海水淡化分离膜外壳工艺
膜分离技术在海水淡化中的应用实践
膜分离技术在海水淡化中的应用实践海水淡化是一项旨在解决全球水资源短缺问题的技术。
由于全球气候变化和人口增长，越来越多的地区受到水资源短缺的困扰，因此海水淡化成为了重要的解决方案。
而膜分离技术在海水淡化过程中发挥着重要作用。
膜分离技术是一种基于材料科学和化学工程学的技术，通过特定的膜材料将混合物分离成不同成分。
在海水淡化中，膜分离技术可以通过筛选海水中的盐分和不纯物来实现淡化海水的目的。
这种技术不仅能够提供高质量的淡水，而且还可以降低淡化海水的成本。
膜分离技术在海水淡化中有很多应用，其中最常见的就是反渗透技术。
该技术利用薄膜过滤器或多级膜组件将海水压力驱动通过，以分离出纯水和浓缩盐水。
反渗透技术具有高效、可靠、易于维护和操作等优点。
此外，通过控制膜材料、膜孔径和操作条件等参数，反渗透技术还可以实现对不同颗粒物的过滤和去除。
除了反渗透技术，膜分离技术还有其他应用。
例如，超滤技术可用于去除大分子有机物，限制细菌生长和细菌滋生；微滤技术可用于去除大多数有机物和重金属，包括铅、铬、汞等；纳滤技术可用于去除更小的颗粒和高离子溶液。
这些技术可以根据不同的需要进行个性化的水处理解决方案，满足不同地区的淡化水质要求。
膜分离技术在海水淡化中还有一些局限性。
首先，与传统的热处理方法相比，膜分离技术需要更高的功率和耗费更多的能源。
其次，膜过滤系统需要定期清洗和更换膜元件，这会增加运营成本。
此外，膜分离技术也很容易受到污染和污垢的影响，需要进行定期维护和清洗。
尽管存在局限性，膜分离技术仍然是一种重要的海水淡化技术，具有广泛的应用前景。
随着技术的不断发展和完善，这种技术将变得越来越高效和经济。
当然，建立更加完善和可持续的海水淡化系统，除了技术创新，还需要政府、企业和社会各界的合作和努力，以推动可持续的水资源管理和保护。
膜分离海水淡化技术
膜分离海水淡化技术是一种将盐度较高的海水转变为可直接用来施肥、灌溉及饮用的低盐分水的有效技术。
它主要利用反渗透技术实现从海
水中分离出水分进行淡水处理的过程。
这项技术的原理是：将盐度较大的海水通过膜进行分离，首先把海水
流经逆渗构设物（通常是单个或者多个逆渗膜），然后再对水中的盐
分进行清洁技术，利用压力使盐分不能通过膜层，最终淡水在膜层的
作用下渗透出来，然后，淡水就可以直接实现食用，灌溉和施肥等用途。
此外，使用这种技术可以有效减少就地取水、取土的成本，节省
经营成本，并能实现高效的海水淡化功能。
膜分离海水淡化技术存在着一些优势：管路简单、可靠性高，操作简便、可调整，可以大量减少膜的耗能，可以大量的节约盐度较高的海水；可以有效的抑制水中杂质的增成，从而实现更长的膜寿命；膜滤
液可以通过限流、调整压力控制收集比例，减少海水淡化时维护成本，从而降低成本效益最大化。
尽管膜分离海水淡化技术具有多种优势，但它也存在着一些不足之处：由于反渗透膜技术受到开发运行成本高、膜结垢率高和限制等问题的
限制，反渗透膜的研发和使用成本比其他技术更高；膜的清洗工作量大，即使有特殊清洗机，也仍然较低效；最后，必须建立有组织的检
测和维护机制，以保证设备性能、反渗透效率和淡化效率。
因此，要想在实践中最大化利用膜分离海水淡化技术，必须充分考虑
