第28卷第5期 膜科学与技术 Vol 28 No 5 2008年10月 MEMBRANE SCIENCE AND TECHNOLOGY Oet.2008 文章编号:1007-8924(2008)05-0086-04 终端陶瓷膜法海水淡化预处理 柏其亚,刘学文,范益群’,邢卫红 南京工业大学膜科学技术研究所,省部共建材料化学工程教育部重点实验室,南京210009 摘要:采用低能耗的终端过滤方式进行陶瓷膜法海水淡化预处理,比较了“絮凝沉降+陶瓷 膜”和“砂滤±陶瓷膜”两种预处理工艺.前者延长了膜再生周期,其陶瓷膜的平均渗透通量是 后者的1.6倍达到220L/(m2+),产水回收率大于90%经陶瓷膜预处理后的产水水质稳 定达到反渗透膜的进水水质要求结果表明,“絮凝沉降+陶瓷膜”预处理工艺明显优于“砂 滤+陶瓷膜”预处理工艺 关键词:陶瓷膜;海水淡化;预处理;终端过滤 中图分类号:TQ028.8文献标识码:A 水资源短缺已成为世界性的难题,海水淡化技理系统中,不仅可以进一步拓宽陶瓷膜应用的范围, 术不失是一种较好的解决万法.在几种主要的淡化同时也为海水淡化开发一种新的预处理工艺正是 方法中,以反渗透海水泸化(SwRO)方法发展速度基于这种情况,本文采用低能耗的终端过滤方式进 最快,淡化成本也降得最快121 行陶瓷膜法海水淡化预处理工艺的研究比较,得到 反渗透海水淡化技术对预处理系统要求很高,了一种较合适的预处理工艺路线 主要预处理方法有传统预处理法及膜法预处理.传 统预处理方法已得到广泛应用,但也存在占地面积1实验部分 大、药剂量消耗大、出水水质随原水水质的波动而波1.1实验装置及膜管 动等缺点.而膜法预处理则具有出水水质好且稳定 本实验所采用的装置及陶瓷膜均为南京九思高 自动化程度高等优点而受青眯3.张敬东等4采用科技有限公司生产.实验装置流程见图1.采用该装 外压式中空纤维超滤膜对高浊度海水进行了预处理置进行终端过滤,PC自动控制,可设定反冲周期 的实验研究,进行恒流量终端过滤,考察跨膜压差随及反冲时间,实现过滤与反冲的自动运行 过滤时间的变化趋势,其实验结果表明,该超滤系统 7D(p8 的产水水质稳定且可以达到反渗透膜的进水水质要 求 Brehant等15采用 Aquasource超滤膜对直布罗 7改 陀海峡( Gibraltar)的表面海水进行预处理的实验研 究,以微絮凝工艺作为超滤膜的前端预处理,采用终 端方式过滤,结果表明,该超滤膜出水水质稳定且优 异,可以确保反渗透膜的长期稳定运行 1.原水箱;2.产水箱;3.过滤泵;4.反冲泵;5.膜组件; 陶瓷膜具有化学稳定性好、耐腐蚀性、机械强度 6.电磁流量计;7.温度表;8,9.压力表;10-13.阀门 好、抗微生物性、孔径分布窄、分离性能好和使用寿 图1实验装置流程图 命长等优点61.如能将陶瓷膜引入到海水淡化预处 Fig 1 Schematic diagram of the equipment 收稿日期:2007-02·07;修改稿收到日期:2007-05·08 基金项目:国家863项目(编号2005A320020) 作者简介:柏其亚(1979·),男,江苏盐城人,硕士研究生,主要研究方向为无机陶瓷膜的应用.·通讯联系人,025 83587213,E-mailyiqunfan(@njut.edu.cn 201994-2008ChinaAcademicJourmalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp:/www.cnki.net
文章编号 :1007 - 8924 (2008) 05 - 0086 - 04 终端陶瓷膜法海水淡化预处理 柏其亚 , 刘学文 , 范益群3 , 邢卫红 (南京工业大学 膜科学技术研究所 , 省部共建材料化学工程教育部重点实验室 , 南京 210009) 摘 要 : 采用低能耗的终端过滤方式进行陶瓷膜法海水淡化预处理 ,比较了“絮凝沉降 + 陶瓷 膜”和“砂滤 + 陶瓷膜”两种预处理工艺. 前者延长了膜再生周期 ,其陶瓷膜的平均渗透通量是 后者的 1. 6 倍 ,达到 220 L/ (m 2·h) ,产水回收率大于 90 %. 经陶瓷膜预处理后的产水水质稳 定 ,达到反渗透膜的进水水质要求. 结果表明“, 絮凝沉降 + 陶瓷膜”预处理工艺明显优于“砂 滤 + 陶瓷膜”预处理工艺. 关键词 : 陶瓷膜 ; 海水淡化 ; 预处理 ; 终端过滤 中图分类号 : TQ028. 8 文献标识码 : A 水资源短缺已成为世界性的难题 ,海水淡化技 术不失是一种较好的解决方法. 在几种主要的淡化 方法中 ,以反渗透海水淡化 (SWRO) 方法发展速度 最快 ,淡化成本也降得最快[1 ,2 ] . 