海水淡化反渗透膜最新进展及其应用_田华
高效反渗透膜在海水淡化装备中的应用研究
高效反渗透膜在海水淡化装备中的应用研究近年来，由于全球水资源减少和人口增加的双重压力，海水淡化技术受到越来越多的关注。
在海水淡化装备中，高效反渗透膜作为核心技术之一，得到了广泛的应用和研究。
高效反渗透膜是一种能够通过分离物质的选择性通透性的膜材料。
它具有高透水性能和极低的矿物盐渗透性能，能够有效地过滤掉海水中的盐类、微生物和其他杂质，从而使得海水转化为可饮用水或农业用水。
与传统的蒸馏法相比，高效反渗透技术具有能耗低、操作简单、维护成本低等优势，成为了海水淡化装备中最为重要的技术之一。
在海水淡化装备中，高效反渗透膜的应用主要分为三个方面：膜组件、膜分离装置和膜模块。
首先，高效反渗透膜作为膜组件，其关键是通过选择合适的材料和结构设计，以提高膜的分离性能和稳定性。
目前，常用的高效反渗透膜材料主要包括聚醚砜、聚醚酰胺和聚酰亚胺等。
这些材料具有良好的化学稳定性和机械强度，能够经受高温和高压的水处理环境。
此外，通过调整膜的孔径和孔隙度，可以进一步提高膜的去除盐效率和水通量。
其次，膜分离装置是高效反渗透膜在海水淡化装备中的重要应用。
该装置通常由预处理系统、膜组件和降压系统组成。
预处理系统可以去除海水中的悬浮物和颗粒物，以防止膜组件的堵塞。
膜组件则是实现盐分从水中分离的关键部分，通过压力差推动海水通过膜，从而达到净化水的目的。
降压系统则是为了提供足够的压力差，推动海水通过膜。
最后，膜模块是将多个膜组件组合成一个整体的装置。
通过合理设计膜模块的结构，可以增加膜组件的接触面积，提高水通量和去除盐效率。
同时，膜模块的设计也需要考虑到防污性能和易维护性，以延长膜组件的使用寿命。
目前，高效反渗透膜在海水淡化装备中已经取得了显著的应用效果。
根据统计数据显示，全球海水淡化厂中大约有80%以上采用了高效反渗透膜技术。
通过高效反渗透膜的应用，可以将海水转化为可饮用水或农业用水，满足人们的生活和生产需求。
然而，高效反渗透膜在海水淡化装备中的应用也面临一些挑战和问题。
东丽海水淡化反渗透膜及其应用
高脱硼海水淡化膜可以降低SWRO后续流程负荷。
1.2 反渗透脱硼技术
单级SWRO产水硼浓度（计算值）
SWRO产水硼浓度 (mg/L) 海水 (温度、TDS、硼浓度) 日本 (25ºC, 3.5%, 5mg/L) 膜元件硼脱除率 90% 1.5 1.6 3.0 95% 0.9 TM820R/M系列 1.0 2.0 0.5 1.1 0.2 0.4 97% 0.4 99% 0.2
100
ＲＯ膜
支持膜 基材
硼酸 (分子直径0.4nm)
硼 去 95 除 率 90
（％）
改良膜
传统膜
0.5 0.6 0.７ 0.８
孔
85 0.4
制水量（ｍ３／ｍ２・日）
新技术的要点: 亲水性改性设计保证水通量
TBMC正采用上述技术制造所有反渗透膜元件
1.2 反渗透脱硼技术
海水淡化系统中高脱硼反渗透膜的应用 海水淡化系统中高
超高压脱盐层 交联芳香族聚酰胺 0.3μm 支撑层 聚砜 45μm 基层 无纺布 100μm
既抗高压 又保通量
RO膜的放大图 (UHR-FE-SEM) x 50,000
产品水
2.4 BCS的优势
两段法海水淡化的水量平衡图
( ) : 水的流率
常规海水淡化系统（回收率 40%）
(250) (150)
(100)
Features/特征
99.80 99.80 99.75
8,500 (32.2) 7,000 (26.5) 6,000 (22.7)
95 95 93 93
