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商品详细描述
桂林市-反渗透、反渗透膜、RO、反渗透阻垢剂、反渗透杀菌剂、反渗透清洗剂、反渗透絮凝剂、反渗透膜专用阻垢剂、反渗透膜专用杀菌剂、反渗透膜专用絮凝剂、反渗透膜专用清洗剂、反渗透膜专用还原剂、反渗透膜专用保养剂
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反渗透处理工艺在地下水处理中的应用
自20世纪50年代现代反渗透处理工艺的发现，到60年代的商业化运营，时至今日经过50多年的发展，反渗透水处理技术已成为当今世界上最先进的脱盐技术之一，成功地应用于工业的各个领域，如电力、化工、石品软料、制药、电子、冶金等行业。到20世纪初，反渗透技术在水处理的市场份额每年都以很快的速度增长，它与许多高科技产品一样，技术含量高，科技附加值高，易操作，使用方法易掌握。针对不同水源中水质的不同情况，在反渗透处理工艺的选择上也会不同。为了让反渗透系统能够长期稳定、安全、经济的运行，需要对不同的水源进行针对性的工艺设计，本文着重介绍一下反渗透处理工艺在地下水处理中的应用。
地下水处理中反渗透处理工艺的选择
地下水作为一种水源，在中国有很广泛的分布，取水也相对容易。但是由于地下水的水质时常会受到气候等外在因素的影响，波动性较大。比如下雨天，地下水的悬浮物（SS）就会非常高，如果此时的水如果进入到反渗透系统中，则系统会在短时间内发生不可逆的污堵，所以在处理工艺的选择上要特别注意，一般情况下反渗透的预处理工艺中会选择相应的机械过滤器，来有效的降低地下水中不确定的高悬浮物对反渗透装置的污堵；比如说喀斯特地形，则地下水的硬度就会非常大，一般会通过添加相对应的阻垢剂来防止反渗透系统的结垢。针对地下水的处理，经过多年的经验，现在已经有几个较好的反渗透处理工艺，本文节选了其中一种反渗透处理工艺作为着重介绍，提供一个参考。具体的处理工艺流程图如下所示。
1）混凝过滤
由于井水受到下雨等外在因素的影响很大，水中常夹带大量泥沙，浊度变化较大，易造成反渗透预处理系统运转不稳定，故在预处理中要加入混凝过滤，目的在去除地下水中胶体、悬浮杂质，降低浊度。在反渗透处理中通常用污染指数（SDI）来计量，要求进入反渗透设备的给水的SDI＜4。由于地下水悬浮物较多，且随下雨等因素影响较大，故预处理系统常选用聚合氯化铝作为混凝剂，矾花快速形成并成网状结构，沉降速度较快。
2）盘式过滤器
由于井水受到气候等外在因素的影响很大，常规的过滤器，如砂滤，多介质过滤器等，在抵抗含高悬浮物和泥沙的井水瞬时冲击时，存在反洗周期不确定性和生产急需用水的矛盾，通常情况下效果不佳，会为后续的处理工艺带来隐患。而盘式过滤器因为其独特的叠片式构造，使得系统在抗泥沙等含高悬浮物的冲击下，性能相对稳定很多，有效的保证了出水悬浮物（SS）的低含量，能够为后续超滤膜系统始终提供优质的水源，是地下水处理工艺当中非常重要的预处理工艺。
3）超滤膜过滤装置
超滤膜系统主要是去除水中的悬浮物（SS），保证反渗透的进水SDI＜4。通常情况下超滤膜的出水SDI非常小，在2左右。另外由于超滤膜系统前有盘式过滤器，所以超滤膜系统的进水中不会泥沙的出现和悬浮物的过量情况，在运行过程中不会出现“断丝”的情况，从而保证了反渗透进水对SDI的要求。超滤膜的材质一般选用聚偏氟乙烯（PVDF），孔径在20nm左右。
4）杀菌处理
通常情况下，超滤膜过滤装置后会加个水箱，用来存放超滤膜过滤水，为了防止水箱中有微生物滋生，会添加些杀菌剂进行杀菌处理，常用的杀菌剂为次氯酸钠（NaClO）。
5）高压泵
高压泵是为反渗透装置提供能量的必须的设备，高压泵的型号通常根据反渗透系统设计软件中的流量和压力来选型，高压泵的扬程和进水盐含量有很大关系，另外也受到进水温度等因素的影响。
6）阻垢剂和还原剂
由于地下水的硬度和碱度都是非常高，为了使得反渗透系统能够更好的运行，系统始终在没有结垢的情况下运行，需要根据具体的水质投加相对应的阻垢剂；另外因为反渗透预处理中投加了氧化剂杀菌，故在反渗透进水时需要投加还原剂来还原，使得反渗透系统的进水余氯小于0.1ppm（或ORP<200mV），满足反渗透系统对进水氧化物质含量的要求。
