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浅谈反渗透膜法工艺在核电站海水淡化中的应用

时间:2014-08-05 16:23 点击:
摘 要:本文对海水淡化技术的工艺进行了分析与讨论,以辽宁红沿河核电站的海水淡化工艺为例,探讨了反渗透膜法水处理技术在海水淡化中的应用,为后续海水淡化技术在核电项目领域的应用提出了建议。 关键词:反渗透;海水淡化;核电 中图分类号:F403 文献标

  摘 要:本文对海水淡化技术的工艺进行了分析与讨论,以辽宁红沿河核电站的海水淡化工艺为例,探讨了反渗透膜法水处理技术在海水淡化中的应用,为后续海水淡化技术在核电项目领域的应用提出了建议。

  关键词:反渗透;海水淡化;核电

  中图分类号:F403 文献标识码:A

  1 概述

  随着国家核电建设的北移,核电站运行所必须的淡水资源显得尤为重要,加之核电站的运行对淡水水量和水质的要求很高,要保证该沿海区域的核电站既能安全可靠运行,又能不破坏当地地下水资源,海水淡化技术的应用则显得十分有用。

  2 海水淡化的技术与应用

  海水淡化技术是从海水中获取淡水的技术和过程,主要方法有两类,一类是从海水中取出水,主要是通过蒸馏法、反渗透法等来实现;另一类则是从海水中取出盐,主要实现方法包括离子交换法、电渗析法和压渗法等。但是在目前的海水淡化实践中,主要应用蒸馏法和反渗透膜法两种技术。

  2.1 蒸馏法

  蒸馏法淡化是使海水受热气化,复使蒸汽冷凝,从而得到淡水,其实质过程是从蒸馏塔顶获取有价值的低沸点馏分,浓海水则像热电厂蒸馏塔底排出的高沸点残液。蒸馏法一般在火电厂应用较多,利用低品位蒸汽和现有的廉价电力供应,实现水电联产,生产的淡水含盐量较低。

  2.2 反渗透(RO)膜法

  反渗透是利用渗透这种现象来实现分离的。对两种含有不同浓度盐的水,用一张具有半透过性质的膜分开,会发现含盐浓度低的一边的水会透过膜渗透到含盐浓度高的一边,但其所含有的盐分并不渗透。这样逐渐融合直到两边的含盐浓度相等为止,这种现象叫渗透,随着渗透过程的进行,纯水一侧的液面不断下降,盐水一侧的液面则不断上升。当液面不再变化时,渗透便达到了平衡状态。此时,两侧液面的高度差称为该种溶液的渗透压。通常溶液愈浓,溶液的渗透压愈大。自然的渗透过程很长,为了加快这个融合过程,可以在含盐量高的一侧增加一个压力,让渗透停止,这就是膜的渗透压力,再把压力加大,水就可以反向渗透,盐分则留下来,这就形成了反渗透的除盐原理。本文仅以反渗透膜法技术为例,介绍该技术在海水淡化技术应用。

  3 反渗透(RO)膜法技术在海水淡化中的应用

  反渗透(RO)膜法技术已经应用于辽宁红沿河核电站的海水淡化生产中。海水首先在混凝沉淀池中进行初步澄清处理,并加入混凝剂及次氯酸钠杀菌剂,降低水的浊度并杀灭微生物、细菌、藻类等;之后再经过V型滤池、超滤装置进一步去除水中的悬浮物、有机体和胶体,以满足后续脱盐系统的进水要求;超滤出水再经过加药处理后进入一级反渗透,经加压(约60bar)通过反渗透膜除去99%以上的盐分后,最后进入二级反渗透装置进一步脱盐。

  3.1 反渗透膜法的预处理

  由于处于表层的海水,不仅硬度高,而且还含有微生物,易对反渗透膜的表面造成污染,从而导致产水量和脱盐率的下降,造成压差增大,莫得使用寿命降低等问题。为了满足反渗透进水的要求,必须对原水进行预处理。红沿河核电站的预处理方式主要是将海水经过混凝、沉淀和过滤技术处理后,除去水中的颗粒、悬浮固体、细菌、有机物和胶体等,提供满足脱盐系统进水水质要求的预处理水。该预处理过程主要由三个单元组成:混凝沉淀单元 、V型滤池过滤单元和超滤单元。


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