它的利与弊，并根据当前的条件来选择最适合自身的技术，以保证最
佳的海水淡化效果及成本效益。
海水利用工程中的膜分离技术研究进展
海水利用工程中的膜分离技术研究进展在全球范围内，水资源的稀缺性是一个严重的问题。
海水是一种充足的资源，但由于其高盐度，不能直接用于农业和饮用水等重要用途。
因此，海水利用工程中的膜分离技术变得至关重要。
本文将探讨海水利用工程中膜分离技术的研究进展。
首先，我们需要了解什么是膜分离技术。
膜分离是一种将混合物中的组分以膜为界面进行分离的过程。
在海水利用工程中，膜分离技术可以用于去除海水中的盐分和其他不纯物质，以产生淡水。
这种技术不仅高效，而且相对环保，因为它不依赖化学物质的使用。
在过去的几十年里，膜分离技术在海水利用工程中得到了广泛应用和研究。
其中的一项重要工作是发展出了反渗透膜（RO）技术。
这种膜具有微孔，可通过水分子而阻止大多数盐分和其他杂质通过。
RO膜的使用使得对海水进行处理，去除盐分和其他污染物质变得可行。
然而，RO膜技术并不是没有缺点的。
首先，它需要较高的压力来推动水通过膜。
这意味着需要大量的能源供应。
其次，RO膜技术的膜的成本相对较高，因此造成了制水成本的增加。
此外，膜容易受到污染和结垢的影响，从而降低了其使用寿命和水的处理效果。
为了解决RO膜的缺点，研究人员提出了一系列改进的膜分离技术。
例如，中空纤维膜技术是一种相对较新的方法，它比RO膜更容易清洁和维护。
此外，中空纤维膜技术具有更高的通量，并且相对来说能耗较低。
这使得这种膜在海水利用工程中有着广泛的应用前景。
除了中空纤维膜技术，还有其他一些值得关注的膜分离技术在海水利用工程中得到研究和应用。
其中一个例子是电渗析膜（EDI）技术。
这种膜不需要化学品的添加，并且相对更稳定和经济。
另一个例子是气体分离膜技术，可以将海水中的二氧化碳和溶解氧去除，改善海洋生态环境。
除了技术本身的改进，研究人员还致力于开发更高效、更环保的膜材料。
例如，纳米纤维膜被广泛用于海水利用工程中，因为其具有较高的通量和优异的去除效果。
此外，研究人员还探索了改进杂交膜技术，以提高分离效率和稳定性。
膜分离海水淡化技术
第５卷熊Ｉ期２０００鼙３薅集美大学学报（自然科学版）ＪｏｕｍａｌｏｆＪｉｒ№ｉＵ妇菇每（＆蒯Ｓｅｉｅａａｅｅ）Ｖ０ｌ，５Ｎｏ．１Ｍａｒ．猢［文章编号］１０凹一７４蝤ｆ２０００）０１—８７—０４·综述·膜分离海水淡化技术蔡振雄，范志贤（集美天掌麓撬系，福建覆粕３６ｌ诬ｌｊ［摘耍】概述了膜分离海水淡化技术机理，介绍了三种目前应用潜力较大的薄膜蒸馏淡化装置，并对膜分离淡化技术躲淡化视理、产承质量帮产术蛩遴褥比较．并进…步分析其性能特点及萁爱鹱庭薅翦景．【蒺键词］膜分离；厦渗透；薄膜蒸馏；海承淡化技术［巾囤分类号］Ｕ６６４．５＋９１［文献标识谒］Ａ０写ｌ富骥分离海永淡纯技术有反渗透式翻薄膜蒸馏式．威渗透式是６０串代开始迅速发展趁来的一项新技术，８０年代进入实船应用；薄膜蒸馏式则魑膜分离家族中较为年轻的成员，仅有十多年历史，但发展迅速，现已开始步入应用阶段．特别是日本已率先将其应用于船上．本文将综述簇分离海水淡亿技术的枧理，分辑比较两种膜分离技术的擞瞧特点，并对麓实船应蘑稳发溪翦景进葑探讨．１膜分离海水淡化技术机理１．１反渗邂淡位技术复渗遴（ｒｔ。