High Boron Rejection/高脱硼率 91 High Water Productivity/高产水量 92 High Boron Rejection/高脱硼率 High Water Productivity/高产水量 Alkaline Tolerance/高耐碱(pH 10) High Boron Rejection/高脱硼率
海水淡化工程中的技术创新与发展动态
海水淡化工程中的技术创新与发展动态目前，随着人口的增加和水资源的日益紧缺，海水淡化技术成为解决淡水短缺问题的重要手段之一。
海水淡化工程中的技术创新与发展动态不断涌现，为实现可持续发展提供了重要支撑。
一、反渗透技术的创新与发展在海水淡化工程中，反渗透技术是目前应用最广泛的海水淡化技术之一。
随着科学技术的进步，反渗透技术在技术创新和设备改进方面取得了显著的进展。
一方面，新型的膜材料被研发出来，具有更高的选择性和更低的能耗。
例如，具有纳米级孔径的薄膜可以提高渗透率，进一步降低能耗。
另一方面，反渗透设备的设计和操作也得到了改进。
例如，新型的模块设计和膜堆配置使得设备更加紧凑、高效，减少了能耗和运行成本。
二、多能源驱动的海水淡化工程传统的海水淡化工程往往依赖于化石能源，如燃煤和天然气。
然而，随着可再生能源的快速发展，多能源驱动的海水淡化工程正逐渐兴起。
利用太阳能、风能和潮汐能等可再生能源，可以降低海水淡化工程的能耗和环境影响。
太阳能驱动的反渗透海水淡化系统已经在许多地方应用成功，并且逐渐成为海水淡化领域的热点研究课题。
此外，也有研究人员尝试利用废热和废弃物等资源来驱动海水淡化工程，提高资源利用效率。
三、融合新技术的海水淡化工程随着科技的不断进步，新技术的融合与应用也推动了海水淡化工程的创新与发展。
例如，先进的传感技术和自动化控制系统可以实现对海水淡化设备的精确监测和控制，提高运行效率和稳定性。
同时，人工智能技术的应用也可以优化海水淡化工程的设计和运营。
例如，人工智能可以分析海水淡化工程的大量数据，提供决策支持，优化工艺流程和能源利用。
此外，利用新材料和纳米技术降低设备成本和提高效能，也是当前海水淡化工程的一个研究热点。
四、海水淡化工程的社会影响与可持续发展海水淡化工程的技术创新与发展不仅仅是为了满足水资源需求，更有助于推动社会可持续发展。
首先，海水淡化技术的应用可以改善水资源短缺地区的生活条件，提高居民的生活质量。
东丽海水淡化反渗透膜最新进展及其应用
海水淡化反渗透膜技术的最新进展及其应用朱列平1，沈彬蔚1，赵杰1，边见昌弘2，杨瑜芳3（1.蓝星东丽膜科技(北京)有限公司；2.东丽株式会社地球环境研究所；3.东丽先端材料研究开发（中国）有限公司水处理研究所）摘要：反渗透膜（RO）技术是解决世界水危机问题的最有力的工具之一。
反渗透膜法海水淡化过程中节能和高脱盐是需要满足的二个主题，然而产水特性与去除溶质之间存在背离平衡，同时满足会较为困难。
东丽采用正电子湮灭时间光谱法（PALS）进行膜孔孔径分析，由此得出膜孔大小和RO 膜对硼的去除特性显示出相关性。
采用透视电子显微镜（TEM）进行RO膜表面构造和形态学分析，获得影响膜的透水性的参数。
在上述研究成果的基础上，把分子设计技术应用于海水淡化的高性能RO膜的开发上，在RO膜溶质去除性和透水性相关方面都取得了很大的进展。
同时使用这些研发成果开发了创新性海水反渗透膜，已经在全球最大的海水淡化项目（阿尔及利亚Magtaa，500,000m3/d）和中国最大海水淡化项目（青岛，100,000m3/d）中得到应用。
关键词：反渗透膜，海水淡化，低能耗，高通量，高脱盐，高脱硼1、节约能源和改善水质的需求中国是一个贫水国家，沿海地区的经济发展给水资源带来很大的负荷。
开源节流，向取之不尽的海洋获取淡水已不是一个梦想。