7）保安过滤器
由于反渗透之前要添加一些化学药剂，为了防止没有溶解的颗粒状的药剂进入到反渗透系统中，同时也为了给反渗透进水SDI提供双保险（超滤系统是其中一个保险），所以添加了保安过滤器。通常保安过滤器滤芯的孔径为5μm，流量视进水流量而定。
8）反渗透元件与装置
反渗透膜元件是反渗透系统的核心部件，要选用与地下水处理相对应的膜元件，根据系统的不同设计，可以选择VONTRON公司的LP21－8040或者LP22-8040苦咸水膜元件，具体情况如表。一般情况下，反渗透系统回收率在75％左右，同时系统的脱盐率都非常高，在97％以下，从而有效的保证了出水的水质。
9）系统控制
反渗透控制系统通常采用可编程控制器PLC组成一个分散采样控制，集中监视操作的控制系统。按工艺参数设置高低压保护开关，自动切换装置，电导、流量和压力出现异常时，能实现自动切换、自动联锁报警、停机，以保护高压泵和反渗透膜元件。变频控制高压泵的起动和关停，实现高压泵的软操作，节省能耗，防止由于水锤或反压造成高压泵和膜元件损坏，确保系统能自动、安全、可靠地运行。
展望
随着反渗透膜技术的不断改进和分离工艺的改良,反渗透技术在地下水处理中的应用所占比例正在不断扩大,反渗透处理工艺也得到了高度的重视,并以较快的速度成熟和发展起来。同时随着新型膜与膜技术的开发,反渗透处理工艺成本有望进一步降低,必将加快反渗透处理技术转化为实际生产力的速度,使之在解决世界性水资源短缺的难题中发挥更大的作用。
西班牙加那利群岛反渗透海水淡化新工艺
摘 要
Lanzarote是加那利群岛中的一个岛屿，在西班牙各种大规模海水淡化系统方面居于开创性的地位，该岛上的某些老系统已经到了闲置淘汰的地步，遭闲置淘汰的原因不是能耗太高就是装置已经到了使用寿命的末期，它们仅仅作为旅游旺季用水高峰期的备用，因而需要建造新的反渗透海水淡化系统，新建系统要求其回收率在50%左右时，产水含盐量低(50mg/L)，而且能耗也要低。本文介绍了成功地满足这一要求的新设计工艺，就是于1999年底开始建造并投运的Lanzarote四期海水淡化系统，在一级海水淡化部分采用了FILMTEC™新型高产水量反渗透海水膜元件SW30-380(非高脱盐率产品)，在二级深度脱盐部分采用了FILMTEC超低压膜元件BW30LE-440，本 文给出了具体的操作参数，并且与传统的反渗透海水淡化系统进行了比较。
关键词：二级反渗透海水淡化工艺，FILMTEC膜元件，反渗透
1. 引 言
西班牙加那利群岛，是一个由七个主要岛屿组成的群岛，位于北回归线北纬28度的位置，由于地理位置及四季如春的气候而被称为“幸运岛”。这里已经发展成为备受世界欢迎的旅游胜地，每年游客达1千多万人次。伴随旅馆业、体育与其它相关行业及专业农业的发展，人口不断增长，当地的生活水平亦不断提高，而水资源匮乏的状况却在一天天加重，为了解决缺水的问题，以海水淡化为依据的基础水设施建设得到了长足的发展。
Lanzarote岛以其火山景观而名扬天下，它是西班牙最早安装海水淡化系统的地方，一些建于20世纪70年代和80年代的老系统主要采用多级闪蒸(MSF)和多效蒸锱(MED)工艺。近期建造的6万吨/天的海水淡化系统则采用了反渗透海水淡化工艺。
从1997年左右起，部分海水淡化装置遭闲置，有些是因为能耗太高，有些是因为系统已经到了使用寿命末期，这些系统仅在旅游旺季用水高峰时期使用，通常为夏季和圣诞节前后，作为常年运行的新建反渗透淡化厂的补充。另一方面淡化厂的规模需要增加，除了岛上游客人数增加之外，伴随着建筑业和旅游业的发展导致了岛上永久居留人口数量的不断增加。
出于上述原因，决定公开投标新建一座2万吨/天的反渗透海水淡化厂，以满足对淡水的当前和今后几年的需求。
由于考虑到用户的各种情况，包括因反渗透系统产水含盐量比饮用水标准低，必须让其与高含盐量的水进行混合，但仍必须满足饮用水水质的规定，新建海水淡化反渗透产水含盐量设定为50ppm而不是常规的400ppm。
