用于海水脱盐的膜科学和技术进展-述评

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海水淡化技术研究新进展和发展趋势分析

海水淡化技术研究新进展和发展趋势分析前言：水资源对人类生存有着重要作用，虽然水资源将大部分地球表面覆盖，然而96.5%属于海水，无法直接使用，而仅有0.26%的地下水、湖水与河水等淡水资源可以被人们直接利用。

在社会快速发展过程中，人们在水资源需求量方面日益增加，而基于无节制浪费、水生态污染以及超限度开采等影响，导致世界水资源出现短缺问题，对经济发展产生一定影响。

因此，世界各国正在积极开展海水淡化研究，对此需要加大相关工作研究力度。

1 海水淡化技术现状1.1反渗透工艺RO工艺属于一种膜分离工艺，基于能量回收效率不断提升与膜组件持续改进，促使反渗透技术得到快速发展。

该技术，具有造水成本低、工程量小、能耗小、常温操作、操作简单以及占地少等特点。

然而该工艺在进料海水水质方面有着较高要求，因此预处理成本会有所增加。

可以通过气浮或是超滤结合混凝和沉淀的方式，开展海水预处理工作，可以保证污染密度、水浊度以及化学需氧量等方面均满足进水要求[1]。

1.2多级闪蒸技术MSF主要通过将海加热至规定温度，之后借助闪蒸器快速实现气化，并通过蒸汽冷凝获得淡水。

在热法中，MSF的应用非常广泛，具有维护量小与机容量大的特点。

另外，其缺点也非常突出，比如能耗高、设备成本高、操作弹性小以及操作温度高等。

1.3MED技术对于该技术，主要在低于70℃的温度条件中，通过蒸馏二次蒸汽加热蒸发下一效海水，进而获得纯净水。

MED操作温度较低，能够降低设备结垢与腐蚀问题，借助廉价传热材料、工业废热等即可实现海水淡化，其具有操作弹性大、热效率高以及动力消耗小等优点。

然而，由于地温余热缺少稳定性，效率低等特点，导致装置运行成本远远超出设计成本并且设备体积大，费用较高。

2 研究现状和发展当前，在海水淡化工艺研究方面持续发展，在热法海水淡化工艺方面，低压蒸汽方法借助引射器使蒸发器达到真空状态，促使海水基于比常压沸点低的条件下实现蒸发。

低压蒸汽系统主要受到给水口半径、给水温度以及流速等方面影响。

海水淡化材料的研究与开发

海水淡化材料的研究与开发海水淡化是一项关乎人类生存和可持续发展的重要技术。

随着全球水资源的日益紧张，海水淡化技术的研究和开发变得尤为重要。

本文将就海水淡化材料的研究与开发进行探讨，并介绍其中的一些重要进展。

海水淡化技术有多种，包括蒸馏、反渗透、离子交换等。

其中，反渗透是应用最广泛、最成熟的技术之一。

在反渗透过程中，海水被推动通过半透膜，从而将盐分和其他杂质滤除，使得水分变得淡化。

而关键的海水淡化材料则是这一技术能够实现的核心。

当前，研究人员对海水淡化材料的研究主要集中在半透膜材料上。

传统的半透膜材料主要是聚醚砜（PES）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），它们具有良好的过滤性能和稳定性。

然而，这些材料存在一些问题，例如对盐分的抗污染性能较差，易受到沉积物、生物污染等影响，导致膜的寿命较短。

为了克服这些问题，研究人员开始寻找新型的海水淡化材料。

近年来，碳纳米管和石墨烯等二维材料引起了广泛的关注。

这些材料具有独特的结构和优异的物理化学性能，有望成为制备高效海水淡化膜的理想材料。

研究表明，碳纳米管和石墨烯膜在盐分排除率、通量和抗污染性能方面都表现出了优异的特点。

此外，还有一些研究集中在金属有机骨架材料（MOFs）上。

金属有机骨架材料是一类由金属离子和有机配体组成的晶态材料，具有多孔结构。

由于其独特的结构和调控性能，金属有机骨架材料在海水淡化领域也显示出巨大的潜力。

研究人员通过调节金属离子和有机配体的组成，可以控制金属有机骨架材料的孔径大小和表面性质，从而改变膜的分离效果。

这为制备高效的海水淡化膜提供了新的思路。

除了半透膜材料的研究外，研究人员还在海水淡化过程中增加能源利用效率方面进行了很多努力。

传统海水淡化技术需要较高的能量消耗，这对于能源有限的地区来说是一个困扰。

因此，如何提高能源利用效率成为一项重要研究方向。

一些研究团队探索了利用太阳能、压力能和温度差能等可再生能源来驱动海水淡化的方法，并取得了一些进展。

科技成果——膜蒸馏脱盐技术

科技成果——膜蒸馏脱盐技术成果简介本技术方案利用错流过程提高了膜蒸馏的膜通量，利用多级/效蒸发过程实现了热量的高效循环利用，通过改善膜结构和预处理防止膜污染，通过过程控制实现高淡水产出比和排出液高浓缩比，通过技术集成形成完整的MD脱盐工艺和设备系统。