我国的海水淡化技术研究始于上世纪70年代，经过40多年的发展，海水淡化技术已有相当的基础，海水淡化已逐步成为解决沿海地区工业用水和岛屿缺水问题的重要手段。
但还存在着发展慢、规模小、工业基础薄弱、成本相对高的问题（杨，2012；朱，2011）。
人口激增和人类工业活动引起了水资源的大量消耗。
由于膜技术在低能耗条件下能够提供高品质水，因此被认为是解决这些问题的最有力工具之一。
由于海水的可用性，已成为最重要的水资源之一，世界各地有许多大型反渗透海水淡化厂。
然而，高运行压力带来的高能耗一直是造成海水淡化成本居高不下的原因，也是困扰反渗透膜法普及应用的瓶颈。
反渗透膜的构建及其海水淡化应用
反渗透膜的构建及其海水淡化应用海水淡化是指将海水转化为可停人类饮用或工业用水的过程。
由于世界上水资源日益紧缺，海水淡化技术已变得越来越重要。
而反渗透膜技术正是实现海水淡化的重要途径之一。
反渗透膜（RO膜）是一种多层膜结构，其主要成分是聚醚酮、聚酯、聚醚、聚甲基丙烯酸酯等高分子复合材料。
它通过电渗流的作用，将水从含盐浓度高的海水中提取出来。
反渗透技术的根本理论是利用一种称之为“半渗透”的膜将含盐海水和淡水分开。
这种膜可以允许水分子通过，但阻止盐和其他杂质通过。
反渗透膜可以在普通自来水厂轻松使用，对于大型海水淡化和工业用水而言，它是一种技术上可行的解决方案。
RO膜的制造是一个复杂的过程。
通常包括膜基材的制备、膜层的涂覆、空气刮去膜上的涂层、膜的固定和后续的化学处理。
膜基材通常是由苯乙烯、丙烯酰胺、丙烯酸和三亚甲基三异氰酸酯等一系列化学混合物制成。
在膜基材中加入其他化学材料可以使膜性能更优。
例如，加入碳纳米管可以增加膜的阻抗和选择性。
RO膜的应用范围很广，主要用于的包括海水淡化、工业用水、家庭用水、污水处理等。
目前，全球超过1.6亿人无法获得干净的饮用水，反渗透膜技术可能是它们解决这一问题的最佳方案。
使用反渗透膜技术可以将含盐的海水转换成清洁的淡水，从而满足人们的饮用、农业和工业用水需求。
海水淡化将是一项非常重要的技术，因为它可以使有限的淡水资源得以被更加充分和合理地利用并扩大其规模。
同时，反渗透膜技术还可以用于污水回收，以减少对环境的污染。
当然，反渗透膜技术也存在一些问题。
首先，该技术的制造成本非常高。
此外，膜具有可变性，这意味着膜的性能难以控制。
因此，大量的科研工作需要完成，以改善膜的生产工艺，从而降低生产成本和提高质量。
同时，我们还需要进行更多的研究来提高RO膜的性能和使用寿命，并评估它们的环境风险。
总之，反渗透膜技术是目前最有前途的海水淡化技术之一。
它可以将含盐的海水转化为清洁的淡水，并为缺乏水资源的地区提供水源。
海水淡化技术之反渗透的现状和发展
海水淡化技术之反渗透的现状和发展海水淡化技术基本上用到的设备都是反渗透膜，现在是什么情况呢？现在的海水被用到很多领域中，中国目前的水资源有限啊，所以很多领域都开始不断的用海水了，但是海水里面含盐量大，所以很多行业里面都是不能直接运用的，那么就需要到我们的反渗透水处理设备了。
将反渗透水处理设备用来处理海水效果是非常不错的。
在经过处理过后的水用在各个行业效果也是比较好的。
那我们就来看看这个技术到底怎么样吧。
世界淡化水的总产量从60年代至今已经增长到2300×104m3/d,而且还在以10%~30%的年增长率攀升。
供养的人口不仅有中东的若干国家，还有美国、俄国、日本、意大利、西班牙等发达国家的部分地区，达1亿之众。
从海水淡化的技术种类来说，目前主要的还是蒸馏法，但是，反渗透海水淡化技术由于其设备投资省、能量消耗低、建造周期短等诸多优点，近10年来发展速度很快，目前最大的反渗透海水淡化厂产水规模已经达到11×104m3/d,在21世纪将与蒸馏法一起成为海水淡化的主导技术。