另一个要求是该系统即便是全部采用两级反渗透工艺过程，仍必须与附近的传统一级反渗透海水淡化系统的吨水单位能耗相当，这一要求只有采用新一代的海水淡化膜元件才能达到。
2. 案例历史：Lanzarote四期
新的设计和操作工艺采用两级反渗透海水淡化流程，基于新型高产水量FILMTEC SW30-380海水元件和高产水 量超低压FILMTEC BW30LE-440苦咸水元件。
1998年年中，INIMA，一家位于马德里的工程公司获准承建该项目，系统工艺路线基于两级反渗透，第一级反渗透的淡水含盐量为700～1000ppm，然后再全部作为二级反渗透的进水，使用超低压低能耗的苦咸水膜元件进一步脱盐，使产水含盐量达到50ppm左右，但二级反渗透应以极高的回收率运行(90%左右)。
在两级反渗透之间设置二级反渗透高压泵可以实现上述工艺操作，这样一级反渗透配备的膜元件可以在相对低的进水压力下，以50%的回收率制得合乎要求的一级产水；但也可以采取提高一级反渗透运行压力，使一级反渗透产水压力维持在9～14bar，以便直接驱动二级反渗透超低压低能耗元件，这样两级反渗透间就不再需要设置二级反渗透高压泵，这一工艺选择必须在一级海水淡化部分选用FILMTEC SW30-380高产水量反渗透元件，在二 级反渗透部分选用FILMTEC BW30LE-440元件。
经过在德国Rhinecenter和FilmTec公司液体分离部的实验室以及现场采用这两种膜元件所进行的模拟试验，印证了这一工艺的可行性，这一工艺仅使用一个高压泵(HPP)和能量回收透平(ERT)，在Lanzarote四期中采用的这种配置允许膜在其使用寿命周期内所选择的高压泵和能量回收透平位于最适宜的操作点，并能使整个系统能量消耗降到最低。
西班牙加那利群岛海水淡化项目
2.1 膜元件型号与规格
第一级的SW30-380元件比标准高脱盐率海水元件SW30HR-380的脱盐率略低，但却具有较高的膜本征值A值， 因而仅需较低的操作压力，并允许在不同的反渗透产水压力下工作，可以根据系统的使用年限和污染程度将一级产水压力调节到合适值，提高产水压力的概念也被用于二级反渗透部分的设计，以便节省输送成品水到最终产品水水箱的成品水泵。二级反渗透部分选用的元件为在许多工业领域得到广泛使用的超低压苦咸水反渗透元件，该元件命名为FILMTEC BW30LE-440，BW表示苦咸水的意思，LE表示低能耗的意思，440是膜元件的有效膜面积 ，以平方英尺计，表1列举了两种元件的主要性能规范。
表1 Lanzarote四期FILMTEC反渗透元件性能
元 件 类 型
SW30-380 BW30LE-440
级 1 2
标准产水量 gpd ( l/hr ) 8,000* (1,260) 11,500 (1,820)
标准压力 (bar) 55 10.3
典型脱盐率, % 99.1* 99.0
* 最新的膜产水量和脱盐率性能分别提高到 9000gpd，99.4 %
2.2 系统规模和投运时间
该海水淡化工厂设有4个系列，每个系列一级反渗透规模为5,600m3 /d，产水目标含盐量为1,000ppm(mg/L)，该一级产水然后进入二级反渗透，其产水量为5,000m3 /d，最终目标产水含盐量要求低于50ppm。
其中三个系列于1999年9月～11月之间投运，第四个系列于2000年1月投运，工厂的实际结果远优于原设计预期值，实际产能也大于21,000m3 /d，产水总含盐量低于35mg/L。
2.3 RO系统的构造
每组系列原始设计采用7芯元件的压力外壳95支，后来减少为85支，原因是实际的膜元件平均产水量略高于最初的模拟试验时的产水量。在投运初始阶段决定每个系列仅安装75支外壳，其理由是，元件经过测试后仍具有很高的产水量，而且最终用户并不希望在投运初期操作压力太低。
二级反渗透采用二段排列组合24:8，也选用了含7支元件的压力外壳。在投运初期，二级系统进水压力9.9～10.2bar，由一级反渗透的产水压力直接驱动，二级反渗透的段间没有设置段间增压泵，但同样因为元件实际产水量比额定值高，现场决定将二级反渗透的排列组合降低至21:7，否则一级反渗透的操作压力太低，能量回收透平的进水负荷会太高，当运行8个月后，二级反渗透的操作压力达到11.2bar，此时恢复了24:8的原设计排列方式。