该技术获得天津市科技支撑计划重点项目“节能减排膜蒸馏海水淡化研究与应用示范”（12ZCZDSF02200）和国家科技支撑计划“膜蒸馏海水淡化技术研究”（2006BAB03A06）等资助。

目前，已建起了初具规模的膜蒸馏疏水膜生产线、膜组件制造生产线、膜蒸馏成套设备生产车间以及较完善的测试系统。

膜蒸馏的应用规模达到了百吨级水平、造水比≥5、浓水含盐量≥20%。

膜蒸馏（MD）是一种将膜技术与蒸发技术相结合的新型脱盐技术。

在MD过程中既有常规蒸馏的蒸汽传质与冷凝过程，又有分离物质扩散透过膜的膜分离过程，膜蒸馏是一种结合了蒸馏过程的膜过程。

MD技术特征包括：（1）非挥发性物脱除率高；（2）盐浓度对MD效率影响相对较低，浓缩比高；（3）良好的抗污染性能，物料水预处理要求相对低，MD水质适应性较强；（4）MD水处理过程在接近常压及较低温度（60到≤100℃）下进行；（5）膜、膜组件及主要设备由高分子材料制备，因而能够处理具有腐蚀性的酸碱盐等工业废水；（6）蒸发效率高、能够利用低温热源，如：太阳能、地热、工业废热、排空天然气、热电厂/锅炉乏汽等；（7）MD采用组件化设计，设备体积小、集成化程度高、易于维护和操作；（8）MD能同其它脱盐技术（RO、MED等）联用以提高整个系统的效率；在有低温热源可利用的情况下，极具成本优势。

膜蒸馏脱盐技术是目前国际国内研究的热点，在高浓盐水体系的脱盐方面具有独特优势。

迄今膜蒸馏技术还没有大规模产业化应用。

在国际上，世界主要发达国家和跨国公司加大了在膜蒸馏方面的研发力度和投入（比如美国、德国、韩国等国家，GE、凯发等公司曾经和正在同天津大学等合作），试图抢占深度脱盐领域的技术与市场先机。

反渗透膜在海水净化中的应用综述

反渗透膜在海水净化中的应用综述赵楠(天津工业大学材料科学与工程学院，天津市300160)应用科技嘲l要】本文介绍了海水的特点，海水淡化的原理和当前海水淡化的几种主流技术。

对反渗透法海水淡化进行了主要务析．叙述，包括反渗透技术的发展，反渗透法在海水净化中的应用，反渗透技术的最新创新进展。

叙述总结了我国海水淡化的研究和技术应用情况。

泼罐词】反渗透；膜；脱盐；海水淡化缺水是—个世-界性的普遍现象。

握统计，全世界有100多个国家存在着不同程度的缺水，世界上有28个国家，被列为缺水国或严重缺水国。

再过30年缺水国将达40～52个，缺水人口将增加8倍多，达28亿至33亿。

淡水严重缺少的国家和地区，甚至影响到人们的基本生存。

在世界现有总水量中，海水约占97％，用海水淡化技术向大海要淡水，是自古以来^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。

1海水的水质特点海水水质的主要特点是：1)含盐量高，一般在359，L左右；2)腐蚀性大：3)海水中动、植物多；4)海水中各种离子组成比例比较稳定；5)pH变化小，海水表层pH在&1～83范围内，而在深层PH则为7B左右。

2海水淡化技术的种类海水淡化技术也称海水脱盐技术，是分离海水中盐和水的过程。

按分离原理和方法，海水淡化技术可分为相变法和非相变法两大类。

相变法主要包括：蒸馏法、冷冻法：非相变法主要包括：膜法、其他方法。

现应用最为广泛的、形成产业化规模的是多级闪蒸(M S F)、低温多效(M ED)、反渗透(SW R0)等。

按现有的统计结果现R O法在海水淡化技术中占有的比例有嗵耷：增加的趋事‰2．1多级闪蒸M ul t i St age F l a sh(M sF)多级闪蒸法是利用蒸馏的原理，即液体在沸点时将产生蒸汽的原理，将溶液中的水份转变成蒸汽，而与溶解于溶液中的盐份分离。