1、反渗透海水淡化技术的国际现状：经过近40年的不懈努力，反渗透技术已经取得了令人瞩目的进展。
目前反渗透膜与组件的生产已经相当成熟，膜的脱盐率高于99.3%,透水通量大大增加，抗污染和抗氧化能力不断提高，销售价格稳中有降；反渗透的给水预处理工艺经过多年的摸索基本可保证膜组件的安全运行；高压泵和能量回收装置的效率也在不断提高。
以上措施使得反渗透淡化的投资费用不断降低，淡化水的成本明显下降。
反渗透海水淡化的技术进步表现在如下方面：①反渗透膜的性能明显提高。
1978年成功地开发了海水淡化反渗透复合膜（采用脂肪族聚酰胺复合物为材料）至今，经过近20年的不断发展，海水淡化反渗透复合膜的性能已经有了较大的提高，目前的反渗透复合膜系采用芳香族聚酰胺的材料，特征水通量是1978年的2倍，盐的透过率大约为1978年的四分之一。
如此的技术进步使得海水淡化制取饮用水从原来的二级流程简化为目前的一级流程，且膜的价格稳中有降。
反渗透膜技术在海水淡化中的应用
反渗透膜技术在海水淡化中的应用海水淡化是一种将海水转化为淡水的工艺，对于解决水资源短缺问题具有重要意义。
近年来，反渗透膜技术作为一种高效可靠的水处理技术，在海水淡化领域得到了广泛应用。
本文将介绍反渗透膜技术的原理和在海水淡化中的应用。
反渗透膜技术是利用半透膜将水中的溶质与溶剂分离的一种分离技术。
半透膜是一种具有特殊表面结构的薄膜，能够选择性地通过溶剂分子而阻隔溶质分子。
在海水淡化中，反渗透膜技术通过施加高压将海水推向反渗透膜，从而使得水分子能够通过膜的微孔，而溶质，包括盐分、微生物、重金属等，则被拦截在膜的表面。
这样，就能够将海水中的盐分和杂质有效地去除，得到符合饮用水标准的淡水。
反渗透膜技术在海水淡化中的应用主要有以下几个方面：首先，反渗透膜技术在海水淡化中具有高效性。
由于反渗透膜的微孔非常细小，通常小于0.0001微米，可以有效地拦截盐分和微生物，因此能够得到非常高纯度的淡水。
根据实验数据显示，反渗透膜技术可以将海水中的盐分去除率提高至90%以上，而且还可以同时去除海水中的重金属离子等其他有害物质。
这意味着反渗透膜技术可以生产出与自然淡水质量相当的高品质淡水。
其次，反渗透膜技术具有能源效益高的特点。
相较于传统的蒸馏技术和离子交换技术，反渗透膜技术使用的能源要少得多。
传统的蒸馏技术需要大量的热能来蒸发海水中的水分，而离子交换技术则需要大量的电能来驱动离子交换过程。
而反渗透膜技术只需一个相对较低的压力来驱动水分子通过膜，因此能够大大减少能源消耗，降低生产成本。
再次，反渗透膜技术具有灵活性和可持续性。
反渗透膜技术的设备相对较小，比较灵活。
可以根据实际需求进行模块组合，以满足不同规模和不同水质要求的海水淡化工程。
另外，与传统技术相比，反渗透膜技术的维护成本较低，并且可以通过更换部分膜元件来延长其使用寿命。
这些特点使得反渗透膜技术在海水淡化领域具有较高的可持续性。
此外，反渗透膜技术也存在挑战和局限性。
海水淡化反渗透膜法工艺的应用
关键词：电厂海水淡化；反渗透膜法工艺；技术应用1概述2017年初，国家发改委和国家海洋局共同印发了《全国海水利用十三五规划》，提出的目标是：十三五末，全国海水淡化总规模达到220万吨/日以上，新增海水淡化规模119万吨/日以上。
目前全球海水淡化技术超过20余种，包括反渗透法、低温多效、多级闪蒸、电渗析法、压气蒸馏、露点蒸发法、水电联产以及利用核能、太阳能、风能、潮汐能海水淡化技术等等。
从大的分类来看，主要分为蒸馏法（热法）和膜法两大类。
