海水淡化过程中的超滤预处理中试研究

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反渗透（RO）用于海水淡化作为解决淡水资源危机的有效途径之一，已经在许多国家和地区得到了广泛的应用。在反渗透海水淡化工程中，由于海水中的盐度、硬度、总固溶物及其他杂质的含量均较高，达不到反渗透及纳滤对进水水质的要求，同时每天的海水水质也在不断变化，因此，预处理是一个必不可少的步骤。反渗透海水淡化常规预处理方法包括加氯杀菌、在线凝聚和絮凝、多介质过滤、加酸调节pH、加防垢剂和还原剂、保安过滤等。传统预处理中的多介质过滤器和筒式过滤器并不能完全去除胶体和悬浮物质，出水水质会产生波动。另外传统的加药处理方式还对反渗透膜和环境造成污染。

　　2O世纪90年代后期，出现了集成膜技术（IMS）概念，即将微滤、超滤作为反渗透或者纳滤脱盐的预处理技术。IMS系统具有可靠性高、对原水的水质变化相对不敏感、操作费用低且均为商品化组件式装置的特点。受到国际海水淡化界的广泛关注。笔者考察了超滤一纳滤海水淡化预处理工艺中的超滤膜的长期稳定性，并进行了中试试验。

　　1实验部分

　　1.1 预处理工艺流程

　　根据实际情况，选定了黄岛附近海域作为实验现场，具体的试验流程如图1所示。

　　海水由潜水泵输送进入砂滤装置和保安过滤器，然后进入超滤进水箱，再经高压泵输送入超滤系统；超滤产水储存于超滤产水箱并作为纳滤系统的进水。超滤装置使用了两种截留分子质量（MWCO）

　　分别为80 000 U（膜材质为聚醚砜，编号为UF-I）

　　和20 000 u（膜材质为聚砜，编号为UF一Ⅱ）的中空纤维超滤膜组件，以死端方式进行过滤。

　　1.2 测试方法

　　SDI值采用Millipore公司生产的型号为R1000-8G-NT的SDI仪测定：浊度采用哈纳公司的型号为H293703-1 1的浊度仪测定。

　　1.3 实验条件的选择

　　青岛黄岛胶州湾畔的海水水质见表1。

　　海水由潜水泵输送进入砂滤装置和保安过滤器，然后进入超滤进水箱，再经高压泵输送入超滤系统；超滤产水储存于超滤产水箱并作为纳滤系统的进水。超滤装置使用了两种截留分子质量（MWCO）

　　分别为80 000 U（膜材质为聚醚砜，编号为UF-I）

　　和20 000 u（膜材质为聚砜，编号为UF一Ⅱ）的中空纤维超滤膜组件，以死端方式进行过滤。

　　1.2 测试方法

　　SDI值采用Millipore公司生产的型号为R1000-8G-NT的SDI仪测定：浊度采用哈纳公司的型号为H293703-1 1的浊度仪测定。

　　1.3 实验条件的选择

　　青岛黄岛胶州湾畔的海水水质见表1。

由图2可以看出，两种膜的产水通量与操作压力呈线性关系变化。而通过实验可知，两种膜出水浊度不随操作压力的变化而变化，出水SDI 随着操作压力的改变也变化不大。考虑到比较高的操作压力不仅能耗高，而且膜污染比较严重，反洗周期较短，所以在整个实验过程中，鉴于超滤膜的性能参数以及在满足纳滤进水水质要求SDI<3及进水水量660 L／h的情况下，确定两种膜的操作条件见表2。

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反渗透（RO）用于海水淡化作为解决淡水资源危机的有效途径之一，已经在许多国家和地区得到了广泛的应用。在反渗透海水淡化工程中，由于海水中的盐度、硬度、总固溶物及其他杂质的含量均较高，达不到反渗透及纳滤对进水水质的要求，同时每天的海水水质也在不断变化，因此，预处理是一个必不可少的步骤。反渗透海水淡化常规预处理方法包括加氯杀菌、在线凝聚和絮凝、多介质过滤、加酸调节pH、加防垢剂和还原剂、保安过滤等。传统预处理中的多介质过滤器和筒式过滤器并不能完全去除胶体和悬浮物质，出水水质会产生波动。另外传统的加药处理方式还对反渗透膜和环境造成污染。

　　2O世纪90年代后期，出现了集成膜技术（IMS）概念，即将微滤、超滤作为反渗透或者纳滤脱盐的预处理技术。IMS系统具有可靠性高、对原水的水质变化相对不敏感、操作费用低且均为商品化组件式装置的特点。受到国际海水淡化界的广泛关注。笔者考察了超滤一纳滤海水淡化预处理工艺中的超滤膜的长期稳定性，并进行了中试试验。

　　1实验部分

　　1.1 预处理工艺流程

　　根据实际情况，选定了黄岛附近海域作为实验现场，具体的试验流程如图1所示。

　　海水由潜水泵输送进入砂滤装置和保安过滤器，然后进入超滤进水箱，再经高压泵输送入超滤系统；超滤产水储存于超滤产水箱并作为纳滤系统的进水。超滤装置使用了两种截留分子质量（MWCO）

　　分别为80 000 U（膜材质为聚醚砜，编号为UF-I）

　　和20 000 u（膜材质为聚砜，编号为UF一Ⅱ）的中空纤维超滤膜组件，以死端方式进行过滤。

　　1.2 测试方法

　　SDI值采用Millipore公司生产的型号为R1000-8G-NT的SDI仪测定：浊度采用哈纳公司的型号为H293703-1 1的浊度仪测定。

　　1.3 实验条件的选择

　　青岛黄岛胶州湾畔的海水水质见表1。

　　海水由潜水泵输送进入砂滤装置和保安过滤器，然后进入超滤进水箱，再经高压泵输送入超滤系统；超滤产水储存于超滤产水箱并作为纳滤系统的进水。超滤装置使用了两种截留分子质量（MWCO）

　　分别为80 000 U（膜材质为聚醚砜，编号为UF-I）

　　和20 000 u（膜材质为聚砜，编号为UF一Ⅱ）的中空纤维超滤膜组件，以死端方式进行过滤。

　　1.2 测试方法

　　SDI值采用Millipore公司生产的型号为R1000-8G-NT的SDI仪测定：浊度采用哈纳公司的型号为H293703-1 1的浊度仪测定。

　　1.3 实验条件的选择

　　青岛黄岛胶州湾畔的海水水质见表1。

由图2可以看出，两种膜的产水通量与操作压力呈线性关系变化。而通过实验可知，两种膜出水浊度不随操作压力的变化而变化，出水SDI 随着操作压力的改变也变化不大。考虑到比较高的操作压力不仅能耗高，而且膜污染比较严重，反洗周期较短，所以在整个实验过程中，鉴于超滤膜的性能参数以及在满足纳滤进水水质要求SDI<3及进水水量660 L／h的情况下，确定两种膜的操作条件见表2。