反渗透海水淡化技术对预处理系统要求很高 , 主要预处理方法有传统预处理法及膜法预处理. 传 统预处理方法已得到广泛应用 ,但也存在占地面积 大、药剂量消耗大、出水水质随原水水质的波动而波 动等缺点. 而膜法预处理则具有出水水质好且稳定、 自动化程度高等优点而受青睐[3 ] . 张敬东等[4 ]采用 外压式中空纤维超滤膜对高浊度海水进行了预处理 的实验研究 ,进行恒流量终端过滤 ,考察跨膜压差随 过滤时间的变化趋势 ,其实验结果表明 ,该超滤系统 的产水水质稳定且可以达到反渗透膜的进水水质要 求. Brehant 等[5 ]采用 Aquasource 超滤膜对直布罗 陀海峡( Gibraltar) 的表面海水进行预处理的实验研 究 ,以微絮凝工艺作为超滤膜的前端预处理 ,采用终 端方式过滤 ,结果表明 ,该超滤膜出水水质稳定且优 异 ,可以确保反渗透膜的长期稳定运行. 陶瓷膜具有化学稳定性好、耐腐蚀性、机械强度 好、抗微生物性、孔径分布窄、分离性能好和使用寿 命长等优点[6 ] . 如能将陶瓷膜引入到海水淡化预处 理系统中 ,不仅可以进一步拓宽陶瓷膜应用的范围 , 同时也为海水淡化开发一种新的预处理工艺. 正是 基于这种情况 ,本文采用低能耗的终端过滤方式进 行陶瓷膜法海水淡化预处理工艺的研究比较 ,得到 了一种较合适的预处理工艺路线. 1 实验部分 1. 1 实验装置及膜管 本实验所采用的装置及陶瓷膜均为南京九思高 科技有限公司生产. 实验装置流程见图 1. 采用该装 置进行终端过滤 , PLC 自动控制 ,可设定反冲周期 及反冲时间 ,实现过滤与反冲的自动运行. 图 1 实验装置流程图 Fig. 1 Schematic diagram of the equipment 收稿日期 : 2007 - 02 - 07 ; 修改稿收到日期 : 2007 - 05 - 08 基金项目 : 国家 863 项目(编号 2005AA320020) 作者简介 : 柏其亚(1979 - ) , 男 , 江苏盐城人 , 硕士研究生 , 主要研究方向为无机陶瓷膜的应用. 3 通讯联系人 , 025 - 83587213 , E - mail : yiqunfan @njut. edu. cn 第 28 卷 第 5 期 膜 科 学 与 技 术 Vol. 28 No. 5 2008 年 10 月 MEMBRAN E SCIENCE AND TECHNOLO GY Oct. 2008
5期 柏其亚等:终端陶瓷膜法海水淡化预处理 使用平均孔径50nm的19通道氧化锆陶瓷膜 NaCO溶液 进行实验,膜管长度为1000mm,膜面积为0.2m2 海水一原水罐离心泵一砂滤器 1.2主要分析仪器 陶瓷膜过滤装置 在实验过程中,对原海水及陶瓷膜预处理后的 在实验过程中,控制砂滤器的进水流量为0.5 产水进行长期监测,所使用的主要分析仪器见表 m3/h左右经砂滤器处理后的海水浊度变化范围为 表1主要分析仪器 0.5~1.0NTU,设置陶瓷膜的跨膜压差(TMP)为 Table 1 Analytical instruments 0.1MPa,反冲周期为30min,反冲时间为60s,进 分析项目仪器名称型号 生产厂家 行终端过滤当渗透通量小于100L/(m2h)时停止 浊度浊度计2100N美国哈希公司 过滤,进行膜化学再生,实验结果见图4 SDIs SDI测定仪DD-SDl47浙江东大水业有限公司 电导率电导率仪DDS307上海磁仪器厂今 2结果与讨论 叫200 2.1海水温度及浊度 实验期间(2006年8月-2006年11月)海水温 度及浊度变化情况见图2、图3.由图2、图3可以看 50100150200 出,海水温度呈下降趋势,浊度有波动,这主要是受 时间h 海水涨落潮的影响l 图4渗透通量随时间的变化趋势图 Fig 4 Variation of Flux with time 21 由图4可见,在过滤开始时,渗透通量的衰减速 度很快这主要是因为在刚开始过滤时,渗透通量 大,海水中的颗粒物质易沉积在膜面上,部分小颗粒 堵塞膜孔1,定周期的反冲使渗透通量略有提高但 提高的幅度不大砂滤器对海水中的颗粒物质有去 100 200300400 除作用,但对于亚微米级颗粒及纳米级颗粒的去除 时间h 效果不明显181,而这些颗粒易造成膜面污染及膜孔 图2海水温度随时间的变化趋势图 堵塞,故造成渗透通量的衰减速度快,反冲及再生效 Fig 2 Variation of Seawater temperature with tim 果不好 30 在实验中,平均渗透通量为137L/(m2h),产 水回收率为84%左右产水SDl15值每4h进行一次 测试,结果见图5.由图5可以看出,产水SDh1值在 时间/h 图3海水浊度随时间的变化趋势图 Fig 3 Variation of Seawater tur bidity with time 2.2“砂滤+陶瓷膜”预处理工艺 时间h 采用“砂滤+陶瓷膜”预处理工艺,并且滴加2 图5产水SDI1s值随时间的变化趋势图 mg/L的NaCO溶液进行杀菌,工艺路线如下所示 Fig 5 Variation of SDhs with time 201994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp:/www.cnki.net