反渗透为国际海水淡化主流技术，《中国海水淡化设备市场调研与投资前景预测报告（2018版）》显示：到2018年全球海水淡化技术中反渗透占总产能的65%，多级闪蒸占21%，电去离子占7%，电渗析占3%，纳滤占2%，其他占2%。
2海水淡化反渗透膜法介绍反渗透法诞生于1953年，又称为膜法。
它使用的薄膜叫“半透膜”，其作用是让淡水通过，不让盐分通过。
反渗透膜是一种用特殊材料制成的、具有半透性能的薄膜。
最常用的是中空纤维和螺旋卷式两种。
根据膜材料或成膜工艺又可分为非对称反渗透膜、复合反渗透膜。
目前反渗透膜组件的使用寿命为3～5年。
反渗透膜组件质量的优劣和水平的高低关键在于膜性能的好坏,反渗透膜法海水淡化过程中节能和高脱盐是两个需要满足的问题[1]。
经过多年来技术研究，反渗透海水淡化设备对膜、泵、能量回收装置等不断研究更新，装置的平均耗能已经减少至原来的五分之一[2]。
反渗透本体部分主要由反渗透组件和高压泵两大部分组成。
反渗透所需能耗主要用于提供反渗透过程所需压力上，为了降低淡化水的操作费用，通常在浓盐水排放管线上安装能量回收装置。
3应用实例山东莱州电厂规划容量6×1000MW超超临界燃煤机组，一期工程现已正式运行2×1000MW国产超超临界燃煤发电机组，本期正在扩建2×1000MW超超临界二次再热燃煤机组。
海水淡化系统是莱州电厂配套项目，利用发电厂的电力以及海水取排水设施生产淡水，以作为电厂锅炉补给水和其它工业用水。
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水工业市场 2011年第1期 71
COMMUNION 经验交流
图3 膜孔径与脱硼率关系
图4 分子动力学模拟进行孔径解析
分子设计和纳米技术提高了分离 层的致密度，把反渗透膜孔径控 制在最优的范围，从而提高了硼 去除率及脱盐率，同时进行分子 结构改性提高了膜表面微孔数量 及进行亲水性改性，确保了膜元 件具有经济合理的通量。
东丽公司科学家使用正电 子束法的正电子湮灭时间的光 谱分析（PALS）分析了反渗透
膜表面构造，研究了硼脱除率 和膜结构之间的关系。 PALS分 析论证了反渗透膜孔径范围在 0.56nm～0.70nm之间。另外， 也论证了孔径大小和脱硼率之间 的关系，随着膜孔径的增加，脱 硼率降低。在图3中，孔径依次 变小的反渗透膜S1、S2、B1、 B2，其硼去除率依次增大。可见 孔径越小，硼去除率越高。图4 通过分子动力学模拟评测了硼酸 分子直径约4nm，而大部分反渗 透膜孔径在0.5-0.7nm范围内，其 结果与PALS分析一致。
图1表明了SWRO系统运行 成本中最大的影响因素为系统电 耗，其次为设备固定投资及折 旧。
综合表1和图1，系统能耗确 实是海水淡化工厂制水成本中最 主要的构成要素。众所周知，海 水由于含盐量高，其渗透压高， 所需要的操作压力高，故高压泵 电耗大。因此，降低系统能耗是 削减制水成本的重要途径。
2、产水水质 产水水质不仅影响其用途， 而且与投资及运行成本息息相 关。比如，在电厂锅炉补给水 中，如果SWRO产水水质较好， 可以大大降低后处理（如二级 RO、离子交换、EDI等）的运行 负荷。 又如，在市政饮用水行业， 硼的脱除应该是海水淡化工艺 中需要克服的最重要的课题之
3.2
2.4
1.1
0.4
计算条件：7支膜元件/芯、14.5lmh、40%回收率、10%年盐透率、3年FI=0.85，采用东丽RO设计软件TorayDS模拟。
表3 100m3/h海水淡化系统采用不同膜元件高压泵能耗对比
型 号
TM820C-400 TM820V-400 TM820S-400 TM820E-400 TM820F-400
70 水工业市场 2011年第1期
表2 单级SWRO脱硼计算
SWRO产水中硼浓度
区域（温度、TDS、硼浓度）
