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