使用平均孔径 50 nm 的 19 通道氧化锆陶瓷膜 进行实验 ,膜管长度为 1 000 mm ,膜面积为 0. 2 m2 . 1. 2 主要分析仪器 在实验过程中 ,对原海水及陶瓷膜预处理后的 产水进行长期监测 ,所使用的主要分析仪器见表 1. 表 1 主要分析仪器 Table 1 Analytical instruments 分析项目 仪器名称 型号 生产厂家 浊度 浊度计 2100N 美国哈希公司 SDI15 SDI 测定仪 DD - SDI - 47浙江东大水业有限公司 电导率 电导率仪 DDS - 307 上海雷磁仪器厂 2 结果与讨论 2. 1 海水温度及浊度 实验期间(2006 年 8 月 - 2006 年 11 月) 海水温 度及浊度变化情况见图 2、图 3. 由图 2、图 3 可以看 出 ,海水温度呈下降趋势 ,浊度有波动 ,这主要是受 海水涨落潮的影响[4 ] . 图 2 海水温度随时间的变化趋势图 Fig. 2 Variation of Seawater temperature with time 图 3 海水浊度随时间的变化趋势图 Fig. 3 Variation of Seawater turbidity with time 2. 2 “砂滤 + 陶瓷膜”预处理工艺 采用“砂滤 + 陶瓷膜”预处理工艺 ,并且滴加 2 mg/ L 的 NaClO 溶液进行杀菌 ,工艺路线如下所示. 海水 原水罐 NaClO 溶液 离心泵 砂滤器 陶瓷膜过滤装置 在实验过程中 ,控制砂滤器的进水流量为 0. 5 m 3 / h 左右 ,经砂滤器处理后的海水浊度变化范围为 0. 5～1. 0 N TU ,设置陶瓷膜的跨膜压差 ( TMP) 为 0. 1 MPa ,反冲周期为 30 min ,反冲时间为 60 s ,进 行终端过滤. 当渗透通量小于 100 L/ (m 2·h) 时停止 过滤 ,进行膜化学再生 ,实验结果见图 4. 图 4 渗透通量随时间的变化趋势图 Fig. 4 Variation of Flux with time 由图 4 可见 ,在过滤开始时 ,渗透通量的衰减速 度很快. 这主要是因为在刚开始过滤时 ,渗透通量 大 ,海水中的颗粒物质易沉积在膜面上 ,部分小颗粒 堵塞膜孔[7 ] ,定周期的反冲使渗透通量略有提高但 提高的幅度不大. 砂滤器对海水中的颗粒物质有去 除作用 ,但对于亚微米级颗粒及纳米级颗粒的去除 效果不明显[8 ] ,而这些颗粒易造成膜面污染及膜孔 堵塞 ,故造成渗透通量的衰减速度快 ,反冲及再生效 果不好. 图 5 产水 SDI15值随时间的变化趋势图 Fig. 5 Variation of SDI15 with time 在实验中 ,平均渗透通量为 137 L/ (m 2·h) ,产 水回收率为 84 %左右. 产水 SDI15值每 4 h 进行一次 测试 ,结果见图 5. 由图 5 可以看出 ,产水 SDI15值在 第 5 期 柏其亚等 : 终端陶瓷膜法海水淡化预处理 ·87 ·
88 膜科学与技术 第28卷 2.7~3.5范围内波动,平均值为3.0 时,属压力控制区,故随着跨膜压差的增大,稳定渗 2.3“絮凝沉降+陶瓷膜”预处理工艺 透通量也增大;而当跨膜压差大于0.08MPa时,进 改变工艺条件,以“絮凝沉降+陶瓷膜”作为反入传质控制区,稳定通量不再随跨膜压差的增大而 渗透膜的预处理工艺,“絮凝沉降+超滤膜”的工艺增大,故导致相反结果121 在有机膜法预处理中已有报道.0.絮凝沉降可以2.3.2连续运行实验 有效地去除海水中的悬浮物、有机胶体及细菌微生 根据优化后的操作条件,进行连续运行实验,设 物等,尽而达到降低陶瓷膜污染的目的1,其工艺置跨膜压差为0.08MPa,考察渗透通量及经陶瓷膜 路线如下所示 预处理后的产水水质随过滤时间的变化趋势,实验 絮凝剂、助凝剂 结果见图8 海水一原水罐离心泵一絮凝沉降罐 陶瓷膜过滤装置 MP=0. 08 MPa 2.3.1跨膜压差对过滤性能的影响 分别选择跨膜压差为0.05MPa、0.08MPa及 300 0.IMPa,比较渗透通量随过滤时间的变化趋势.