０．．ＲｅｖｅｒｓｅｆＮｍｏｓｉｓ）怒一释遥捷海瘩逶遘睾渗透毽袋瓣袋诧过程．德释簇的作用是熙允许纯水通过而排斥盐离子．反渗透（ｒｔ．０．）过程要求将环境温度下的海水增压，然后使其爆露在半渗透憔聚台膜上，在凭相变的情况下，膜表面排除了水中的盐份．魇渗透膜是由半渗透的聚合材料制成，有平扳膜和中空纤维膜两种型式．【１ｑＪ１。
２蔫疆蒸馏淡毽技零薄骥蒸馏是一种将加热的海承通过多ｉＬ性疏水膜（有时也称蒸蓿媵）进行蒸发，蒸发出的蒸汽在麒的另一侧冷凝的过程．疏水骥起到液体与蒸汽问分界面的作用．这种蒸馏方法不同于常规蒸馏器，大大缩小乃至实际上取消了蒸汽空问．但疏水膜不能取代换热面，谯薄膜蒸键装＿登中，还露设计与膜面积据等酶撩热嚣。
扶文皴搬遭来看，吕浆骞空气熬式、豢接接【收稿翻期】１９９９—０７—０２［作者简介】蔡振雄（１９５２一），男，刮教授，从事轮机技术觜理方面研究 万方数据集美大学学报（自然科学版）第５卷触式和扫气式等三种薄膜蒸馏装置【“．１．２．１空气隙式（或称冷却壁式）薄膜蒸馏装置这种装置主要由热液系统，冷液系统和蒸馏水系统组成（见图１）．泵１把经由加热器３加热的热液泵进薄膜蒸馏器５，通过疏水膜（ＰｒＥＥ膜，即聚四氟乙稀膜），热液在膜侧边流动边蒸发，在膜另一侧被冷凝下来的淡水送至淡水舱，未蒸发的热液返回加热器．泵２把冷却的冷液送进膜蒸馏器，把膜一侧的蒸汽冷凝成淡水，然后又返回冷却器冷却．这种方式，冷却水是通过壁面冷却蒸汽的，通常壁面和薄膜之间的距离约有ｌｍｍ的空气隙．“空气隙式”薄膜蒸馏装置由此而得名．图１１．２．２直接接触式（或称毛细管式）薄膜蒸馏装置墒东空气隙式薄膜蒸馏装置工作原理围图２所示为直接接触管状膜蒸馏装置工作原理图．该装置由管状膜蒸馏器、加热系统、冷却系统三大部分组成．海水经加热器加热后由热液循环泵送入管状膜蒸馏器，热液在由管状膜制成的“管壳式换热器”的管侧流动并蒸发，而冷却液在壳侧流动，蒸发出的蒸汽直接凝结于冷却液中，然后由冷却水循环泵压回到冷却器．海水不断补充到加热系统中，淡水源源不断地从冷却系统放入淡水舱．如此循环，海水就得到了淡化．直接接触管状膜蒸馏装置结构最为简单，装置运行时便于自动化，建议作为实船应用研究”１，１．２．３扫气式薄膜蒸馏装置如图３所示，该装置是由薄膜蒸馏器、气汽冷却器、气体处理系统、热液循环系统组成．水箱中的海水通过循环泵，经过滤进入加热器加热送人薄膜蒸馏器进行蒸发，未蒸发的热液返回水箱．由空气瓶来的压缩空气经干燥、冷却、除湿、过滤等严格处理的空气引入薄膜蒸馏器来扫除热液蒸发出的蒸汽，通过气汽冷却器，将气汽混合物冷凝成蒸馏水进淡水舱．该装置不但需要专门的气体处理系统（属运行耗气型），而且对供水除气要求也较高．１一管状膜蒸馏器；２一加热系缠；３－－冷却系统４一热液循环系统；卜精却水循环泵。
海水淡化技术——海水淡化的膜处理技术
膜蒸馏海水淡化的原理
•在膜一侧通以热海水，在常压下，
海水及溶于水的无机盐不能浸润和 透过膜层。在膜孔界面处的水蒸发 成水蒸气可透过膜的微孔向另一侧 迁移，并冷凝为纯水，凝结水混溶 于膜另一侧低温淡水中。
膜蒸馏技术的优点
• （1）膜蒸馏过程几乎是在常压下进行，设备简单、操作方便，在技
