反渗透水处理工艺在海水淡化领域的应用和展望

海水淡化技术种类很多，有蒸馏法（多级闪蒸多效蒸馏、压汽蒸馏等）、膜法（反渗透、电渗析膜蒸

发等）、离子交换法、冷冻法等，但适用于大规模淡化海水的方法只有多级闪蒸（MSF）、多效蒸馏
（MED）和反渗透法（RO

 

）。

反渗透法海水淡化与蒸馏法相比，膜法海水淡化只能利用电能，蒸馏法海水淡化利用热能和电能。

 

所以反渗透淡化适合有电源的场合，蒸馏法适合有 热源或电源的各种场合。但是随着反渗透膜性能的提
高和能量回收装置的问世，其吨水耗电量逐渐降低。反渗透海水淡化经一次脱盐，能生产相当于自来水

 

水质的淡 化水。虽然蒸馏法海水淡化水质较高，但反渗透技术仍具有较强的自身优势，如应用范围广，

 

规模可大可小，建设周期短，不但可在陆地上建设，还适于在车辆、舰 船、海上石油钻台、岛屿、野外等

 

处使用。

反渗透系统需要较好的预处理，才能保证出水水质。在海水淡化领域中，预处理是保证反渗透系统

 

长期稳定运行的关键。由于海水中的硬度、总固体 溶解物和其他杂质的含量均较高，在运行过程中，反
渗透系统对于浊度、pH 值、温度、硬度和化学物质等因素较为敏感，所以对进水的要求相对较高，如果进

 

水水 质差，产水率就非常低。因此，海水在进入反渗透膜装置之前必须进行预处理。以下是海水淡化的

 

常用的工艺简述。

 

海水杀菌灭藻
由于海水中存在大量微生物、细菌和藻类。海水中细菌、藻类的繁殖和微生物的生长不仅会给取水设

施带来许多麻烦，而且会直接影响海水淡化设备及工艺管道的正常运转，所以海水淡化工程多采用投加

 

液氯、次氯酸钠和硫酸铜等化学剂来杀菌灭藻。

混凝过滤 
因为海水具有周期性涨潮、退潮，水中常夹带大量泥沙，浊度变化较大，易造成海水预处理系统运

 

转不稳定，故在预处理中要加入混凝过滤，目的在 于去除海水中的胶体、悬浮杂质，降低浊度。在反渗
透膜分离工程中通常用污染指数（SDI）来计量，要求进入反渗透设备的给水的 SDI＜4。由于海水比重

 

较 大，pH 值较高，且水温季节性变化大，预处理系统常选用三氯化铁作为混凝剂，其具有不受温度影

 

响，矾花大而结实，沉降速度快等优点。

过滤器过滤 
为了使反渗透的进水水质得到进一步提高，降低进水的浊度，通常在混凝过滤之后加上一个砂滤过

 

滤器，使得水中的微小悬浮物和颗粒物得到进一步的去除，确保了水质的进一步提高。

 

阻垢剂和还原剂
海水的组成非常复杂，硬度和碱度都非常高，为了使得反渗透系统能够更好的运行，保持系统始终

 

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。

 

保安过滤器
因为海水的含盐量非常多，故保安过滤器的材质要采用 316L 滤器，滤芯孔径通常选 5μm，过滤进

高压泵前的海水，阻挡海水中直径大于 5μm 颗粒杂质，确保高压泵，能量回收装置和反渗透膜元件安

 

全、长期稳定的运行。

 

高压泵和能量回收装置
高压泵和能量回收装置是为反渗透海水淡化提供能量转换和节能的重要设备，按反渗透海水淡化所

 

需的流量和压力选型，能量回收装置具有水力透平 结构，能利用反渗透排放浓缩海水的压力使反渗透
进水压力提升 30%

 

，使得浓水的能量得到有效的利用，同时降低能耗，从而有效地减少运行费用。

 

反渗透元件与装置
反渗透膜元件是反渗透海水淡化的核心部件，要选用与海水淡化系统相对应的海水淡化膜，根据系