了解中國海水淡化市場—機遇與挑戰
編者案：隨著社會經濟的高速發展和人口的急劇增加，淡水資源危機已經成為僅次于全球氣候變暖的世界第二大環境問題。根據全國海水利用專項規劃，到2010年，我國海水淡化規模將達到每日80萬噸至100萬噸，2020年我國海水淡化能力達到每日250萬噸至300萬噸。我國人多水少，水資源短缺，沿海特別是北方沿海地區是我國最缺水的地區之一。作為水資源的開源增量技術，海水淡化是解決我國沿海城市水資源短缺的必然趨勢。
打造中國海水淡化市場的完整產業鏈
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打造中國海水淡化市場的完整產業鏈 |
我國沿海地區特別是北方沿海地區的缺水問題，已成為制約經濟社會可持續發展的瓶頸之一。縱觀中華民族的發展史，在我們國家和民族的發展史上從來沒有這么大的人口總量，也沒有這么大的經濟規模和發展速度。可以預見，隨著人口的增加、經濟的發展和城市化的推進以及人民生活質量的提高，我國水資源短缺的形勢將更為嚴峻。
面對北方沿海地區資源型缺水和南部沿海周邊水質型缺水和水資源亟待保護和科學利用的嚴峻形勢，在采取蓄水、跨流域調水、再生水利用等一系列有效措施的同時，借鑒國際先進經驗，開發海水淡化技術，向大海要淡水已成為解決沿海地區水資源緊缺的重要途徑。海水淡化是解決水資源危機、為中華民族開拓新的安全水源的必然選擇。
[ 反滲透技術]
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反滲透（RO）技術是膜分離技術的一個重要組成部分。反滲透是滲透的反向遷移運動，是一種在壓力驅動下，借助于半透膜的選擇截留作用將溶液中的溶質與溶劑分開的分離方法。反滲透技術廣泛應用于各種液體的提純與濃縮，其中最普遍的應用實例便是在水處理工藝中，用反滲透技術將原水中的無機離子、細菌、病毒、有機物及膠體等雜質去除，以獲得高質量的純凈水。因具有產水水質高、運行成本低、無污染、操作方便運行可靠等諸多優點，而成為海水和苦咸水淡化，以及純水制備的最節能、最簡便的技術。 反滲透技術的前景展望
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反滲透在海水淡化的應用 |
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榮成萬噸級反滲透海水淡化示范工程 |
| 反滲透法于20世紀70年代起用于海水淡化，經過幾十年的發展，隨著反滲透膜性能提高、預處理技術進步、能量回收效率的提高等，已成為投資最省、成本最低、應用范圍廣泛的海水淡化技術。 | 萬噸級反滲透海水淡化示范工程第一期，5000噸/日海水淡化系統，于2003年11月初調試成功,投入試運行。并對海水.淡化水進行了分析測量。 | ||
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反滲透純水在釀酒工藝中的應用 |
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反滲透技術在電廠水脫鹽系統中的應用 |
| 釀酒工藝當今不斷創新，極品酒產能不斷擴張，酒品消費水準直線上升，酒質已成為影響市場銷售量增長的最基本要素，高質高價高享受，低質低價低品味，已成為釀酒與品酒人的共識。 | 反滲透技術由于具有除鹽率高(可達97%)、自控操作強等特點，在海水淡化、苦咸水脫鹽、純水制備等方面得到了廣泛的應用，并產生了重大的社會和經濟效益。 |
[ 超率技術]
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超濾技術：是一種先進的膜分離技術。利用超濾膜能有效地去除水中的微粒、膠體、細菌、熱源和有機物，適用于以分離、濃縮、凈化為目的的各種生產工藝中，廣泛地用于輕紡、化工、醫藥、食品、環保電子等行業。膜分離技術是一項被西方科技界稱為21世紀最具發展潛力的高新技術，廣泛用于物質的分離、濃縮和提純。超濾裝置是以毛細管式超濾膜為核心設計制造的，其超濾膜微孔可達0.01微米（十萬分之一毫米）以下，因而過濾精度高。 超濾膜技術在21世紀水處理領域展望
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超濾技術在水處理中的應用 |
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超濾技術在工業廢水處理中的應用 |
| 當超濾膜在使用時，由于其對水或溶液中細菌、微生物、膠體、懸浮性固體及可溶性高分子化合物具有極高的截留效果，沉積于膜表面形成污染，使膜的透過性能和截留性能惡化。 | 超濾是迅速崛起的一門分離技術，它在環境保護的水處理中有著廣泛的應用。文章簡要介紹了超濾技術的發展現狀，并對超濾分離法在電泳漆、化學纖維、紡織、造紙、印鈔、釀造、制革、石油和食品工業廢水處理中的應用進行了綜述。 | ||
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超濾技術在飲用水深度處理的實際應用 |