每 个条件下的实验进行22h,实验结果如图6所示跨 膜压差对稳定渗透通量的影响见图7 时间h TMP/MPa 图8渗透通量随时间的变化趋势图 0.10 Fig8 Variation of Flux with time TMP=O 08 MPa 时间h 图6渗透通量随时间的变化趋势图 Fig 6 Variation of flux with time l00 时间/h 图9产水SD15值随时间的变化趋势图 Fig 9 Variation of SDI15 with time 210 由图8可以看出,在开始过滤的10h中,渗透 l80 通量由最初的550L/(m2)下降至390L/(m2 380400600010012 h),后期通量的衰减速度比较缓慢经过一周的运 TMP/MPa 行通量值稳定在162L/(m2h)左右,不需要进行 膜再生在实验过程中,平均渗透通量为220L/(m2 图7跨膜压差对稳定通量的影响 h),产水回收率大于90%产水SD1s值在2.4~ Fig 7 Effect of TMP on flux 28之间波动,平均值为2.6,并且不受原海水水质 由图6可以看出,随着跨膜压差的增大,渗透通的影响 量的衰减速度增加,图7表明在0.05~0.1MPa的 与“砂滤+陶瓷膜”预处理工艺相比较,该工艺 跨膜压差范围内稳定渗透通量存在极大值.这主要条件延长了膜再生周期,并且其平均渗透通量提高 是因为当跨膜压差升高时,一方面使过滤推动力增了61%,产水回收率及产水SDI1值也优于前者 大,通量增加;另一方面,引起凝胶层的压实,使过滤2.4水质分析 阻力增大,通量下降当跨膜压差小于0.08MPa 原海水及经陶瓷膜预处理后的产水水质情况见 201904-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp:/www.cnki.net
2. 7～3. 5 范围内波动 ,平均值为 3. 0. 2. 3 “絮凝沉降 + 陶瓷膜”预处理工艺 改变工艺条件 ,以“絮凝沉降 + 陶瓷膜”作为反 渗透膜的预处理工艺“, 絮凝沉降 + 超滤膜”的工艺 在有机膜法预处理中已有报道[9 ,10 ] . 絮凝沉降可以 有效地去除海水中的悬浮物、有机胶体及细菌微生 物等 ,尽而达到降低陶瓷膜污染的目的[11 ] ,其工艺 路线如下所示. 海水 原水罐 絮凝剂、助凝剂 离心泵 絮凝沉降罐 陶瓷膜过滤装置 2. 3. 1 跨膜压差对过滤性能的影响 分别选择跨膜压差为 0. 05 MPa、0. 08 MPa 及 0. 1 MPa ,比较渗透通量随过滤时间的变化趋势. 每 个条件下的实验进行 22 h ,实验结果如图 6 所示 ,跨 膜压差对稳定渗透通量的影响见图 7. 图 6 渗透通量随时间的变化趋势图 Fig. 6 Variation of flux with time 图 7 跨膜压差对稳定通量的影响 Fig. 7 Effect of TMP on flux 由图 6 可以看出 ,随着跨膜压差的增大 ,渗透通 量的衰减速度增加 ,图 7 表明在 0. 05～0. 1 MPa 的 跨膜压差范围内稳定渗透通量存在极大值. 这主要 是因为当跨膜压差升高时 ,一方面使过滤推动力增 大 ,通量增加 ;另一方面 ,引起凝胶层的压实 ,使过滤 阻力增大 ,通量下降. 当跨膜压差小于 0. 08 MPa 时 ,属压力控制区 ,故随着跨膜压差的增大 ,稳定渗 透通量也增大 ;而当跨膜压差大于 0. 08 MPa 时 ,进 入传质控制区 ,稳定通量不再随跨膜压差的增大而 增大 ,故导致相反结果[12 ] . 2. 3. 2 连续运行实验 根据优化后的操作条件 ,进行连续运行实验 ,设 置跨膜压差为 0. 08 MPa ,考察渗透通量及经陶瓷膜 预处理后的产水水质随过滤时间的变化趋势 ,实验 结果见图 8. 图 8 渗透通量随时间的变化趋势图 Fig. 8 Variation of Flux with time 图 9 产水 SDI15 值随时间的变化趋势图 Fig. 9 Variation of SDI15 with time 由图 8 可以看出 ,在开始过滤的 10 h 中 ,渗透 通量由最初的 550 L/ (m 2·h) 下降至 390 L/ ( m 2· h) ,后期通量的衰减速度比较缓慢. 经过一周的运 行 ,通量值稳定在 162 L/ (m 2·h) 左右 ,不需要进行 膜再生. 在实验过程中 ,平均渗透通量为 220 L/ (m 2 ·h) ,产水回收率大于 90 %. 产水 SDI15值在 2. 4～ 218 之间波动 ,平均值为 2. 6 ,并且不受原海水水质 的影响. 与“砂滤 + 陶瓷膜”预处理工艺相比较 ,该工艺 条件延长了膜再生周期 ,并且其平均渗透通量提高 了 61 % ,产水回收率及产水 SDI15值也优于前者. 2. 4 水质分析 原海水及经陶瓷膜预处理后的产水水质情况见 ·88 · 膜 科 学 与 技 术 第 28 卷
