MEA论坛2007年第一次讨论会召开

中国膜工业协会工程与应用专业委员会于2007年1月21-23日在北京召开了MEA（Membrane Engineering ＆ Application）论坛2007年第一次讨论会．会议的主题是“集成膜过程（MF／UF＋NF／RO）的现状与发展趋势”，共分五个话题进行了发言和讨论．①集成膜过程（MF／UF＋NF/RO）在污／废水处理回用中的应用现状分析；②反渗透海水淡化及其膜法预处理；③微污染地表水处理中集成膜过程（MF／UF＋NF/RO）的应用；④复杂给水中反渗透／纳滤预处理工艺（膜法与传统法）的比较与利弊分析；⑤双膜法的前处理工艺、反渗透浓水处理及相关化学药剂探讨．     

膜技术在降低含聚采油污水矿化度中的试验研究

试验利用膜技术将大庆油田常规处理后的含聚采油污水进行深度处理,在初步预处理的基础上,将超滤(UF)和反渗透(RO)联合,降低污水矿化度用以配聚.在试验中考察工艺的技术经济指标,掌握放大规律,为万吨级工业装置和系统的设计提供基础数据.经过长时间的试验,系统出水很稳定,足以满足配聚要求,并且与清水相比,配聚后的黏度也大大提高.因此经过此工艺处理后的油田污水代替清水作为聚合物驱用水是完全可行的.     

反渗透浓水预处理对气隙式膜蒸馏性能的影响

针对含有Ca2+、Mg2+及SiO32-的反渗透(RO)浓水,提出了化学除硬→絮凝沉淀→离子交换→超滤处理的新型预处理流程.研究了该预处理方法对RO浓水中易结垢离子的去除效果,及其对气隙式膜蒸馏(AGMD)性能的影响.实验结果表明,经过该预处理过程后Ca2+、Mg2+和SiO32-的含量均低于5mg/L.与常规的除硬处理不同,经过该预处理过程后,RO浓水中的难溶盐CaCO3、Mg(OH)2均未达到饱和,进行膜蒸馏浓缩时,不会立即在膜表面沉积.经预处理后,原RO浓水中的主要成分为NaCl,其可在膜蒸馏浓缩得到结晶固体.未经预处理的RO浓水浓缩7倍时,产水通量衰减了40.55%,电导率增大了22.71%,CODCr含量为40~60mg/L;对于预处理后的浓水,该衰减程度减小24.02%,且产水电导率保持相对稳定,COD含量低于10mg/L,产水可以用作工业循环冷却水和工业洗涤水,经活性炭吸附后可用作锅炉用水.预处理后的RO浓水进入AGMD装置浓缩168h,产水通量衰减缓慢,产水电导率一直维持在5μS/cm以下,整个过程中COD均小于10mg/L.     

久经海水淡化项目考验的超滤膜

潮汐之变常常会导致海水水质在短期内剧烈变化,特别是悬浮物浓度,能从平时的几毫克／升上升到涨潮时的数千毫克／升,这常常会引起反渗透（R0）海水淡化系统产水水质的波动。超滤（UF）已被广泛用于RO海水淡化的预处理,其较高的过滤精度可使海水淡化系统即使在涨潮时也能保持产水水质稳定。本文旨在通过介绍旭化成加压式UF膜在海水淡化系统中的应用,使读者充分了解旭化成聚偏氟乙烯（PVDF）UF膜的性能与品质。     

反渗透工艺进水污染指数的研究进展

准确快速测量进水污染指数对反渗透(RO)膜污染有效防控意义重大,综述了RO进水污染指数的相关研究进展.0.45μm微滤(MF)膜的淤泥密度指数(SDI)是最常用的表征颗粒物污染潜势的经验性污染指数.滤饼层过滤机理和0.45μm MF膜的修正污染指数(MFI)和滤饼层污染指数(CFI)侧重于颗粒物污染潜势的表征.超滤(UF)膜的MFI-UF涵盖了颗粒物和胶体的污染潜势,而错流取样器模式考虑了RO错流过滤中的污染物选择性沉积问题.纳滤(NF)膜的MFI-NF进一步涵盖了溶解性有机物的污染潜势,而滤饼层阻力模拟器模式考虑了RO高压力和渗透压的影响.基于MF→UF→NF梯度过滤的MFI分别表征颗粒物、胶体和溶解性有机物的污染潜势,可以更有效地识别主要污染物,进一步结合污染机理的全面分析有望发展出更具针对性的污染指数.     

膜蒸馏过程传递机理研究进展(Ⅳ)渗透膜蒸馏

渗透膜蒸馏(OMD)作为一种新型分离技术受到越来越广泛的关注.对近20年来国内外在OMD方面的研究工作进行了综述,评述了该膜过程的传质、传热机理、实验研究及过程模拟方面的主要成果,分析了膜过程的影响因素,包括渗透剂和待处理料液的性质、浓度、流速、温度以及膜形态参数等.就该领域未来的研究提出了一些建议,认为将反渗透(RO)海水淡化、膜蒸馏浓缩RO浓水和以高含盐浓水作为OMD的渗透剂等三个膜过程集成,可以避免高浓盐水大规模排放可能引起的环境与生态问题.     