22循温多效M ul t i—E f f ect D i st i l l at i on(M E D)低温多效是用高温蒸汽与海水之间温度差进行热交换后，将受热沸腾而蒸发的海水(不含盐的水蒸汽)冷凝并收集而成。

科技成果——纳滤膜-膜蒸馏处理海水淡化浓盐水及其资源化综合利用技术

科技成果——纳滤膜-膜蒸馏处理海水淡化浓盐水及其资源化综合利用技术成果简介海水淡化和浓盐水综合利用技术相结合，不但可以解决淡水资源短缺问题，而且极大降低淡化和综合利用成本，提高经济效益，且可解决淡化后浓盐水排放问题，因而是未来海水淡化和综合利用的发展方向和趋势，将引领海水淡化和综合利用的发展潮流，技术的生命周期将会很长。

本技术已有授权专利2件（1、一种聚合物中空纤维复合纳滤膜的制备方法，中国发明授权专利号：ZL200510110158.5，2008.7.16；2、含六氟异丙醇基团的膜功能单体及其纳滤膜制备方法，中国发明授权号：CN102527265B，2013.11.27），已完成项目“海水淡化浓盐水资源化综合利用关键技术研究”上海市科技攻关项目11DZ1205200-上海电站辅机厂有限公司和华东理工大学）。

本项目采用纳滤膜-膜蒸馏处理海水淡化浓盐水及其资源化综合利用技术。

目前海水淡化浓盐水综合利用技术大都延续传统工艺和技术，采用制盐后老卤综合利用，相对独立，无法实现真正意义的零排放。

当前国内从海水中提取锂和海水淡化浓盐水制氯碱工业用精盐水的技术几乎还是空白，因此将纳滤和膜蒸馏等前沿技术应用于海水淡化浓盐水制氯碱工业用精盐水术，掌握高效的浓盐水提取锂方法势在必行。

采用海水淡化浓盐水资源利用装置，对纳滤-膜蒸馏和经纳滤-膜蒸馏-结晶的盐水进行实测，结果显示本技术可满足离子膜电解槽的淡盐水质量指标要求。

目前国内外膜蒸馏规模佰吨级，主要采用聚丙烯（PP）、聚偏氟乙烯（PVDF）和聚偏氟乙烯（PTFE）等平板膜和中空纤维膜，而华东理工大学采用静电纺丝法开发了超疏水PVDF（接触角大于150°），应用于膜蒸馏过程。

国内外高含盐纳滤膜规模仟吨级，主要采用聚酰胺（PA）、磺化聚醚砜（SPES）和含氟聚酰胺（F-PA）等纳滤膜，国外公司有美国Film-Tec公司、日本东丽公司、美国GE公司、美国DOW 公司等，而华东理工大学开发了含六氟异丙醇基团的二胺单体，采用界面聚合法制备了具有优良耐氯性能的含氟纳滤膜，具有自主知识产权（含六氟异丙醇基团的膜功能单体及其纳滤膜制备方法，中国发明授权号：CN102527265B，2013.11.27）。