第5期 柏其亚等:终端陶瓷膜法海水淡化预处理 表 prospects of seawater desalination in china J]. Desalinar 表2水质及平均去除率 ton,2005,182:13-18 Table 2 Water quality and rate of average removal rate 3 Wolf Peter H, Siverns Steve, Monti Sandro. UF memr branes for RO desalination pretreat ment J. Desalination 项目 产水平平均去 原水平均值均值除率/% 2005,182:293-300 盐质量分数/% seawater desalination J].Desalination 2006, 189: 269-277. 度/NTU 99.5 [5 Brehant A, Bonnelye V, Perez M. Comparison of MF/UF 电导率/(mSmb) 46.8 无 pretreatment with conventional filtration prior to RO meme 总有机碳(0O/(mgL)4.5 2.74 branes for surface seawater desalination [J. Desalination 细菌数/(个mg) 1.0×1041.0×10299.0 2002,144:353-360 由表2可以看出,陶瓷膜对浊度及细菌基本可6]徐南平,邢卫红,赵宜江.无机膜分离技术与应用 M]北京:化学工业出版社,2003:1 以完全去除,对总有机碳(TOC)部分去除,对电导(7]林淑钦,朱卫东,夏长荣等,陶瓷微滤膜对自来水的 率、盐度无去除作用,经陶瓷膜预处理后的产水水质 净化和膜污染的清洗研究卩].中国科学技术大学学报 达到反渗透膜的进水水质要求3 998,28(6):674-679 3结论 [8 Teng C K, Hawlader M A, Malek A. An experiment with different pretreatment methods [J]. Desalination )采用低能耗的终端陶瓷膜法进行海水淡化 2003,156:51.58 预处理,其产水水质达到反渗透膜的进水水质要求,[9)waD, Doussau g, Lalinde r. Comparison of three pilot 且不受原海水水质的影响 studies using Microza membranes for Mediterranean seawar 2)“絮凝沉降+陶瓷膜”预处理工艺明显优于 ter pretreatment[J].Desalination, 2003, 156: 43-50 砂滤+陶瓷膜”预处理工艺,该预处理工艺不仅延 [10] Halpern D F, McArdle J, Antrim B. UF pretreatment for SWRO: Pilot studies[J]. Desalination, 2005, 182(1 长了膜再生周期,而且该工艺条件下的平均渗透通 3):323332 量、产水回收率及产水SDI5值明显较好 1l张宗葆.反渗透水处理应用技术M]北京:中国电力 参考文献 出版社,2004:84 [12]徐南平.面向应用过程的陶瓷膜材料设计、制备与应 [1]王世昌.海水淡化工程[M]北京:化学工业出版社 用[M]北京:科学出版社,2005:370-371 2003:5 13]张雨山,王静.海水利用技术问答[M]北京:中国 [2 Zhang L, Xie L, Cheng H L, et al. Progress and 石化出版社,2003:90 Pretreatment of Swro by dead- end cera mic membrane BAl Qiya, LIU Xuewen, FAN Yiqun, XING Weihong Membrane Science Technology Research Center, Nanjing U niversity of Technology, Key Laboratory Material-Oriented Chemical Engineering