新型混合RO/FO系统及其数字模拟

为克服海水反渗透(SWRO)脱盐技术存在的预处理污泥体积大和总体水回收率低两大问题,提出了一种新型的混合反渗透-正渗透(RO/FO)系统,在MATLAB中开发了RO/FO混合系统的软件,并对不同的水通量值进行了验证.通过在RO/FO系统软件界面设置不同的操作参数,可以在多种不同的选项中快速估算出预处理污泥体积的减少百分比、RO整体水回收率的增加量、所需FO膜面积以及RO废渣的稀释率.     

微滤和反渗透膜组合工艺浓缩罗汉果汁的研究

采用微滤(MF)和反渗透(RO)膜组合工艺浓缩罗汉果汁.研究了反渗透膜浓缩罗汉果汁的最佳操作运行条件:压力1.4～1.6 MPa,温度36±1℃,浓缩比达到4.6时对膜进行化学清洗以恢复膜通量.由于反渗透法对预处理技术要求较高,采用微滤陶瓷复合膜作为预处理系统,能够很好地保持反渗透膜的通量.这种膜组合处理效果较佳,得到的果汁澄清透明.反渗透法预浓缩罗汉汁比蒸发法大大节省了能耗.     

神经网络在膜技术中的应用

神经网络是一种旨在模仿人脑结构及其功能的软计算方法．它具有优良的容错性、自组织性和突出的非线性映射能力．最近几年，神经网络开始渗透到膜技术领域，为膜过程的研究和应用提供了一种全新的表达工具．目前，神经网络涉及到的膜过程包括MF、UF、NF以及RO等，在简要介绍了神经网络的结构与理论的基础上，分别评述了神经网络在这些膜过程中应用的研究现状，并展望了今后的研究方向，     

热电厂反渗透膜污堵特性分析及应对策略

热电厂节水减排过程中,占整个热电厂废水量70%以上的循环水排污水回用处理过程中,双膜法(UF+RO)是当前常见的污水深度处理工艺,但反渗透(RO)污堵成为普遍现象.本文根据热电厂实际运行情况,对进膜出膜水质、膜性能、垢样进行了深入的分析,证明了预处理使用的聚合氯化铝混凝剂会残留铝离子,可以透过超滤膜,与反渗透系统使用的复合有机阻垢剂发生协同沉淀反应,生成胶状沉淀,导致反渗透膜表面污堵.通过精确分析后,选择先EDTA+NaOH、再盐酸进行化学清洗,分别采取循环与浸泡相结合的清洗手段,标准化的通量与脱盐率分别恢复到出厂指标的90%与97%.     

反渗透膜分离技术的创新性进展

水是地球上不可替代的宝贵的自然资源,是人类赖以生存和生产的不可缺少的基本物质.当前缺水已成为世界性问题,成为制约社会进步和经济发展的瓶颈,解决水资源的供需矛盾,对我国的可持续发展是非常迫切的和重要的.用海水淡化技术向大海要淡水,是自古以来人们所梦寐以求的,现在已变为现实,其中反渗透法海水淡化发展最为迅速,不仅技术上完全可行,而且在许多情况下是最经济的选择.简述了自上世纪50年代以来反渗透法海水淡化(SWRO)的提出和发展概况;重点介绍了反渗透不对称膜和复合膜的发展,特别是复合膜品种的不断增多与性能的不断改进和提高;中空纤维和卷式反渗透膜组器技术的创新,特别是卷式反渗透膜组器的设计和制备技术的改进及组器的性能提高和大型化;效率不断提高的高压泵和能量回收装置,特别是能量回收装置结构形式的不断改进和能量回收效率的不断提高;实用于不同要求的各种SWRO工艺,如二级海水淡化工艺、一级海水淡化工艺、高压一级海水淡化工艺、高效两段海水淡化工艺、SWRO与纳滤(NF)、与多级闪蒸(MSF)或多效(MED)集成的海水淡化工艺以及微滤(MF)或超滤(UF)作为预处理等,另外,简述了大型反渗透法海水淡化厂对环境的影响,如与能耗相关的CO2的排放、浓海水排海、占地、噪音和景观等;最后对反渗透技术的延伸进行了简介.     

Energy efficiency of RO and FO–RO system for high-salinity seawater treatment

Forward osmosis (FO) has been proposed as an alternative method for seawater desalination, wherein reverse osmosis (RO) membrane technology is used for regeneration of the draw solution. Previous studies have indicated that a standalone RO unit is more energy efficient than an FO–RO system, and as such it was recommended that an FO–RO system is best employed only for the desalination of high-salinity seawaters. This study examined FO–RO applicability in more detail by examining the impact of seawater salinity, impact of an energy recovery device (ERD), and the effect of membrane fouling. For comparison purposes, the performance of the FO process was improved to minimize the impact of concentration polarization and optimize the concentration of draw solution. Model calculations revealed that FO–RO is more energy efficient than RO when no ERD was employed. However, results showed that there was no significant difference in the power consumption between the FO–RO system and the RO unit at high seawater salinities particularly when a high-efficiency ERD was installed. Moreover, the FO–RO system required more membrane area than a conventional RO unit which may further compromise the FO–RO desalination cost.     