2.4 比 较
在进水含盐量和主要操作参数与Lanzarote很相似的其它反渗透海水淡化厂中，当回收率按45%运行时，产水含盐量为310ppm，为了进行条件相同的对比，假设该含盐量的90%的一级产水进入二级反渗透，按90%回收率运行，进一步脱盐后再与未经二级反渗透处理的10%的一级产水混合，获得50～60ppm的目标水质(与Lanzarote四期的最终水质相当)。这样相似的两个反渗透海水淡化系统相比，当采用高效率的高压泵和能量回收装置时，本体吨水单位能耗分别为4.32和4.5kwh/m3。
表2 Lanzarote四期，系列3，一级海水反渗透装置主要操作系数（每支压力外壳装7支SW30-380）
操 作 参 数 投 运 初 期 8 个 月 之 后 a
实际值 设计软件预测值 实际值 设计软件预测值
进水压力 (bar)
产水流量 (m3/h)
回收率 (%)
进水TDS (mg/L)
产水TDS (mg/L)
标准化产水量 (gpd)
(l/h)
进水温度 (℃)
标准化脱盐率 (%)
污堵因子 (FF)
单位能耗 (kWh/ m3)
65.3
252
48
38,600
612
9,200
1,450
21.2
99.2
1.25
2.97
(3.4)b 66.1
248
46
38,600
662
8,000
1,260
21
99.1
1.15
3.04
(3.65) b 68.2
249.8
49
38,600
643
8,160
1,285
20.8
99.15
0.92
3.16
(3.65) b 68.8
248
48
38,600
678
7,120
1,120
21
99.1
0.87
3.24
(3.85) b
a 未进行化学清洗 b 括号中的数字包含海水提升泵的能耗。
表3 Lanzarote四期，系列3，二级反渗透装置主要操作参数（每支压力外壳装7支BW30LE-440）
操 作 参 数 投 运 初 期 a 8 个 月 之 后 b
实际值 设计软件预测值 实际值 设计软件预测值
进水压力 (bar)
产水流量 (m3/h)
回收率 (%)
进水TDS (mg/L)
产水TDS (mg/L)
标准化产水量 (gpd)
(l/h)
进水温度 (℃)
标准化脱盐率 (%)
污堵因子 (FF)
单位能耗 (kWh/ m3) 10.2
212
88
612
60 c
11,840
1,870
21.2
98.8 c
1.05
0.10 d 10.9
209
88
662
54
11,500
1,815
21
99
1.00
NA 11.2
216
90
643
34
10,400
1,640
20.8
99.1
0.90
0.10 d 11.3
209
88
678
42
10,350
1,630
21
99
0.88
NA
a 排列为 21:7 b 排列为 24:8 c 当解决了四支压力容器内漏后，产水TDS下降到37ppm d 为估计值，因为没有段间的压力提升 泵，仅为能量转换消耗。
估算Lanzarote四期的理论单位能耗(基于工程计算)为4.8kwh/m3，它包括所有的公用用电量和高压泵和海水提升泵的总耗电量3.85kwh/m3。实际能耗为3.6～3.7kwh/m3，比理论计算要好得多，与采用标准的二级反渗透工艺相比有较明显的优势。
2.5 结 论
本项目采用两级反渗透工艺，选用了两种高产水量的膜元件，即海水部分选用FILMTEC SW30-380海水膜元件 ，二级深度处理采用FILMTEC BW30LE-440超低压低能耗元件，这种组合工艺流程获得了更低的能耗效果，单 位电耗仅为3.65～3.85kWh/m3，以更低的运行维护成本从海水中获得50ppm的最终产品水，这些结果比传统工艺具有较明显的优势，值得未来膜法海水淡化系统选用。
3. 总 结
新型高产水量元件SW30-380本身或与其它型号的产品组合使用，例如与上述提到的超低压低能耗元件组合使用 ，有如下特点：适用于进水含盐量范围在10,000～50,000ppm的各种淡化处理要求，实现低能耗、高回收率的水处理目标。