总结双膜法海水淡化技术的技术工艺

总结双膜法海水淡化技术的技术工艺
双膜法海水淡化基本工艺流程为预处理(混凝沉淀+超滤)→反渗透脱盐工艺。

混凝沉淀工艺可以去除海水中大部分悬浮物质。

超滤采用外压式超滤膜，化学性质稳定，耐氯范围广，抗污染性强，易清洗，能将大部分不溶解物质及有机物去除。

反渗透采用聚丙烯酰胺复合膜，脱盐效果极好，单支膜元件脱盐率高达99%以上。

1.超滤工作原理
超滤膜孔径较小，且具有拦截能力，物理截留水中特定大小的杂质，从而实现将溶液中不同成分分离的目的。

2.反渗透工作原理
反渗透是在压力作用下，利用半透膜的选择性将溶质和溶剂分开。

用反渗透技术将海水中的胶体、细菌病毒等有害杂质去除，从而获得高品质淡水。

双膜法海水淡化技术特点
1.超滤膜和反渗透膜产水水质稳定可靠。

2.系统脱盐率高达99%。

3.通过不同等级的反渗透组合设计，能够满足用户不同要求。

4.通过能量回收装置，回收排水压力，降低海水淡化成本。

5.超滤和反渗透系统采用模块化设计，灵活性及可靠性高。

6.自动化程度高，运行维护简单方便。

7.通过开发低热源以及利用热电厂海水取排水设施，有效降低海水淡化成本。

膜蒸馏海水淡化研究进展及发展趋势

关键词：蒸馏；水淡化；阳能膜海太
中图分类号：Ｑ０８８文献标识码：文章编号：０８１６（０７０－０１０Ｔ２．Ａ１０－２７２０）３００ — ４
１引言
海水淡化是最经济并且有利环境的淡水取用方式，已成为大规模开辟新水源、解决日益严重的世界性缺水问题的首选方案。目前，工业上大规
合板、玻璃纤维、赛璐玢、尼龙和硅藻土等，中大其部分用硅树脂、特氟龙或防水剂处理以得到所需要的疏水性。随着膜蒸馏分离技术的不断发展及新型
膜制造技术的不断涌现，用于膜蒸馏的膜材料也推
成为最经济的海水和苦咸水淡化技术。膜技术在海洋资源深度开发利用中正在发挥重大作用。近２０多年来发展的新型膜分离技术——膜蒸馏技术，随
２００７年５月
天津化工ＴａｊｈｍｉｌｎｕｔｉｎｉＣｅｃｄｓｙｎａＩｒ
Ｖｏ．１Ｎｏ３１．２Ｍａ．０７ｙ２０
・
专论与综述・
膜蒸馏海水淡化研究进展及发展趋势
模使用的海水淡化方法主要是蒸馏法和膜法两种嗍２世纪５年代初，。００膜技术被应用于海水淡化，到２世纪７年代膜法海水淡化已商品化，现在已００
展。膜蒸馏是以膜两侧蒸汽压力差为传质驱动力的膜分离过程，根据冷侧挥发组分蒸汽冷凝方法或排除方法不同，可分为：直接接触膜蒸馏（ＣＤ、ＤＭ）空气隙膜蒸馏（ＧＤ、ＡＭ）吹扫气膜蒸馏（ＧＤ和真空ＳＭ）膜蒸馏（Ｍ）ＶＤ。最早用于膜蒸馏的膜材料有纸、胶

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。

热法及膜法海水淡化经济性分析

膜法热法海水淡化技术经济分析大连海水淡化工程研究中心华维国一、海水淡化方法概述：海水淡化是指从海水中获取淡水的技术和过程，通过脱除海水中的大部分盐类，使处理后的海水达到生活和生产用水标准的水处理技术，目前淡化方法已达数十种，达到商业化规模的主要有反渗透法和蒸馏法，也就是常说的“膜法”和“热法”，蒸馏淡化技术又分成多级闪蒸、多效蒸馏和压汽蒸馏三种。

1、蒸馏法淡化技术蒸馏法又称蒸发法，是最早采用的淡化技术。

早期主要用于少量蒸馏水的生产和制糖工业的料液浓缩，近代工业逐渐用于电厂和大型工业锅炉供水。

蒸馏法与膜法不同，经蒸发所得的水就是蒸馏水，水质较高，产品水的含盐量（总固溶物）可以降到5ppm以下。

蒸馏法所能处理的原料水比其它方法更加广泛，原水含盐量从几百毫克/升到几万毫克/升都可适应。

蒸馏法海水淡化的装置类型较多，主要的有：多级闪蒸海水淡化、多效蒸发海水淡化和压汽蒸馏海水淡化。

以下对各种方法进行简介：（1）多级闪蒸技术(MSF)●基本原理多级闪蒸是将海水加热到一定温度后，引入到一个闪蒸室，其室内的压力低于海水所对应的饱和蒸汽压，部分海水迅速汽化，冷凝后即为所需淡水；另一部分海水温度降低，流入另一个压力较低的闪蒸室，又重复蒸发和降温的过程。

将多个闪蒸室串联起来，室内压力逐级降低，海水逐级降温，连续产出淡化水。

●工艺流程经过澄清和加氯消毒处理的海水，首先送入排热段作为冷却水。

离开排热段的大部分冷却海水又排回海中，小部分作为进料海水（补给海水），经预处理后，从排热段末级闪蒸室流入第一级闪蒸室，如技术原理所说明的那样，逐级降压，海水逐级降温，连续产出淡化水。

见图1-1。

多级闪蒸的造水比是指生产的淡水（蒸馏水）的重量与所消耗的加热蒸汽之比，是淡化厂经济效益的直接体现，通常小型装置的造水比较小，大型装置的造水比较高，如日产淡水几百吨或四、五千吨的装置，造水比一般为5-8左右；日产淡水万吨级的装置，造水比多在10以上，日产淡水四～五万吨的装置造水比可达到13-14。

