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膜法海水淡化预处理技术介绍——纳滤技术

海水淡化预处理技术在整个海水淡化系统中起着非常重要的作用,过滤工艺的选择取决于海水淡化设备的进水要求和海水原水的浊度、杂质等。鉴于传统预处理技术的局限性,使用膜分离技术作为海水淡化预处理工艺。

膜法海水淡化预处理采用工艺主要包括微滤(MF)、超滤(UF)和纳滤(NF)三种。 MF对清除悬浮固体和减少SDI具有明显的作用。 UF不仅可以过滤悬浮物中的固体和细菌,还可以截留胶体和大分子有机物。 NF是UF和RO之间的膜过程,它可以选择性去除海水中的二价离子,并在防止结垢和降低TDS方面发挥独特作用。前面介绍了微滤和超滤技术,下面来了解一下纳滤技术。

纳滤(NF)技术:

纳滤膜的主要材料是醋酸纤维素、磺化聚砜、醋酸三乙酸纤维素、磺化聚醚砜、芳族聚酰胺复合材料和无机材料等。纳滤膜的孔径达到纳米级,一般为1〜2纳米,分子截留量为200〜1000Da,且膜表面带电,可有效截留Ca2+,Mg2+ 等二价离子。即使在低至0.5MPa的工作压力下,也可以大大减少原海水中的二价离子和溶解的有机物含量,有效解决传统海水淡化工艺中的结垢和有机污染问题,并保证反渗透膜各部件的安全稳定运行,大大提高了水的回收率。

将纳滤作为反渗透预处理技术引入海水淡化中,可以有效降低反渗透进水的硬度,总固溶体和有机质含量,以避免反渗透膜的结垢和污染,提高了海水淡化系统回收率,降低了淡化成本。纳滤海水软化工艺可将海水总硬度由7500mg/L降至220mg/L,去除率达97%;SO42-由2300mg/L降至20mg/L,去除率达99%;氯度由21587mg/L降至16438mg/L,去除率达24%;总溶解固体由45460mg/L降至28260mg/L,去除率达38%。

受渗透压的影响,反渗透海水淡化的回收率仅为40%,纳滤反渗透联合工艺可以大大提高回收率。模拟设计计算结果表明,海水浓度为35000mg/L,反渗透膜的脱盐率为99%,纳滤膜的去除率为50%,使用相同的工作压力,海水淡化系统的回收率可以提高到60%。


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