本文介绍的高产水量的膜元件产品，提高了反渗透系统的经济性，使从前被认为不经济的大容量反渗透海水淡化工艺成为可能，此外，由于新型元件所具有的优异特点，使其在实际应用时表现出比预期的结果还要好的系统性能，已成为众多新项目和一些老系统升级改造的首选。
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反渗透处理工艺在地下水处理中的应用
自20世纪50年代现代反渗透处理工艺的发现，到60年代的商业化运营，时至今日经过50多年的发展，反渗透水处理技术已成为当今世界上最先进的脱盐技术之一，成功地应用于工业的各个领域，如电力、化工、石品软料、制药、电子、冶金等行业。到20世纪初，反渗透技术在水处理的市场份额每年都以很快的速度增长，它与许多高科技产品一样，技术含量高，科技附加值高，易操作，使用方法易掌握。针对不同水源中水质的不同情况，在反渗透处理工艺的选择上也会不同。为了让反渗透系统能够长期稳定、安全、经济的运行，需要对不同的水源进行针对性的工艺设计，本文着重介绍一下反渗透处理工艺在地下水处理中的应用。
地下水处理中反渗透处理工艺的选择
地下水作为一种水源，在中国有很广泛的分布，取水也相对容易。但是由于地下水的水质时常会受到气候等外在因素的影响，波动性较大。比如下雨天，地下水的悬浮物（SS）就会非常高，如果此时的水如果进入到反渗透系统中，则系统会在短时间内发生不可逆的污堵，所以在处理工艺的选择上要特别注意，一般情况下反渗透的预处理工艺中会选择相应的机械过滤器，来有效的降低地下水中不确定的高悬浮物对反渗透装置的污堵；比如说喀斯特地形，则地下水的硬度就会非常大，一般会通过添加相对应的阻垢剂来防止反渗透系统的结垢。针对地下水的处理，经过多年的经验，现在已经有几个较好的反渗透处理工艺，本文节选了其中一种反渗透处理工艺作为着重介绍，提供一个参考。具体的处理工艺流程图如下所示。
1）混凝过滤
由于井水受到下雨等外在因素的影响很大，水中常夹带大量泥沙，浊度变化较大，易造成反渗透预处理系统运转不稳定，故在预处理中要加入混凝过滤，目的在去除地下水中胶体、悬浮杂质，降低浊度。在反渗透处理中通常用污染指数（SDI）来计量，要求进入反渗透设备的给水的SDI＜4。由于地下水悬浮物较多，且随下雨等因素影响较大，故预处理系统常选用聚合氯化铝作为混凝剂，矾花快速形成并成网状结构，沉降速度较快。
2）盘式过滤器
由于井水受到气候等外在因素的影响很大，常规的过滤器，如砂滤，多介质过滤器等，在抵抗含高悬浮物和泥沙的井水瞬时冲击时，存在反洗周期不确定性和生产急需用水的矛盾，通常情况下效果不佳，会为后续的处理工艺带来隐患。而盘式过滤器因为其独特的叠片式构造，使得系统在抗泥沙等含高悬浮物的冲击下，性能相对稳定很多，有效的保证了出水悬浮物（SS）的低含量，能够为后续超滤膜系统始终提供优质的水源，是地下水处理工艺当中非常重要的预处理工艺。
3）超滤膜过滤装置
超滤膜系统主要是去除水中的悬浮物（SS），保证反渗透的进水SDI＜4。通常情况下超滤膜的出水SDI非常小，在2左右。另外由于超滤膜系统前有盘式过滤器，所以超滤膜系统的进水中不会泥沙的出现和悬浮物的过量情况，在运行过程中不会出现“断丝”的情况，从而保证了反渗透进水对SDI的要求。超滤膜的材质一般选用聚偏氟乙烯（PVDF），孔径在20nm左右。
4）杀菌处理
通常情况下，超滤膜过滤装置后会加个水箱，用来存放超滤膜过滤水，为了防止水箱中有微生物滋生，会添加些杀菌剂进行杀菌处理，常用的杀菌剂为次氯酸钠（NaClO）。
5）高压泵
高压泵是为反渗透装置提供能量的必须的设备，高压泵的型号通常根据反渗透系统设计软件中的流量和压力来选型，高压泵的扬程和进水盐含量有很大关系，另外也受到进水温度等因素的影响。
6）阻垢剂和还原剂
由于地下水的硬度和碱度都是非常高，为了使得反渗透系统能够更好的运行，系统始终在没有结垢的情况下运行，需要根据具体的水质投加相对应的阻垢剂；另外因为反渗透预处理中投加了氧化剂杀菌，故在反渗透进水时需要投加还原剂来还原，使得反渗透系统的进水余氯小于0.1ppm（或ORP<200mV），满足反渗透系统对进水氧化物质含量的要求。