膜元件脱硼率
90%
95%
97%
99%
日本（25℃、3.5%、5mg/L）
1.5
0.8
0.4
0.2
东南亚（32℃、3.5%TDS、5mg/L硼）
1.7
1.0
0.5
0.2
中东（38℃、3.5%TDS、7mg/L硼）
海水淡化反渗透膜最新进展 及其应用
文 / 田华 尹华 朱列平（蓝星东丽膜科技[北京]有限公司）
摘要：膜法海水淡化已作为重要的主流技术应用在脱盐领域，其突出优点是成本低。本 文介绍了影响反渗透海水淡化成本的两个重要因素、反渗透海水淡化膜的最新进展，并展望 了未来海水淡化反渗透膜的发展趋势。 关键词：反渗透膜 海水淡化 低能耗 高通量 高脱盐 高脱硼
图2 传统脱硼SWRO+BWRO工艺流程
本相似，如果产水对硼有1mg/L 以下的限制要求，采用高脱硼一 级海水淡化系统即可以生产出高 品质的产水，从而降低系统投资 成本。
二、反渗透海水淡化膜最新 进展及其应用
1、高通量低能耗 能耗占据了制水成本的30% 以上，故其是削减制水成本的主 要目标。最近几年，众多的反渗 透膜厂家和工程设计者把开发及 应用节能型膜元件作为重要的课 题。这就需要高效（高渗透性、 高脱盐）膜元件的成功开发，并 且其兼容性结构设计利于低压操 作。 标准海水淡化膜元件在1990 年时产水量仅有4000~4500gpd左 右，经历近20年的发展，400ft2 膜面积的膜元件产水量已经高 达9000gpd，增大了一倍多。高 通量膜元件不仅具有很高的脱 盐率，而且具有非常优异的渗透 性，其节能优势尤为明显。 产水量为100m3/h的SWRO 系统中，日本东丽公司标准海水 淡化膜元件TM820C-400的吨水 能耗为2.03Kwh/m3，而高通量 节能型TM820V-400膜元件的吨 水能耗仅为1.83Kwh/m3，以开 工率90%计算，电费按0.65元/度 计算表明，采用高通量节能型膜 元件每一支每年节省的电费高达 近550元，见表3。项目越大，其 能耗节省成本总额尤为突出， 比如，针对10000m3/d的SWRO 系统，采用TM820V-400比采用 TM820C-400每年节省电费高达 40万元，每一支膜元件每年节省 电费近530元。
图1 SWRO运行成本分析[4]
一、影响反渗透海水淡化制 水成本的两个重要因素
1、能耗
水工业市场 2011年第1期 69
COMMUNION 经验交流
海水淡化反渗透系统制水成 本主要由预处理、RO系统投资 及折旧、系统能耗、取水及浓水 排放、能量回收系统组成，表1 说明了SWRO（膜法海水淡化系 统）各种成本的大致比例，其中 系统能耗就占据了30%的比例， 而RO系统的主要驱动力来源于 高压泵，其能耗比例就达到了 6PD (m3/d)
99.75
6500(24.6)
99.80
9000(34.1)
99.75
9000(34.1)
99.75
9000(34.1)
99.70
9000(34.1)
脱硼率 % 93 92 91 90 91
操作压力 MPa 5.83 5.27 5.26 5.55 5.25
套设备性能提高以及工艺优化， 反渗透海水淡化本体最低吨水能 耗已降到3Kwh/m3以下，制水吨 水成本降到0.5-0.7美元/m3[1]。
能耗及制水吨水成本的 降低促进了反渗透海水淡化的 快速发展。据统计，2005年全 球反渗透海水淡化总产能为 5,000,000m3/d，而2009年则达 到了15,000,000m3/d。在亚洲
SWRO系统操作参数
产水TDS/B
能耗
吨水能耗
mg/L
KWh
Kwh/m3
202.3/ 0.73
202.99
2.03
218.0/ 1.04
183.49
1.83
