反渗透工艺高压浓水能量回收新技术应用

杨守智

,李姝娟

,危双峰

1 中国航油河北分公司供油部 ,河北石家庄 050031 ;

1 石家庄海阔科技有限公司 ,河北石家庄 050031)

摘要

本文讨论了反渗透工艺的能量消耗和能量回收方式

详细分析了不同的能量回收方法。重点介绍

了新型能量回收专利技术原理及其技术特点。

关键词

反渗透

;

高压浓水

;

能量回收

中图分类号

: TQ028

　文献标识码

　文章编号

:1004 - 7948 (2005) 05 - 0025 - 03

1 反渗透工艺概述

11 工作原理

反渗透亦称逆渗透 ( RO) ,是用一定的压力使溶

液中的溶剂通过反渗透膜 (或称半透膜) 分离出来。

因为它和自然渗透的方向相反 ,故称反渗透。根据
各种物料的不同渗透压 ,就可以使大于渗透压的反
渗透液达到分离、

提取、

纯化和浓缩的目的。

12 应用范围

以高分子分离膜为代表的膜分离技术作为一种

新型、

高效流体分离单元操作技术 ,30 年来取得了

令人瞩目的飞速发展 ,已广泛应用于国民经济的各
个领域。如海水、

苦咸水淡化 ;太空水、

纯净水、

蒸馏

水等制备 ;酒类制造及降度用水 ;医药、

电子等行业

用水的前期制备 ;化工工艺的浓缩、

分离、

提纯及配

水制备 ;锅炉补给水除盐软水 ;造纸、

电镀、

印染等行

业用水及废水处理。

13 应用现状

在各种膜分离技术中 ,反渗透技术是近年来国

内应用最成功、发展最快、普及最广的一种。自

1995 年以来 ,反渗透膜的使用量估计每年平均递增

20 %。据统计 ,1999 年工业反渗透膜元件的市场供

应量为 8 英寸膜 6000 支 ,4 英寸膜 26000 支。2000
年和 2010 年的市场更为强劲 ,膜用量一年比一年有
较大幅度的提高。据估算 ,反渗透技术的应用已创
造水处理行业全年 10 亿元人民币以上的产值。

国内反渗透膜工业应用的最大领域仍为海水、

苦咸水淡化 ;大型锅炉补给水、

各种工业纯水 ,饮用

水的市场规模次之 ,电子、

半导体、

制药、

医疗、

食品、

饮料、

酒类、

化工、

环保等行业的应用也形成了一定

规模 ,在反渗透膜选定的情况下 ,反渗透淡化系统的

能量消耗等指标主要取决于选用的高压泵和能量回
收装置的效率。目前 ,国内反渗透所用高压泵和能
量回收装置都是从国外进口 ,其零备件也得从国外
进口 ,在浪费外汇额度的同时也给设备的维护带来
许多不便。只有实现了反渗透膜、

高压泵、

能量回收

装置的国产化和产业化 ,才有可能实现我国反渗透
产业化 ,在推动技术进步的同时 ,跻身国际反渗透市
场。

2 反渗透工艺能量消耗分析

反渗透工艺流程如图 1 所示。

图

　反渗透工艺流程简图

　　表 1 列举了单级日产 1000m

淡水反渗透海水淡

化站的工艺参数 ,其数据为通水量 40 %未设计能量回
收装置的数据 ,可以看出反渗透工艺的能量消耗是高
压水泵电机消耗的电能 ,但是高压浓水释放时所携带
的高压液体能量非常巨大 ,约占 115/ 195 = 60 % ,如果
把此能量加以回收利用 ,则反渗透工艺电能消耗可降
低 55 %～60 %左右 ,这样就使大面积推广海水苦咸水
淡化实现低成本用水的梦想成为可能。

表

　单级日产

1000m

淡水反渗透海水淡化站工艺参数

代号

水流名称

流量

/ m

・

- 1

压力

/ MPa

额定功率

/ kW

高压供水

104

195

脱盐水

高压浓水

115

—

2005 年第 5 期

(总第 274 期)

节　　　能

EN ER GY CONSERVA TION