7）保安过滤器
由于反渗透之前要添加一些化学药剂，为了防止没有溶解的颗粒状的药剂进入到反渗透系统中，同时也为了给反渗透进水SDI提供双保险（超滤系统是其中一个保险），所以添加了保安过滤器。通常保安过滤器滤芯的孔径为5μm，流量视进水流量而定。
8）反渗透元件与装置
反渗透膜元件是反渗透系统的核心部件，要选用与地下水处理相对应的膜元件，根据系统的不同设计，可以选择VONTRON公司的LP21－8040或者LP22-8040苦咸水膜元件，具体情况如表。一般情况下，反渗透系统回收率在75％左右，同时系统的脱盐率都非常高，在97％以下，从而有效的保证了出水的水质。
9）系统控制
反渗透控制系统通常采用可编程控制器PLC组成一个分散采样控制，集中监视操作的控制系统。按工艺参数设置高低压保护开关，自动切换装置，电导、流量和压力出现异常时，能实现自动切换、自动联锁报警、停机，以保护高压泵和反渗透膜元件。变频控制高压泵的起动和关停，实现高压泵的软操作，节省能耗，防止由于水锤或反压造成高压泵和膜元件损坏，确保系统能自动、安全、可靠地运行。
展望
随着反渗透膜技术的不断改进和分离工艺的改良,反渗透技术在地下水处理中的应用所占比例正在不断扩大,反渗透处理工艺也得到了高度的重视,并以较快的速度成熟和发展起来。同时随着新型膜与膜技术的开发,反渗透处理工艺成本有望进一步降低,必将加快反渗透处理技术转化为实际生产力的速度,使之在解决世界性水资源短缺的难题中发挥更大的作用。
西班牙加那利群岛反渗透海水淡化新工艺
摘 要
Lanzarote是加那利群岛中的一个岛屿，在西班牙各种大规模海水淡化系统方面居于开创性的地位，该岛上的某些老系统已经到了闲置淘汰的地步，遭闲置淘汰的原因不是能耗太高就是装置已经到了使用寿命的末期，它们仅仅作为旅游旺季用水高峰期的备用，因而需要建造新的反渗透海水淡化系统，新建系统要求其回收率在50%左右时，产水含盐量低(50mg/L)，而且能耗也要低。本文介绍了成功地满足这一要求的新设计工艺，就是于1999年底开始建造并投运的Lanzarote四期海水淡化系统，在一级海水淡化部分采用了FILMTEC™新型高产水量反渗透海水膜元件SW30-380(非高脱盐率产品)，在二级深度脱盐部分采用了FILMTEC超低压膜元件BW30LE-440，本 文给出了具体的操作参数，并且与传统的反渗透海水淡化系统进行了比较。
关键词：二级反渗透海水淡化工艺，FILMTEC膜元件，反渗透
1. 引 言
西班牙加那利群岛，是一个由七个主要岛屿组成的群岛，位于北回归线北纬28度的位置，由于地理位置及四季如春的气候而被称为“幸运岛”。这里已经发展成为备受世界欢迎的旅游胜地，每年游客达1千多万人次。伴随旅馆业、体育与其它相关行业及专业农业的发展，人口不断增长，当地的生活水平亦不断提高，而水资源匮乏的状况却在一天天加重，为了解决缺水的问题，以海水淡化为依据的基础水设施建设得到了长足的发展。
Lanzarote岛以其火山景观而名扬天下，它是西班牙最早安装海水淡化系统的地方，一些建于20世纪70年代和80年代的老系统主要采用多级闪蒸(MSF)和多效蒸锱(MED)工艺。近期建造的6万吨/天的海水淡化系统则采用了反渗透海水淡化工艺。
从1997年左右起，部分海水淡化装置遭闲置，有些是因为能耗太高，有些是因为系统已经到了使用寿命末期，这些系统仅在旅游旺季用水高峰时期使用，通常为夏季和圣诞节前后，作为常年运行的新建反渗透淡化厂的补充。另一方面淡化厂的规模需要增加，除了岛上游客人数增加之外，伴随着建筑业和旅游业的发展导致了岛上永久居留人口数量的不断增加。
出于上述原因，决定公开投标新建一座2万吨/天的反渗透海水淡化厂，以满足对淡水的当前和今后几年的需求。
由于考虑到用户的各种情况，包括因反渗透系统产水含盐量比饮用水标准低，必须让其与高含盐量的水进行混合，但仍必须满足饮用水水质的规定，新建海水淡化反渗透产水含盐量设定为50ppm而不是常规的400ppm。