术力量较薄弱的地区也有实现的可能性；
越高，能耗越大。因此电渗析比较适合低盐苦咸水的淡化。 而海水所含的TDS较高，耗电量较RO法高，其用于海水淡 化成本较高。
二、反渗透法
• 把相同体积的稀溶液（如淡水）和浓液（如海水或盐水）分
别置于一容器的两侧，中间用半透膜阻隔，稀溶液中的溶剂 将自然的穿过半透膜，向浓溶液侧流动，浓溶液侧的液面会 比稀溶液的液面高出一定高度，形成一个压力差，达到渗透ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ平衡状态，此种压力差即为渗透压
海水淡化技术 ——海水淡化的膜处理技术
海水淡化的膜处理技术
一、电渗析技术
应用
• 电渗析过程对不带电荷的物质如有机物、胶体、细菌、悬
浮物等无脱除能力，因此电渗析用于淡化制备饮用水不是 最理想的方法。但另一方面这一特点却适合于某些特种分 离，如有机物与盐类的分离。
• 电渗析过程的能耗与给水含盐量有密切关系，给水含盐量
• （2）在非挥发性溶质水溶液的膜蒸馏过程中，因为只有水蒸汽能透
过膜孔，所以蒸馏液十分纯净，可望成为大规模、低成本制备超纯水 的有效手段；
• （3）该过程可以处理极高浓度的水溶液，如果溶质是容易结晶的物
质，可以把溶液浓缩到过饱和状态而出现膜蒸馏结晶现象，是唯一能 从溶液中直接分离出结晶产物的膜过程；
• （4）膜蒸馏组件很容易设计成潜热回收形式，并具有以高效的小型
膜法海水淡化机理工艺与现状
膜法海水淡化机理工艺与现状膜法海水淡化是一种利用膜技术将海水中的盐分和杂质去除，从而获得淡水的工艺。
相对于传统的热法海水淡化，膜法海水淡化具有能耗低、操作简便、设备占地面积小等优点。
本文将介绍膜法海水淡化的机理工艺以及目前的现状。
膜法海水淡化的机理可以简单地描述为通过特殊的膜材料，将海水分离成淡水和浓缩水两个部分。
膜材料通常是半透膜，它具有很小的孔隙，只允许水分子通过，而离子、盐分和其他杂质则被阻挡在膜表面。
膜法海水淡化的工艺通常包括预处理、膜分离和后处理三个步骤。
首先，海水需要经过预处理，去除大颗粒的悬浮物和颗粒物，以避免对膜的堵塞和损坏。
常见的预处理方法包括过滤、沉淀和加药等。
然后，经过预处理的海水进入膜分离系统，通过高压将海水推动到膜表面，使水分子通过膜孔隙，而离子和盐分则被截留在膜表面形成浓缩水。
最后，浓缩水需要进行后处理，以达到环境排放标准或进行再利用。
膜法海水淡化的现状主要包括技术发展和应用推广两个方面。
在技术发展方面，膜材料的研究和改进一直是重点。
目前，常用的膜材料包括反渗透膜、纳滤膜和超滤膜等。
这些膜材料具有不同的孔隙大小和截留效果，可以根据需要选择合适的膜材料。
此外，膜分离技术也在不断创新，如膜模块设计、膜通量控制和膜清洗等方面的研究，都为膜法海水淡化的发展提供了技术支持。
在应用推广方面，膜法海水淡化已经在全球范围内得到了广泛应用。
特别是在水资源短缺的地区，膜法海水淡化成为一种重要的水资源补充方式。
例如，中东地区的沙特阿拉伯、阿联酋等国家，由于缺乏淡水资源，迫切需要开发海水淡化技术。
目前，这些地区已经建设了大规模的膜法海水淡化厂，每天能够产生数百万立方米的淡水。
同时，膜法海水淡化也在其他地区得到了广泛应用，如亚洲、欧洲和北美等地。