海水淡化处理技术的发展趋势

海水淡化处理技术的发展趋势随着全球淡水资源的日益紧张，海水淡化技术的发展日益受到各国的重视。

海水淡化技术是将海水中的盐分和其他杂质去除，转化为可供人们使用的淡水。

这项技术在解决水资源短缺、保障水资源安全方面具有重要的意义。

1. 反渗透膜技术反渗透膜技术是目前应用最广泛的海水淡化技术。

该技术利用半透膜，只允许水分子通过，而将海水中的盐分、有机物、微生物等杂质拦截在膜的一侧。

反渗透膜技术的优点是操作简单、占地面积小、水质好、能耗低。

然而，该技术的缺点是膜的寿命有限，需要定期更换，且对海水中的悬浮物和微生物的预处理要求较高。

2. 多级闪蒸技术多级闪蒸技术是传统的海水淡化技术，其原理是在减压条件下，海水中的水蒸发，然后冷凝成淡水。

该技术的优点是可靠性高、淡水产量大、能耗相对较低。

但其缺点是设备占地面积大、操作复杂、对能源的消耗较高。

3. 新兴技术近年来，一些新兴的海水淡化技术也取得了重要进展。

如纳滤技术、电渗析技术、太阳能海水淡化技术等。

纳滤技术是一种介于反渗透和超滤之间的膜分离技术，其对海水中的盐分和有机物的去除效果较好，但能耗较高。

电渗析技术则是利用电场力，使海水中的离子发生迁移，从而达到淡化的目的。

该技术的优点是能耗低，但设备的运行和维护成本较高。

太阳能海水淡化技术则是利用太阳能，驱动海水淡化过程，具有绿色、环保的优点，但受限于太阳能的稳定性，其淡化效率和产量还有待提高。

4. 发展趋势海水淡化技术的发展趋势主要表现在以下几个方面：（1）技术的集成化和模块化。

将不同的海水淡化技术进行集成，以提高淡化效率，降低能耗和运行成本。

同时，模块化的设计，使得海水淡化设备更易于安装、运行和维护。

（2）新能源的利用。

随着新能源技术的进步，如太阳能、风能、地热能等，将这些能源应用于海水淡化过程，将进一步提高海水淡化的经济效益，降低对化石能源的依赖。

（3）智能化和自动化。

利用计算机技术和，实现海水淡化设备的智能化和自动化，提高设备的运行效率和可靠性，减少人工干预。

海水淡化膜分离原理

海水淡化膜分离原理1. 引言海水淡化是指将海水中的盐分去除，使其变为可用的淡水的过程。

由于全球淡水资源的短缺，海水淡化技术成为解决水资源问题的重要手段之一。

其中，膜分离技术是一种常用的海水淡化方法，其原理基于半透膜对溶质和溶剂的选择性通透性。

本文将详细解释与海水淡化膜分离原理相关的基本原理。

2. 膜分离原理膜分离技术是一种利用特殊的膜材料将溶质和溶剂分离的方法。

膜材料通常是由聚合物、陶瓷或金属等制成。

在海水淡化中，常用的膜材料是聚醚酮、聚醯胺等。

膜分离原理基于半透膜的特性，半透膜具有一定的孔隙结构，能够允许溶剂通过，而阻止溶质通过。

这是因为溶剂分子比溶质分子小，能够通过膜材料的孔隙，而溶质分子由于体积较大，无法通过膜材料的孔隙。

3. 渗透压和逆渗透在膜分离过程中，渗透压是一个重要的概念。

渗透压是指溶液通过半透膜时，由于溶质的存在而产生的压力差。

溶液中的溶质浓度越高，渗透压越大。

渗透压的大小决定了溶液是否能够通过膜材料。

逆渗透是一种特殊的膜分离过程，其原理是利用高压驱动海水通过半透膜，使得溶质被截留在膜的一侧，从而获得淡水。

逆渗透膜具有非常小的孔隙，可以有效地过滤掉海水中的盐分和其他溶质，只允许溶剂（水分子）通过。

4. 逆渗透膜的结构和特性逆渗透膜通常由多层膜组成，其中最内层是聚醚酮或聚醯胺等高分子材料制成的薄膜。

这种薄膜具有较高的选择性，能够阻止盐分等溶质通过。

薄膜的孔隙大小一般在纳米级别，只有水分子能够通过。

逆渗透膜还具有良好的抗污染性能，能够有效地抵抗海水中的有机物、微生物和颗粒物的污染。

此外，逆渗透膜的使用寿命较长，一般可达数年。

5. 逆渗透膜的工作原理逆渗透膜的工作原理可以分为两个步骤：预处理和逆渗透。

5.1 预处理在逆渗透膜之前，需要进行预处理，以去除海水中的悬浮物、有机物和微生物等杂质。

预处理通常包括以下步骤：•粗滤：通过粗滤器去除较大的颗粒物。

•活性炭吸附：利用活性炭吸附去除有机物和部分溶解性物质。

反渗透膜研究进展及海水淡化应用最新版

反渗透膜技术应用领域
以渗透液为产品，制取各种品质的水，如海水、苦咸水的淡化制取生活用水，硬水软化制备锅炉用水，高纯水的制备。
反渗透膜技术应用领域
以浓缩液为产品，在医药、食品工业中用以浓缩药液，如抗生素、维生素、激素和氨基酸等溶液的浓缩，果汁、咖啡浸液的浓缩。与常用的冷冻干燥和蒸发脱水浓缩比较，反渗透法脱水浓缩比较经济，而且产品的香味和营养不受影响。
发现海鸥在海上飞行时从海面啜起一大口海水,隔了几秒后,吐出一小口的海水,而产生疑问,经过解剖发现海鸥体内有一层薄膜,该薄膜非常精密,海水经由海鸥吸入体内后加压, 将水分子贯穿渗透过薄膜转化为淡水,而残留的有杂质及高浓缩盐份的海水则吐出嘴外。由此，引出反渗透法的基本理论架构。
反渗透技术基本原理