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莊河電廠采用科氏TARGA超濾技術海水淡化預處理 |
| 傳統的飲用水處理技術及強化常規處理技術，已無法滿足人們對飲用水水質的要求,膜法飲用水處理技術，作為一種革命性的技術，已在發達國家廣泛應用，在我國也已廣為關注。 | 高效滲透性是海水處理中選擇使用超濾最重要的原因，高效的滲透性可減少超濾膜的清洗并延長其他相關元件的使用壽命。使用TARGA超濾系統，能夠以較低的成本來挖掘無限的海水資源，同時保護我國稀缺的地表水資源。 |
[ 納濾技術]
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納濾技術：納濾(NF)介于反滲透和超濾之間，是近十年發展較快的一項膜技術，其推動力仍是水壓。納濾膜的開發始于70年代，最初開發的目的是用膜法代替常規的石灰法和離子交換法的軟化過程，所以納濾膜早期也被稱之軟化膜，目前國際上的納濾膜多半是聚酰胺復合膜，其切割分子量在百量級，對氯化鈉的脫除率約80%左右，而對硫酸鎂的脫鹽率高達98%，最大的優點是操作壓力僅為0.5 MPa，在水的軟化、低分子有機物的分級、除鹽等方面優點獨特，應用廣泛，值得注意的是，納濾在飲用水的深度處理方面，引起了各國工程技術人員的極大興趣，他們試圖采用納濾膜技術除去飲用水中對人體危害極大的微量低分子有機物和部分除去無機鹽。
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納濾的應用領域 |
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納濾在染料生產中的脫鹽濃縮 |
| 對苦咸水進行軟化、脫鹽是納濾膜應用的最大市場。采用納濾膜工藝對海水、苦咸水進行處理后，總硬度的脫除率能夠達到90%以上，產水完全符合飲用水的要求。納濾膜由于本身的性能特點，故十分適用于此用途的應用。 | 采用納濾膜分離技術，對粗濾后染料溶液進行脫鹽和預濃縮，對提高產品的品質是至關重要的步驟。而液體染料則需要脫出生產中產生的鹽，以保證產品的穩定性、溶解度及強度。 | ||
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納濾膜分離技術在垃圾填埋場滲濾液處理中的應用 |
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納濾膜分離技術在冶煉高硬度廢水處理中的應用 |
| 納濾膜分離技術能否有效地處理滲濾液,其關鍵在于能否有效地控制膜結垢現象,因為膜結垢會極大地影響膜的通量和截留率等性能。因此,如何對垃圾滲濾液進行預處理,從而有效地降低納濾膜分離時的膜結垢現象,是納濾膜分離工藝應該著重關注的方面。 | NF膜對有機物的去除與相對分子量和分子的空間幾何大小有半定量的關系，與分子的化學特性，特別是形成氫鍵的能力有關，通常情況下，NF膜對有機物具有良好的去除效果。 |
[ 微濾技術]
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微濾技術：微濾又稱為微孔過濾，它屬于精密過濾，其基本原理是篩分過程，在靜壓差作用下濾除0.1-10μm的微粒，操作壓力為0.7-7kPa, 原料液在壓差作用下，其中水(溶劑)透過膜上的微孔流到膜的低壓側，為透過液，大于膜孔的微粒被截留，從而實現原料液中的微粒與溶劑的分離。微濾過程對微粒的截留機理是篩分作用，決定膜的分離效果是膜的物理結構，孔的形狀和大小。
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浸入式微濾膜技術應用于污水回用 |
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連續微濾造紙廢水深度處理工藝 |
| 采用規模為800m3的浸入式連續微濾膜裝置(CMF-S)對城市污水進行深度處理并回用。運行結果表明該裝置在技術上是可行的，其出水水質穩定、良好、無色無嗅，優于生活雜用水水質標準(CJ 25.1-89)。 | 利用膜的微孔對水中的雜質進行篩分，工業廢水處理中常用的微濾膜分離技術可以分離出分子粒徑大于0. 1～0.5μm的雜質。可以根據不同的處理要求和回用水標準，組合連續微濾或連續微濾加超濾工藝。 |
膜在海水淡化中的 應用和發展趨勢
分離膜在海水利用方面的應用主要表現為膜在海水淡化方面的應用，海水淡化預處理：微慮膜和超濾膜，海水淡化的脫鹽：反滲透膜。我國從上個世紀五十年代末和六十年代初就開始了膜法海水淡化的研究，從膜的制備、 膜元件的生產、附屬設備的研制，到海水淡化的工藝過程等多方面進行了廣泛的研究。九十年代末在浙江舟山市嵊泗縣嵊山島建成我國第一座500噸/日反滲透海水淡化廠后，我國就開始膜法海水淡化的規模化工程應用。近十年來，我國膜法海水淡化取得了較快的發展，先后建成日產1000噸、3000噸、 5000噸和萬噸級淡化水的裝置 (見附表)，不僅為沿海和海島的工業企業和居民提供了淡水資源，而且為我國大規模發展膜法海水淡化打下了良好的基礎。
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