尽管膜法海水淡化具有诸多优点，但也面临一些挑战和问题。
首先，膜材料的选择和膜模块的设计需要根据实际情况进行优化，以提高淡水产率和膜的寿命。
其次，高压设备和能源消耗是膜法海水淡化的主要成本，如何降低能耗和提高能源利用效率是一个亟待解决的问题。
海水淡化超滤预处理中膜过程优化及前处理工艺设计
摘要反渗透海水淡化已成为解决全球水资源危机的重要战略手段。
超滤可高效去除悬浮物、胶体，为反渗透提供高品质进水，已经取代砂滤等传统技术，成为反渗透海水淡化预处理首选工艺。
然而，膜污染等问题仍严重影响超滤的使用效果。
因此，开展针对海水的超滤膜过程及组合工艺研究，解决膜污染等问题，将有助于优化超滤操作参数，充分发挥系统性能，对反渗透海水淡化工程稳定运行具有重要意义。
试验对海水预处理超滤过程工艺进行研究，考察了海水对膜通量的影响，分析不同物理清洗工艺跨膜压差的恢复效果，研究了不同过滤方式下的膜阻力，考察了不同运行方式下的膜污染速率。
结果表明，海水水质及水温对超滤通量影响显著；气擦洗、气水双洗是较为有效的物理清洗工艺，气水双洗可实现TMP100%恢复；过滤试验海水时，错流过滤较全量过滤膜总阻力仅降低2%~3%；低通量的运行方式膜过滤性能更好，系统更稳定，40L/(m2·h)通量，40min方式运行时，平均膜比通量14.07L/(m2·h·mH2O)，膜污染速率K仅为0.76m-1。
试验对短流程超滤海水淡化预处理工艺的处理效果、稳定性进行研究，结果显示，在70、80L/(m2·h)通量下，产水浊度<0.2NTU，SDI15值<2.5。
中试运行中TMP、膜比通量保持稳定。
过滤水质相对较好的海水时超滤表现出更佳的过滤性能与稳定性，TMP保持27.5~51.4kPa，膜比通量保持14.33~18.67L/ (m2∙h∙mH2O)。
进行了包括混凝沉淀、砂滤、超滤在内的联合预处理中试研究，优化了混凝沉淀的操作条件，研究不同组合工艺对膜污染速率的影响情况，考察不同工艺处理效果。
结果显示，联合预处理工艺可有效降低跨膜压差、提高膜比通量，混凝沉淀+砂滤+超滤工艺的膜过滤性能改善效果>混凝沉淀+超滤>砂滤+超滤，较直接超滤过滤时平均膜比通量可分别提高43.1%、24.6%、11.3%、膜污染速率分别降低了50.6%、36.5%、21.4%。
海水淡化膜壳设计规定值及密封条件
海水淡化膜壳设计规定值及密封条件
在实际操作的过程中，饲料的饲料线末端的海水淡化膜壳成膜的元素。
膜元件内的水通过膜表面形成低矿化度水的产品，其他继续沿着水通道流膜前进到下一个元素，因为水盐度高于供水、水和集中最后分别推导出来的产品渠道和强大的水压唯赛勃8寸膜壳。
水在海水淡化膜壳中的每一个膜元件上均产生一个压力降，如果不采取措施，这一压力降足以使膜卷伸出而对膜元件造成损害。
无论何种膜元件都必须装入压力容器中方可使用，由于每种膜元件本身的尺寸大小是不一样的，因而用于装填膜元件的压力容器的尺寸也就不一样。
当前压力容器生产厂家有不同结构的产品，主要区别在端部，如给水浓水有端接侧接等形式。
给水在海水淡化膜壳中的每一个膜元件上均产生一个压力降，如果不采取措施，这一压力降足以使膜卷伸出而对膜元件造成损害。
为此在压力容器内的最后一个膜元件的末端设有一个防墨卷伸出装置，以防止运行时膜卷伸出。
