海水淡化系統的工作壓力
海水淡化工藝與苦咸水淡化工藝的基本原理本無不同,但工藝結構與工藝參數存在較大差異海水淡化工藝的特點主要源于海水的含鹽量遠高于地表水或地下水,其特點的具體內容包括:
海水淡化工藝示意圖
(1)、系統給水及濃水的高滲透壓力
海水中每增加1000m/L的TDS濃度則滲透壓增加69kPa,標準海水35000mg/L的TDs濃度對應約2.5MPa滲透壓。如果系統收率為50%,則濃水的滲透壓約為5MPa,給濃水的平均滲透壓約為3.75MPa
(2)、系統需要采用高壓膜元件品種
給水含鹽量越高,系統通量的均衡程度越差;膜元件的透水壓力越低,系統通量的均衡程度越差。因此,為保持海水淡化系統的通量均衡,所用膜元件的透水壓力必須很高。
(3)、海水淡化系統需要很高的工作壓力
正是由于海水淡化系統具有高給濃水的滲透壓與高透水壓力的膜品種,海水淡化系統的正常運行需要很高的工作壓力。如35000mg/L給水含鹽量的海水淡化系統收率分別為40%、50%及60%,其系統濃水的滲透壓將分別達到4.7MPa、5.6MPa及7.0MPa;加之膜元件的約1.0~2.0MPa透水壓力,海水淡化系統正常運行約需5.5~8.0MPa工作壓力。
(4)、海水淡化膜能承受的工作壓力
反滲透膜的高分子有機材料承受很高壓力時會出現蠕變,其透水及透鹽性能也產生變化;膜片承受高壓時也會擠壓淡水流道,使產水背壓上升。因此,膜片及元件的材料與結構對于工作壓力形成了一定的限制。目前,各類海水淡化膜品種的工作壓力限值,時代沃頓與陶氏化學公司產品為6.9MPa,海德能與東璽科(TCK)公司產品為8.28MP。目前,國內實際海水淡化系統的工作壓力多為6~7MPa。