271.7/ 1.25
183.19
1.83
229.7/ 1.01
193.24
1.93
325.2/ 1.45
182.80
1.83
电费 元/元件.年
表1 SWRO成本比例[3]
项目 SWRO系统投资及折旧
系统能耗 取水、浓水排放、预处理
其它 合计
成本百分比（*1） 40% 30% 15% 15% 100%
（*1）说明：成本百分比受工程规模影响
地区，2000年总产能为412,000 m3/d，2009年则达到了2,100,000 m3/d，其中中国的总产能比例 由2000年的3%提高到了目前的 23%，也就是说我国反渗透海水 淡化产能已经超过480,000m3/d （包括在建），相比2000年的 12,400m3/d的产能来说提高了38 倍多[2]。
硼率及通量的膜元件以满足制水 成本和产水水质。
硼酸是反渗透工艺中最难 去除的物质。首先，硼酸的分 子太小（直径约0.4nm）以至 于很难通过膜孔大小去除。其 次，硼酸的pKa为9.14～9.25，在 pH7.0～8.0的自然海水中为非电 离状态，在pH等于9或者更高时 处于游离状态，因此在自然条件 下，通过反渗透脱硼很难达到预 期效果。对于海水淡化反渗透膜 来说，硼脱除率的提高难于氯化 钠的脱除率。
目－阿尔及利亚Magtaa海水淡化 厂 (50万吨/天)就采用了这种高脱 硼、高产水量、高膜面积的膜元 件TM820R-440。
在如图2所示的工艺流程中 虽然在高pH值下脱硼率较高，但 是以下几个问题不容忽视：碱化 学品的消耗、高pH值下膜寿命缩 短、难溶盐结垢潜在风险等。在 某些海域，如果海水中硼浓度不 是很高，采用高脱硼率的膜元件 通过一级SWRO即可以保证产水 中的硼浓度达到限制要求，从而 大幅度降低投资成本。
由表2可见，高脱硼膜元件 的应用可以最大幅度降低产水中 硼的浓度，原水含硼5mg/L时， 采用95%的脱硼率的膜元件即可 以保证产水中硼浓度小于1mg/ L，否则必须采用双级RO或其它 后处理工艺。因此，对产水水质 的要求也是影响反渗透系统成本 的重要因素。中国沿海水质与日
随着社会经济的快速发展， 水资源的日趋短缺和污染，在近 岛和沿海地区，优先采用反渗透 脱盐技术开辟新水源已在全球达 成共识。最近二十年，虽然能耗 和成本已经降低，但其较高的制 水成本仍然是制约该技术大规模 地普及应用在市政行业、钢铁行 业等工业领域的因素，因此，面 对日趋紧张的能源及环境危机， 进一步开发及应用低能耗、高通 量、高脱盐及高脱硼反渗透膜元 件已成为目前海水淡化领域最重 要的研究课题和发展方向。
一。硼在自然界中以硼酸的形式 存在，经实验室动物口服试验证 明硼酸主要表现在雄性生殖系统 的痕迹上。然而，在反渗透海水 淡化领域中，硼的去除较难，这 是因为海水中含有相当高的硼浓 度(4~7mg/L)。虽然通常的海水 淡化膜元件拥有高于90%的脱硼 率，但仍然不够，因此，在脱硼 要求的传统海水淡化中，为了使 产水中硼浓度满足要求，必须通 过SWRO+BWRO工艺处理，如 图2显示。
反渗透海水淡化技术至上世 纪70年代商业化以来，其高效、 低能耗、清洁、少污染、操作管 理方便等特点使其成为当今先进 的脱盐技术。经过50多年的研究 开发及产业化，反渗透海水淡化 膜及膜组件性能得到大幅度的提 高，其脱盐率已高达99.8%，而 产水量提高了2-3倍多。随着能 量回收系统转化效率的提高、配
2009年，TM820M及TM820R系 列的海水淡化膜应运而生，其突 出特点就是拥有95%的脱硼率和 99.8%的氯化钠脱除率，且具有 较高的通量。正因为这些突出的 特点，TM820R系列产品成功地 应用在了全球大型的对除硼有一 定要求的海水淡化项目中。