同时在设计时给水的流量不能超过规定值。
就像所有的膜分离过程在不同形式的能量来前进，反渗透系统来达到分离的目的，需要有足够的之间的压差，所以你需要供水和水之间的密封措施，包括膜元件之间的压力元素和膜海水淡化膜壳、之间的密封和密封管道接口。
卷式反渗透膜元件的密封具有以下三个主要的。
(1) 膜袋三个侧密封。
(2) 膜袋口和中心管密封。
(3)膜元素和元素之间的串行接口连接器的密封。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
海水淡化分离膜外壳工艺
一、技术概述
该技术产品以环氧树脂为基体材料，以玻璃纤维为增强材料，采用缠绕工艺成型，高温条件下固化的玻璃钢制品。
海水淡化膜外壳是建设膜法海水淡化工程不可或缺的部件，其内部装配膜元件，承担膜元件分离海水时的工作压力，已经成为不可替代的材料。
技术产品按照美国ASME（X）设计计算，利用计算机辅助设计进行应力分析，采用不锈钢预埋件制作剪切槽提高区域可靠性；通过在树脂体系中嵌入柔性链段来提高韧性；研发了内加热模具与内加热装置，在缠绕过程中对模具实施内加热的技术方法，将产品的纤维重量百分含量由75%提升到79%左右；技术产品通过研究专用开孔设备，确保原浓水口间距的加工精度在±1.5mm之内。
二、技术优势
技术产品已通过ASME（X）工艺评定，符合各项技术指标要求，技术产品可以在进行大气压至设计压力十万次疲劳试验后，通过6倍设计压力的爆破试验，产品技术国际先进，已替代部分进口产品，并出口到多个国家和地区。
该技术荣获中国化工科学技术特等奖和中国膜工业协会科学技术一等奖。
三、适用范围
海水
四、工艺与装备
项目分为预处理部分、反渗透部分、产品水后处理三个部分。
预处理部分的目的是将海水处理成为达到反渗透膜进水要求的水。
预处理工艺的设计是基于RO膜的进水水质条件，采用多级过滤型式，能确保反渗透进水浊度污染指数达到要求。
多级过滤的设置提高了预处理过滤效果，保证RO膜的进水水质。
从另一角度说，也保证装置始终在安全、合理的条件下运行，保证反渗透膜工作性能，提高了装置运行可靠性。
反渗透部分由高压泵、反渗透膜、玻璃钢分离膜外壳、清洗系统等组成，为了降低系统能量损耗，同时配有能量回收装置。
用反渗透原理制造淡水需在高压下进行，工作压力一般在4.0～6.5Mpa范围内，预处理的海水经高压泵增压后进入反渗透膜，透过反渗透膜的即为淡水，剩余未透过膜的具有高压力能的浓海水通过能量回收装置将部分待处理的原海水直接升压，再用增压泵来补偿经过膜堆和管道损失的压力，这部分升压后的原海水与高压泵升压后的原海水混合后，送往反渗透膜组。
由于反渗透过程是一种浓缩的过程，因此反渗透膜表面的污染是不可避免的。
当反渗透设备的性能下降（具体表现为产水量下降，产水含盐量上升，膜压差上升）时，即需对反渗透膜进行化学清洗。
系统设计了循环清洗配置。
透过反渗透膜的淡水经过产品水后处理即成为直饮水
四、主要技术经济指标
1、内径规格：8quot;
2、装膜芯数：7芯
3、设计压力：6.9MPa
4、水压循环：65℃下，水压循环10万次，无渗漏
5、爆破压力：≥6倍设计压力
6、耐腐蚀性：全部部件可耐海水长期腐蚀。