海水淡化用反渗透膜仓及其原材料的研究进展

玻璃钢缠绕成型的反渗透膜仓已在工业上获得应用。本文主要介绍了国内海水淡化用反渗透膜仓的研究进展情况及反渗透膜仓的制作工艺,对适合采用缠绕成型的方法制作反渗透膜仓用的环氧树脂原材料也进行了介绍。     

MSF/RO/ED海水淡化技术研究

综述了世界水资源形势以及海水淡化技术的发展现状,概括了海水淡化技术的主要方法,着重介绍了多级闪蒸海水淡化法(MSF)、反渗透法(RO)和电渗析法(ED),从各种装置的组件、能耗以及淡化过程等入手,总结3种方法的优势与不足,针对性提出了解决问题的方法以及发展方向,以降低使用成本,并探讨和展望了今后的海水淡化技术。     

Frequent Failures of Motor Shaft in Seawater Desalination Plant: Some Case Studies

The failure of a shaft from a motor in a pump or a compressor has been a phenomenon of common occurrence in seawater desalination plants. The origin of the problem in majority of cases is either the inability of the material to withstand the level of dynamic stresses to which shaft is subjected during operation and/or inadequacy of the design. The shortcoming in the design may be responsible for initiating localized corrosion which ultimately leads to failure of the component. The mode of failure of the shaft could be stress-related failure such as stress corrosion cracking, mechanical fatigue or corrosion fatigue, and/or localized corrosion such as crevice corrosion. This paper describes some recent case studies related to shaft failures in seawater desalination plants. The case studies include shearing of a shaft in brine recycle pump in which a combination of environment, design, and stresses played important role in failure. In another case, ingress of chloride inside the key slot was the main cause of the problem. The failure in a high pressure seawater pump in a SWRO plant occurred due to cracking in the middle of the shaft.     

环渤海地区膜法海水淡化预处理工艺探讨

海水淡化是环渤海地区经济发展的重大课题.海水预处理是淡化的关键过程.文章结合渤海湾地区海水水质的特点,讨论了膜法海水淡化预处理工艺的选择,设计时对水温,浊度变化的考虑.对连续膜过滤工艺的类型和特点作了介绍.     

反渗透海水淡化能量回收装置中盐水和海水混合过程研究

正位移式能量回收装置利用盐水直接增压进料海水实现反渗透淡化系统余压能回收利用的同时,不可避免会产生盐水和进料海水间的混合．混合使得被增压海水的盐浓度升高,从而导致反渗透系统工作压力及淡化水盐浓度的增加．本文建立了能量回收装置水压缸中盐水和进料海水混合过程的数学模型,利用流体力学模拟软件对水压缸中混合段的形成、混合机理及混合段用作液柱活塞的条件等进行了研究,分析了液柱活塞的局限性和采用实体活塞的重要作用．     

海水淡化微生物控制的运行优化

微生物污染是海水淡化系统反渗透膜污染的主要类型之一。2016年春季,红沿河核电厂海水淡化系统一级反渗透膜出现压差频繁快速升高、脱盐率不变、产水量下降的现象,反渗透膜解体解剖分析表明受到微生物污染。分析反渗透膜压差频繁升高、产水量下降的原因,是由于杀菌不彻底造成微生物滋生,从而导致压差升高。通过增加海水预处理杀菌剂次氯酸钠加药量,提高超滤水箱出口残余氯水平,以减少海水中微生物滋生,并在不同的季节,控制不同浓度的加药量。经过运行验证,该措施能够将反渗透系统进水的微生物控制在较低水平,降低反渗透膜压差升高的频率,提高了红沿河核电厂海水淡化系统设备运行可靠性,取得了很好的效果。     

Economical study for hydrogen production from seawater using renewable energy in Egypt

This study looks into the possibilities of hydrogen production in the north coast and red-sea Zone, Egypt, to conver renewable energy to hydrogen (power to gas). The main purpose is to estimate the power needed for each kg of hydrogen production from seawater using renewable energy and then the quantity of desalinated seawater needed to cover this cost. We will discuss different scenarios; the main two scenarios are photovoltaic (PV) solar with reverse osmosis (RO) desalination and concentrating solar power (CSP) with multi-effect desalination (MED).     

膜分离(UF、NF及RO)技术对麻黄碱生产工艺改造若干技术问题的研讨

为解决麻黄碱生产工艺的废水和提高麻黄碱的收率、降低原材料消耗进行了小试及中试。用膜分离技术对麻黄碱的生产实践了工艺改造。讨论了工艺生产过程中反渗透和纳滤－反渗透的组合及预处理问题。