另一个要求是该系统即便是全部采用两级反渗透工艺过程，仍必须与附近的传统一级反渗透海水淡化系统的吨水单位能耗相当，这一要求只有采用新一代的海水淡化膜元件才能达到。
2. 案例历史：Lanzarote四期
新的设计和操作工艺采用两级反渗透海水淡化流程，基于新型高产水量FILMTEC SW30-380海水元件和高产水 量超低压FILMTEC BW30LE-440苦咸水元件。
1998年年中，INIMA，一家位于马德里的工程公司获准承建该项目，系统工艺路线基于两级反渗透，第一级反渗透的淡水含盐量为700～1000ppm，然后再全部作为二级反渗透的进水，使用超低压低能耗的苦咸水膜元件进一步脱盐，使产水含盐量达到50ppm左右，但二级反渗透应以极高的回收率运行(90%左右)。
在两级反渗透之间设置二级反渗透高压泵可以实现上述工艺操作，这样一级反渗透配备的膜元件可以在相对低的进水压力下，以50%的回收率制得合乎要求的一级产水；但也可以采取提高一级反渗透运行压力，使一级反渗透产水压力维持在9～14bar，以便直接驱动二级反渗透超低压低能耗元件，这样两级反渗透间就不再需要设置二级反渗透高压泵，这一工艺选择必须在一级海水淡化部分选用FILMTEC SW30-380高产水量反渗透元件，在二 级反渗透部分选用FILMTEC BW30LE-440元件。
经过在德国Rhinecenter和FilmTec公司液体分离部的实验室以及现场采用这两种膜元件所进行的模拟试验，印证了这一工艺的可行性，这一工艺仅使用一个高压泵(HPP)和能量回收透平(ERT)，在Lanzarote四期中采用的这种配置允许膜在其使用寿命周期内所选择的高压泵和能量回收透平位于最适宜的操作点，并能使整个系统能量消耗降到最低。
西班牙加那利群岛海水淡化项目
2.1 膜元件型号与规格
第一级的SW30-380元件比标准高脱盐率海水元件SW30HR-380的脱盐率略低，但却具有较高的膜本征值A值， 因而仅需较低的操作压力，并允许在不同的反渗透产水压力下工作，可以根据系统的使用年限和污染程度将一级产水压力调节到合适值，提高产水压力的概念也被用于二级反渗透部分的设计，以便节省输送成品水到最终产品水水箱的成品水泵。二级反渗透部分选用的元件为在许多工业领域得到广泛使用的超低压苦咸水反渗透元件，该元件命名为FILMTEC BW30LE-440，BW表示苦咸水的意思，LE表示低能耗的意思，440是膜元件的有效膜面积 ，以平方英尺计，表1列举了两种元件的主要性能规范。
表1 Lanzarote四期FILMTEC反渗透元件性能
元 件 类 型
SW30-380 BW30LE-440
级 1 2
标准产水量 gpd ( l/hr ) 8,000* (1,260) 11,500 (1,820)
标准压力 (bar) 55 10.3
典型脱盐率, % 99.1* 99.0
* 最新的膜产水量和脱盐率性能分别提高到 9000gpd，99.4 %
2.2 系统规模和投运时间
该海水淡化工厂设有4个系列，每个系列一级反渗透规模为
其中三个系列于1999年9月～11月之间投运，第四个系列于2000年1月投运，工厂的实际结果远优于原设计预期值，实际产能也大于
2.3 RO系统的构造
每组系列原始设计采用7芯元件的压力外壳95支，后来减少为85支，原因是实际的膜元件平均产水量略高于最初的模拟试验时的产水量。在投运初始阶段决定每个系列仅安装75支外壳，其理由是，元件经过测试后仍具有很高的产水量，而且最终用户并不希望在投运初期操作压力太低。
二级反渗透采用二段排列组合24:8，也选用了含7支元件的压力外壳。在投运初期，二级系统进水压力9.9～10.2bar，由一级反渗透的产水压力直接驱动，二级反渗透的段间没有设置段间增压泵，但同样因为元件实际产水量比额定值高，现场决定将二级反渗透的排列组合降低至21:7，否则一级反渗透的操作压力太低，能量回收透平的进水负荷会太高，当运行8个月后，二级反渗透的操作压力达到11.2bar，此时恢复了24:8的原设计排列方式。
2.4 比 较
