海水淡化系统的工作压力

海水淡化工艺与苦咸水淡化工艺的基本原理本无不同,但工艺结构与工艺参数存在较大差异海水淡化工艺的特点主要源于海水的含盐量远高于地表水或地下水,其特点的具体内容包括:

海水淡化工艺示意图

(1)、系统给水及浓水的高渗透压力

海水中每增加1000m/L的TDS浓度则渗透压增加69kPa,标准海水35000mg/L的TDs浓度对应约2.5MPa渗透压。如果系统收率为50%,则浓水的渗透压约为5MPa,给浓水的平均渗透压约为3.75MPa

(2)、系统需要采用高压膜元件品种

给水含盐量越高,系统通量的均衡程度越差;膜元件的透水压力越低,系统通量的均衡程度越差。因此,为保持海水淡化系统的通量均衡,所用膜元件的透水压力必须很高。

(3)、海水淡化系统需要很高的工作压力

正是由于海水淡化系统具有高给浓水的渗透压与高透水压力的膜品种,海水淡化系统的正常运行需要很高的工作压力。如35000mg/L给水含盐量的海水淡化系统收率分别为40%、50%及60%,其系统浓水的渗透压将分别达到4.7MPa、5.6MPa及7.0MPa;加之膜元件的约1.0~2.0MPa透水压力,海水淡化系统正常运行约需5.5~8.0MPa工作压力。

(4)、海水淡化膜能承受的最高工作压力

反渗透膜的高分子有机材料承受很高压力时会出现蠕变,其透水及透盐性能也产生变化;膜片承受高压时也会挤压淡水流道,使产水背压上升。因此,膜片及元件的材料与结构对于工作压力形成了一定的限制。目前,各类海水淡化膜品种的最高工作压力限值,时代沃顿与陶氏化学公司产品为6.9MPa,海德能与东玺科(TCK)公司产品为8.28MP。目前,国内实际海水淡化系统的工作压力多为6~7MPa。