反渗透技术及海水淡化应用
小组成员：
汇报提纲
第一部分反渗透技术基本原理第二部分反渗透技术的发展史第三部分反渗透膜材料性能第四部分反渗透膜技术的应用领域第五部分反渗透技术海水淡化的应用
一、反渗透技术基本原理
反渗透技术基本原理
海鸥喝水的启示 1950年美国科学家DR.S.Sourirajan无意
膜材料简介
膜材料简介
膜材料简介
平板膜（相分离膜、界面聚合膜、溶液涂覆膜以及等离子体聚合膜、动力形成膜等）。
膜材料简介
合法生产出来的。界面聚合是利用两种反应活性很高的单体在不相容溶剂的
界面处发生聚合反应，从而在多孔支撑体上形成一层超薄的致密功能层。
反渗透技术基本原理
如果用一张只能透过水而不能透过溶质的半透膜将两种不同浓度的水溶液隔开，水会自然地透过半透膜渗透从低浓度水溶液向高浓度水溶液一侧迁移，这一现象称渗透（图a ）。这一过程的推动力是低浓度溶液中水的化学位与高浓度溶液中水的化学位之差，表现为水的渗透压。

中国膜科学技术的创新进展

中国膜科学技术的创新进展徐南平;高从堦;金万勤【摘要】膜技术可在温和、低成本条件下实现物质分子水平的分离，已成为当代解决人类面临的能源、水资源、环境等领域重大问题的共性技术，受到各国政府高度重视。

近年来，随着政府的大力支持与科研院校的持续研发，中国膜领域取得了突飞猛进的发展。

本文总体回顾我国膜科学技术的发展历程，从膜设计、制备与应用的基础研究与产业应用角度，简要概括我国近10年来在水处理膜、渗透汽化膜、气体分离膜、离子交换膜、无机膜、膜反应器、新型膜方面取得的创新进展，并展望未来的研究方向与发展目标。

%Membrane technology could realize molecular-level separation with low cost and high efficiency,which has become a generic technology for solving the big challenges that the mankind faces such as resources and environmental problems. A growing number of countries have paid significant attention to development of membrane technology. In recent years,with the great support from government and continuous R&D efforts,China has made a consider-able progress in membrane science and technology. This paper will give a historical review of membrane technology in China. Recent 10-year innovations in fields of water treatment mem-branes,pervaporation membranes,gas separation membranes,ion exchange membranes,inor-ganic membranes,membrane reactors,novel membranes will be shown based on the funda-mental study and industrial implementation of membrane design,preparation and application. And futuredevelopmentdirections and goals of the membrane science and technology in China are prospected.【期刊名称】《中国工程科学》【年(卷),期】2014(000)012【总页数】6页(P4-9)【关键词】膜分离;中国;研究进展【作者】徐南平;高从堦;金万勤【作者单位】南京工业大学材料化学工程国家重点实验室，南京210009;杭州水处理技术研究开发中心，杭州310012;南京工业大学材料化学工程国家重点实验室，南京210009【正文语种】中文【中图分类】P747膜技术是材料科学和过程工程科学等诸多学科交叉结合、相互渗透而产生的新领域，是当代新型高效的共性技术，特别适于现代工业对节能降耗、低品位原材料再利用和环境治理与保护等重大需求，成为实施可持续发展战略的重要组成部分。

电渗透膜在海水淡化中的应用及性能研究

电渗透膜在海水淡化中的应用及性能研究海水淡化是解决全球淡水资源短缺问题的重要途径之一。

在海水淡化技术中，电渗透膜（Electro osmosis membrane，简称EO膜）因其独特的性能和应用优势，被广泛应用于海水淡化工程中，为人类提供了可持续利用海水资源的重要手段。