of Jiangsu Province and Ministry of Education, Nanjing 210009, China) Abstract: Ceramic membrane dead-end filtration was used for pretreat ment of SwRO. The technology of flocculation and ceramic membrane was compared to the technology of sand filter and ceramic membrane The former prolonged the period of regeneration and its average flux was 220 L/(m2t), which was 1.6 times than that of the latter. Meanwhile, the rate of water reco very was more than 90 % After treatment of ceramic membrane, the quality of water could meet the requirement of SwRO. The results suggested that the technolo- gy of"flocculation and ceramic membrane was superior to the technology of sand filter and ceramic mem y words ceramic membrane; SWRO; pretreatment; dead-end filtration 201994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp:/www.cnki.net
表 2. 表 2 水质及平均去除率 Table 2 Water quality and rate of average removal rate 项目 原水平均值 产水平 均值 平均去 除率/ % p H 7. 90 6. 50 - 盐质量分数/ % 3. 00 3. 00 无 浊度/ N TU 7. 93 0. 04 99. 5 电导率/ (mS·cm - 1) 46. 8 46. 8 无 总有机碳(TOC)/ (mg·L - 1) 4. 15 2. 74 34. 0 细菌数/ (个·mg - 1) 1. 0 ×104 1. 0 ×102 99. 0 由表 2 可以看出 ,陶瓷膜对浊度及细菌基本可 以完全去除 ,对总有机碳 ( TOC) 部分去除 ,对电导 率、盐度无去除作用 ,经陶瓷膜预处理后的产水水质 达到反渗透膜的进水水质要求[13 ] . 3 结论 1) 采用低能耗的终端陶瓷膜法进行海水淡化 预处理 ,其产水水质达到反渗透膜的进水水质要求 , 且不受原海水水质的影响. 2)“絮凝沉降 + 陶瓷膜”预处理工艺明显优于 “砂滤 + 陶瓷膜”预处理工艺 ,该预处理工艺不仅延 长了膜再生周期 ,而且该工艺条件下的平均渗透通 量、产水回收率及产水 SDI15 值明显较好. 参 考 文 献 [1 ] 王世昌. 海水淡化工程[ M ]. 北京 : 化学工业出版社 , 2003 : 5. [2 ] Zhang L , Xie L , Cheng H L , et al. Progress and prospects of seawater desalination in china [J ]. Desalina2 tion , 2005 , 182 : 13 - 18. [3 ] Wolf Peter H , Siverns Steve , Monti Sandro. U F mem2 branes for RO desalination pretreatment [J ]. Desalination , 2005 , 182 : 293 - 300. [4 ] Zhang J D , Liu Y W , Gao S M , et al. Pilot testing of outside - in U F pretreatment prior to RO for high turbidity seawater desalination[J ]. Desalination ,2006 ,189 :269 - 277. [5 ] Brehant A , Bonnelye V , Perez M. Comparison of MF/ U F pretreatment with conventional filtration prior to RO mem2 branes for surface seawater desalination [J ]. Desalination , 2002 , 144 : 353 - 360. [6 ] 徐南平 , 邢卫红 , 赵宜江. 