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《膜技術(shù)進(jìn)步及其對(duì)海水淡化的影響分析報(bào)告-海水淡化與綜合利用研究所》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、膜技術(shù)進(jìn)步及其對(duì)海水淡化的影響國(guó)家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所目錄前言海水淡化技術(shù)概述淡化技術(shù)的新進(jìn)展需要進(jìn)一步解決的問(wèn)題結(jié)語(yǔ)1.前言我們的地球是水球，可用淡水卻只有0.77%。全球范圍有12億人得不到充足的清潔用水，水污染每年造成數(shù)百萬(wàn)人死于非命，數(shù)億人致病或致殘。約有23億人（41%）生活在缺水地區(qū)，2025年這個(gè)數(shù)據(jù)可能會(huì)攀升到35億人。全球平均每年增長(zhǎng)人口8000萬(wàn)，這些新增長(zhǎng)的人口都需要水。現(xiàn)有的淡水資源正在日益受到地下水層污染的威脅。世界水的分布?xì)夂蜃兓挠绊懭蚩焖贁U(kuò)展的水危機(jī)人口和天氣的影響加重
2、水危機(jī)全球?yàn)I海大城市缺水情況加劇輕度缺水中度缺水重度缺水中東和北非的需水情況1.前言地球上冰川逐步消失，目前一年四季有水的河流可能會(huì)變成季節(jié)河，迫使人類尋找新水源。海水和苦咸水資源是可用淡水的160多倍，人們自然想到海水淡化。它行嗎？2.海水淡化技術(shù)概述海水淡化的定義海水淡化是從海水中獲取淡水的技術(shù)和過(guò)程——包括取出淡水和除去鹽分兩種方法。從海水中分離出淡水：蒸餾法、冷凍法、反滲透法、水合物法和溶劑萃取法；除去海水中的鹽分：電滲析法和離子交換法。海水淡化技術(shù)的分類電滲析法離子交換法冷凍法水合物法溶劑萃取法反滲透法蒸餾
3、法多級(jí)閃蒸多效蒸餾壓汽蒸餾分離出鹽分離出淡水海水淡化2.海水淡化技術(shù)概述蒸餾法是基于相變分離的方法，鹽水變成蒸汽、冷凝后即為淡水——封閉環(huán)境的人工降雨水的汽化潛熱為560kcal/kg，蒸餾能耗大于反滲透。由于運(yùn)行溫度高，同樣回收率下蒸餾淡化的腐蝕和結(jié)垢趨勢(shì)也比反滲透高。反滲透的不足:產(chǎn)水純度稍低、預(yù)處理要求嚴(yán)格以及溫度降低使產(chǎn)水量下降。反滲透在新世紀(jì)有了快速的發(fā)展，裝機(jī)容量已超過(guò)50%的市場(chǎng)份額海水淡化裝機(jī)容量隨年份變化TotalCapacity47Mm3/day全球的熱法和膜法裝置2.海水淡化技術(shù)概述淡化雖有發(fā)展
4、，總量卻僅僅是人類淡水使用量的千分之二。少數(shù)情況下，淡化水的總成本比傳統(tǒng)的水資源要低。二者的接近才能使淡化有大的發(fā)展。淡化水的總成本=資金成本+能源成本+運(yùn)行成本SWRO:資金成本占40%，能源成本占40%，預(yù)處理、后處理以及清洗的運(yùn)行成本占20%。蒸餾淡化：前兩項(xiàng)的比例更高些。提高淡化水的競(jìng)爭(zhēng)性：從資金成本、能源成本和運(yùn)行成本三個(gè)方面共同下手。投資與能耗的折衷3.淡化技術(shù)的新進(jìn)展——1能耗降低SWRO的能耗下降情況能量回收系統(tǒng)的進(jìn)步能量回收系統(tǒng)回收效率（%）弗朗西斯透平76佩爾頓透平87渦輪增壓器（turbo-ch
5、arger）85功交換器96壓力交換器96四種能量回收裝置多級(jí)閃蒸成本年度下降情況3.淡化技術(shù)的新進(jìn)展——2規(guī)模擴(kuò)大各種淡化工藝的單機(jī)規(guī)模擴(kuò)大情況Ashkelon淡化廠（33萬(wàn)噸/日）Ashkelon淡化廠反滲透膜堆（16）Ashkelon淡化廠的高壓泵和能量回收一個(gè)廠內(nèi)兩組能量回收，10臺(tái)增壓泵。26澳大利亞Perth淡化廠（14.4萬(wàn)噸/日）大直徑反滲透膜和壓力容器世界首例大直徑膜反滲透淡化廠節(jié)電效果：30%MSF的規(guī)模效益3.淡化技術(shù)的新進(jìn)展——3膜性能提高反滲透膜脫鹽率和水通量的提高復(fù)合膜表層形態(tài)的發(fā)展（透射
6、電鏡觀測(cè)）3.淡化技術(shù)的新進(jìn)展——3膜性能提高UT-VT的耐氯反滲透膜聚合過(guò)程中引進(jìn)兩個(gè)荷電的磺酸基團(tuán)，形成有重現(xiàn)性的穩(wěn)定聚合物；脫鹽率可達(dá)到99%、滿足苦咸水淡化的要求，用于海水淡化還需提高性能；聚合物暴露在濃氯溶液中35小時(shí)沒(méi)有顯著變化，芳香聚酰胺膜早就溶化了。3.淡化技術(shù)的新進(jìn)展——3膜性能提高M(jìn)IT的耐污染膜聚氟乙烯骨架、聚氧乙烯為齒的梳狀膜，形成直徑2納米的微孔矩陣。膜具有非常高的水通量，同時(shí)具有抗污堵能力。聚氧乙烯與水結(jié)合得十分緊密沒(méi)有機(jī)會(huì)粘接生物分子?？状?、不脫鹽：用作反滲透的預(yù)處理攔截進(jìn)水中的懸浮顆粒
7、通過(guò)對(duì)骨架部分引入荷電基團(tuán)以排斥離子或縮短聚氧乙烯側(cè)鏈的長(zhǎng)度將孔做得更小來(lái)改善對(duì)鹽組分的攔截效果。3.淡化技術(shù)的新進(jìn)展——3膜性能提高支撐在多孔氮化硅上的碳納米管膜在一個(gè)大氣壓下水分子通量是預(yù)期值的1000倍。機(jī)理還不很清楚如果碳納米管膜能夠放大并用于脫鹽，將會(huì)顯著的降低海水淡化的動(dòng)力消耗。3.淡化技術(shù)的新進(jìn)展——3膜性能提高正滲透耶魯大學(xué)和美國(guó)多家機(jī)構(gòu)在進(jìn)行研究耶魯大學(xué)利用商品化的CTA正滲透膜以及NH3-CO2組成的汲取液進(jìn)行淡化研究，柱蒸餾對(duì)汲取液進(jìn)行濃縮。鹽的截留率高于95%，水通量可達(dá)25L/m2h。得到美
8、國(guó)政府的資助，目前正在進(jìn)行中試研究。滲透/正滲透BrineWaterEquilibriumosmoticpressureBrineWatermembraneOsmosisWater/FeedForwardOsmosis(FO)BrineBrine≡DrawSolution(DS)汲取液濃度與滲透壓的關(guān)系流程圖-從廢水中回收飲用水FOMDFina