一、电渗透膜的原理及结构电渗透膜是一种聚合物膜，由离子交换膜和超滤膜组成。

其工作原理是利用电渗透效应，即利用外加电场下物质的迁移行为，在膜表面形成电场，从而驱使溶液中的水分子通过膜，而阻挡盐分和杂质等离子体的通过。

电渗透膜具有独特的结构，膜中运用了离子交换功能区和超滤功能区，以实现高效的脱盐和除杂效果。

二、电渗透膜在海水淡化中的应用1. 盐湖等海水资源的开发利用盐湖等富含海水的地下资源，可以通过电渗透膜技术进行淡化。

该技术可以将富含盐分的海水转化为可供人类使用的淡水资源，解决当地淡水资源短缺的问题。

同时，电渗透膜技术在盐湖开采中也可用于回收并利用含盐湖水中的有价值物质，实现资源的高效利用。

2. 海水淡化厂的建设电渗透膜技术被广泛应用于海水淡化厂。

在海水淡化厂中，电渗透膜作为主要的脱盐设备，可以大规模产生高纯度的淡水。

与传统的蒸馏方法相比，电渗透膜技术具有能耗低、脱盐效果好、运行成本低等优势，成为海水淡化厂中最重要的技术之一。

3. 海水冶金工程海水冶金工程是将海水作为原料进行冶金过程的一种工艺。

电渗透膜技术可在海水冶金工程中起到重要作用。

其通过脱盐处理，使得从海水中提取的矿物质达到更高的纯度要求，保证冶金过程的成功进行。

三、电渗透膜的性能研究1. 脱盐效率电渗透膜的脱盐效率是衡量其性能优劣的重要指标之一。

高脱盐效率意味着能够更好地将盐分从海水中去除，提供高纯度的淡水。

膜材料的选择、膜面积的设计、膜的通量等因素都会影响脱盐效率。

2. 膜通量膜通量是指单位时间内通过电渗透膜的水分量。

增加膜通量可以提高海水淡化的处理效率，降低能耗和成本。

一次盐水工序SST膜运行分析

一次盐水工序SST 膜运行分析随着科技的不断发展，SST（Seawater-Swift-Tuttle）膜技术已逐渐走入人们的视野。

SST 膜是一种高效且环保的膜分离技术，适用于海水淡化、废水处理和溶液浓缩等方面。

此文将结合实际案例，以一次盐水工序SST 膜运行分析为主题，深入探讨SST 膜技术的应用、适用的原理及过程控制与优化等方面。

1.SST 膜技术的原理和特点SST 膜技术是利用半渗透膜对溶液进行分离的过程。

其本质是将废水、海水或溶液等压力逼入膜中，使水分子穿过半渗透膜，从而实现分离的目的。

SST 膜分离技术的最大优点是能够实现高效、低能耗、环保的分离过程。

SST 膜中的分子筛孔径非常小，可以将水中的离子、大分子和微生物等有效膜分离，保证分离效果的同时也保证了生物资源利用。

2.SST 膜工艺在盐水处理中的应用SST 膜广泛应用于海水淡化、工业废水处理和溶液浓缩等方面，其中以海水淡化为应用最广的领域。

海水淡化工艺是利用SST 膜对海水进行膜分离，将海水中的盐分分离出来，获得淡水的过程。

大多数海水淡化厂采用的是反渗透膜工艺，而SST 技术相比之下更为先进，它可以直接利用自然水压力、温度差和浓度梯度等来提高浓水侧的压力，从而降低海水侧的压力，使膜的工作更加稳定和高效。