在进水含盐量和主要操作参数与Lanzarote很相似的其它反渗透海水淡化厂中，当回收率按45%运行时，产水含盐量为310ppm，为了进行条件相同的对比，假设该含盐量的90%的一级产水进入二级反渗透，按90%回收率运行，进一步脱盐后再与未经二级反渗透处理的10%的一级产水混合，获得50～60ppm的目标水质(与Lanzarote四期的最终水质相当)。这样相似的两个反渗透海水淡化系统相比，当采用高效率的高压泵和能量回收装置时，本体吨水单位能耗分别为4.32和4.5kwh/m3。
表2 Lanzarote四期，系列3，一级海水反渗透装置主要操作系数（每支压力外壳装7支SW30-380）
操 作 参 数 投 运 初 期 8 个 月 之 后 a
实际值 设计软件预测值 实际值 设计软件预测值
进水压力 (bar)
产水流量 (m3/h)
回收率 (%)
进水TDS (mg/L)
产水TDS (mg/L)
标准化产水量 (gpd)
(l/h)
进水温度 (℃)
标准化脱盐率 (%)
污堵因子 (FF)
单位能耗 (kWh/ m3)
65.3
252
48
38,600
612
9,200
1,450
21.2
99.2
1.25
2.97
(3.4)b 66.1
248
46
38,600
662
8,000
1,260
21
99.1
1.15
3.04
(3.65) b 68.2
249.8
49
38,600
643
8,160
1,285
20.8
99.15
0.92
3.16
(3.65) b 68.8
248
48
38,600
678
7,120
1,120
21
99.1
0.87
3.24
(3.85) b
a 未进行化学清洗 b 括号中的数字包含海水提升泵的能耗。
表3 Lanzarote四期，系列3，二级反渗透装置主要操作参数（每支压力外壳装7支BW30LE-440）
操 作 参 数 投 运 初 期 a 8 个 月 之 后 b
实际值 设计软件预测值 实际值 设计软件预测值
进水压力 (bar)
产水流量 (m3/h)
回收率 (%)
进水TDS (mg/L)
产水TDS (mg/L)
标准化产水量 (gpd)
(l/h)
进水温度 (℃)
标准化脱盐率 (%)
污堵因子 (FF)
单位能耗 (kWh/ m3) 10.2
212
88
612
11,840
1,870
21.2
1.05
0.10 d 10.9
209
88
662
54
11,500
1,815
21
99
1.00
NA 11.2
216
90
643
34
10,400
1,640
20.8
99.1
0.90
0.10 d 11.3
209
88
678
42
10,350
1,630
21
99
0.88
NA
a 排列为 21:7 b 排列为 24:
估算Lanzarote四期的理论单位能耗(基于工程计算)为4.8kwh/m3，它包括所有的公用用电量和高压泵和海水提升泵的总耗电量3.85kwh/m3。实际能耗为3.6～3.7kwh/m3，比理论计算要好得多，与采用标准的二级反渗透工艺相比有较明显的优势。
2.5 结 论
本项目采用两级反渗透工艺，选用了两种高产水量的膜元件，即海水部分选用FILMTEC SW30-380海水膜元件 ，二级深度处理采用FILMTEC BW30LE-440超低压低能耗元件，这种组合工艺流程获得了更低的能耗效果，单 位电耗仅为3.65～3.85kWh/m3，以更低的运行维护成本从海水中获得50ppm的最终产品水，这些结果比传统工艺具有较明显的优势，值得未来膜法海水淡化系统选用。
3. 总 结
新型高产水量元件SW30-380本身或与其它型号的产品组合使用，例如与上述提到的超低压低能耗元件组合使用 ，有如下特点：适用于进水含盐量范围在10,000～50,000ppm的各种淡化处理要求，实现低能耗、高回收率的水处理目标。
本文介绍的高产水量的膜元件产品，提高了反渗透系统的经济性，使从前被认为不经济的大容量反渗透海水淡化工艺成为可能，此外，由于新型元件所具有的优异特点，使其在实际应用时表现出比预期的结果还要好的系统性能，已成为众多新项目和一些老系统升级改造的首选。
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