无机膜分离技术与应用 [ M ]. 北京 : 化学工业出版社 , 2003 : 1. [7 ] 林淑钦 , 朱卫东 , 夏长荣 ,等. 陶瓷微滤膜对自来水的 净化和膜污染的清洗研究[J ]. 中国科学技术大学学报 , 1998 , 28 (6) : 674 - 679. [8 ] Teng C K , Hawlader M N A , Malek A. An experiment with different pretreatment methods [ J ]. Desalination , 2003 , 156 : 51 - 58. [9 ] Vial D , Doussau G , Galinde R. Comparison of three pilot studies using Microza membranes for Mediterranean seawa2 ter pretreatment [J ]. Desalination , 2003 , 156 : 43 - 50. [10 ] Halpern D F , McArdle J , Antrim B. U F pretreatment for SWRO : Pilot studies[J ]. Desalination , 2005 ,182(1 - 3) : 323 - 332. [11 ] 张宗葆. 反渗透水处理应用技术[ M ]. 北京 : 中国电力 出版社 , 2004 :84. [12 ] 徐南平. 面向应用过程的陶瓷膜材料设计、制备与应 用[ M ]. 北京 : 科学出版社 , 2005 : 370 - 371. [13 ] 张雨山 , 王 静. 海水利用技术问答[ M ]. 北京 : 中国 石化出版社 , 2003 : 90. Pretreatment of SWRO by dead - end ceramic membrane B A I Qiya , L IU X uewen , FA N Yiqun , X IN G Weihong (Membrane Science & Technology Research Center ,Nanjing University of Technology , Key Laboratory of Material - Oriented Chemical Engineering of Jiangsu Province and Ministry of Education , Nanjing 210009 ,China) Abstract : Ceramic membrane dead - end filtration was used for pretreatment of SWRO. The technology of “flocculation and ceramic membrane”was compared to the technology of“sand filter and ceramic membrane”. The former prolonged the period of regeneration and its average flux was 220 L/ (m 2·h) , which was 1. 6 times than that of the latter. Meanwhile , the rate of water recovery was more than 90 %. After treatment of ceramic membrane , the quality of water could meet the requirement of SWRO. The results suggested that the technolo2 gy of“flocculation and ceramic membrane”was superior to the technology of“sand filter and ceramic mem2 brane”obviously. Key words : ceramic membrane ; SWRO ; pretreatment ; dead - end filtration 第 5 期 柏其亚等 : 终端陶瓷膜法海水淡化预处理 ·89 ·
