淡化關(guān)鍵設(shè)備與配套技術(shù)進(jìn)一步提高。到目前位為止，無論是用于膜法淡化工藝的反滲透膜元件、壓力容器、高壓泵、能量回收裝置等設(shè)備，還是用于熱法淡化工藝的熱泵、真空泵、蒸發(fā)器和其它傳熱材料與設(shè)備，都已有國內(nèi)自主研制產(chǎn)品在裝置上進(jìn)行運(yùn)行試用，預(yù)計(jì)將來都有逐步取代進(jìn)口設(shè)備的可能。第三，海水淡化裝備制造業(yè)雛形基本構(gòu)建，產(chǎn)生出一批蒸餾、反滲透、超濾等設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)，和工程公司。第四，隨著產(chǎn)業(yè)科技進(jìn)步，海水淡化投資和總成本大幅下降，海水淡化價(jià)格與市政供水差距逐漸減小。第五，政府重視。近年來，水資源和海水資源開發(fā)利用得到了黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人及各級(jí)政府的高度關(guān)注。海水淡化已被列入《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020)》優(yōu)先發(fā)展主題。

由此可見，我國海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)條件已經(jīng)具備，海水淡化必將成為本世紀(jì)新興的朝陽產(chǎn)業(yè)，我國的海水淡化產(chǎn)業(yè)也必將進(jìn)入一個(gè)高速發(fā)展時(shí)期。至2009年底，國內(nèi)已建成海水淡化裝置62套，設(shè)計(jì)淡化水總產(chǎn)量約50萬噸/天；在建裝置6套，設(shè)計(jì)淡化水總產(chǎn)量約18萬噸/天。已建和在建海水淡化裝置中，反滲透法約占總?cè)萘康?4％，低溫多效蒸餾法約占25％，其他海水淡化方法約占1％。2009年，建成青島堿業(yè)一期1萬噸/天反滲透裝置建成投產(chǎn)；天津新泉公司10萬噸/天反滲透裝置；浙江六橫一期1萬噸/天反滲透裝置完成調(diào)試，進(jìn)入試運(yùn)行。2009年度建成的海水淡化裝置總產(chǎn)量比2008年度增加約40％。淡化海水應(yīng)用最多的行業(yè)是電力、石化、鋼鐵等，其中電力企業(yè)約占全國海水淡化總量的50％左右。

雖然海水淡化發(fā)展勢(shì)頭與前景都非常好，但也存在一些問題。經(jīng)過反滲透淡化處理以后的飲用水與其他飲用水相比，存在礦物質(zhì)含量特別是鈣鎂含量偏少、pH值偏低、硼含量有時(shí)會(huì)超標(biāo)等問題。原因在于反滲透技術(shù)本身特點(diǎn)，要求海水淡化的進(jìn)水進(jìn)行必要的預(yù)處理，如加阻垢劑、進(jìn)行適當(dāng)軟化、調(diào)節(jié)pH值等。而且反滲透法海水淡化所用的反滲透膜絕大多數(shù)為荷負(fù)電的高壓反滲透膜，以上這些原因都會(huì)使其產(chǎn)水的pH值偏低(pH在6.0左右)，這使產(chǎn)水明顯偏酸性，目前所采用的手段一般是通過后續(xù)加強(qiáng)堿調(diào)pH的方法使產(chǎn)水pH值調(diào)至弱堿，但都還存在pH值不穩(wěn)定、礦物質(zhì)含量偏低等問題。由于原有的自來水基本上都是硬度偏高，長時(shí)間使用下來會(huì)在市政管道內(nèi)壁形成一層結(jié)垢層，此時(shí)偏酸性的淡化產(chǎn)水經(jīng)過管道會(huì)對(duì)市政管網(wǎng)產(chǎn)生腐蝕作用，并且會(huì)使原來的結(jié)垢層慢慢的重新溶解，使在用戶剛一開始使用或停用一段時(shí)間重新使用時(shí)會(huì)出黃水而影響使用。