在盐水处理中，SST 技术具有以下优点：（1）高效性：SST 膜可以有效分离海水中的盐分，其分离效率可以达到99.8%以上。

（2）低能耗：SST 膜技术采用低压力、低能耗的操作方式，相比传统的反渗透技术，其能效比更高。

（3）环保性：SST 膜除去海水中的盐分，不会产生任何副产物，是一种绿色环保的技术。

3.一次盐水工序SST 膜运行分析以一次盐水工序SST 膜运行分析为案例，来深入探讨SST 膜的应用、适用的原理及过程控制与优化等方面。

（1）原材料本次盐水处理的原材料为海水，海水的含盐量约为3.6%。

（2）SST 膜工艺本次盐水处理采用SST 膜技术。

海水淡化膜的制备及性能评价

海水淡化膜的制备及性能评价海水淡化是当前面临的严峻问题之一。

由于全球气候变化和人口增长，水资源供应短缺已经成为全球范围内的问题。

因此，开发和使用海水淡化技术成为一种必要的选择。

目前，海水淡化技术主要分为多种形式，其中之一是海水淡化膜技术。

这篇文章将介绍海水淡化膜的制备及其性能评价。

一、海水淡化膜的制备海水淡化膜是一种高效的膜分离技术，其制备过程涉及到以下几个方面的内容。

1.膜材料膜材料是制备海水淡化膜的核心。

传统上，海水淡化膜主要使用聚醚砜膜和聚酰胺膜。

然而，这些膜材料存在严重的缺陷，如易受污染、生物附着、容易脆裂等问题，这些问题会对膜的使用寿命和性能产生负面影响。

因此，近年来，新型海水淡化膜材料的研究成为了一个热点。

例如，聚偏氟乙烯（PVDF）、聚醚硫脲（PES）、聚苯硫醚（PBT）、聚乙烯（PE）等材料均被用于海水淡化膜的制备。

2.膜制备技术膜制备技术对于提高膜性能至关重要。

目前，膜制备技术主要包括相转换法、溶液浸渍法、相转移膜法和杂胺法等。

这些技术各有特点，例如，相转换法具有简单易行、设备成本低等优点，但是制备出的膜存在孔径分布不均匀、内部应力大的问题；溶液浸渍法则适用于制备厚膜等等。

这些技术的选择要根据不同的应用场景来确定。

3.膜结构设计海水淡化膜的结构设计也是关键。

不同的结构设计会对膜的分离效果产生不同的影响。

当前，较常用的结构包括对称结构、双层膜结构、复合式膜结构等。

对称结构的优点在于其制备过程较为简便，而双层膜结构则具有更好的分离效果。

二、海水淡化膜性能评价在膜制备过程中，评价海水淡化膜性能是十分重要的。

当前常用的性能指标包括通量、截留率、盐质通量等等。

1.通量通量是海水淡化膜最基本的性能指标之一，通量高则表示海水淡化效率高。

通量大小受到多种因素的影响，比如沉积层、压力等。

为了提高海水淡化膜的通量，目前已经发展出了多种技术，例如使用超声波清洗、增加温度等。

2.截留率海水淡化膜截留率是指膜对盐分和其他杂质（如胶体、细菌等）的排除效果。

新型双膜反向渗透技术在海水淡化中的应用研究

新型双膜反向渗透技术在海水淡化中的应用研究海水淡化是一个既具有社会意义，也具有经济价值的技术研究领域。

传统的海水淡化方法主要是蒸发和冷凝，但这种方法消耗大量的能源，造成了环境和经济上的负担。

因此，反向渗透技术成为了海水淡化的主要手段，其中双膜反向渗透技术因其高效、节能等优点而备受关注。

一、双膜反向渗透技术的原理反向渗透是指将高浓度溶液的水分子通过半透膜过滤器，进入低浓度溶液的过程。

而双膜反向渗透技术则是将两层具有不同孔隙度的半透膜，都贴合在同一支持膜上，形成三层膜结构。

其中一层膜作为前膜，具有较粗的孔隙度，用于过滤固体颗粒和高分子物质。

而另一层膜作为后膜，具有较细的孔隙度，用于过滤精细颗粒和离子。

清洗和维护时，前膜可以通过物理或化学手段进行，而后膜则需要经过反冲洗或碱洗等复杂过程。

在反向渗透过程中，高浓度海水被送入双膜过滤器中。

由于后膜的作用，水分子得以通过无机晶体的细小孔隙，从海水中流出，进入较低浓度的处理后水溶液中。

处理后的水经过管道输送到下游的水处理厂，成为可用的淡水。

二、双膜反向渗透技术的应用优势双膜反向渗透技术具有许多其他海水淡化技术无法比拟的优势。

首先，消耗的能源更低。

由于该技术不涉及蒸发或冷凝过程，不需要大量的燃料或电力。

相反，由于只需要一定的泵送压力，应用于海水淡化的反向渗透技术所消耗的能源和成本远远低于传统技术。

其次，废水处理质量更高。

双膜反向渗透技术所使用的材料对水质要求更高，过滤效果明显，因此能够处理得更成熟的浓缩水，避免了传统技术中出现的水质问题。

最后，应用范围更广。

基于反向渗透技术的海水淡化技术可以用于各种规模的海水淡化工艺，从个人家庭室内设备到城市和工业规模海水淡化厂。

三、双膜反向渗透技术的市场前景海水淡化技术的市场需求面广阔，未来将迎来更广泛的应用。

根据国际数据显示，到2025年世界上约四分之一的国家将面临水危机。

目前美国、澳大利亚、中东地区等地正在采用反向渗透技术，以解决水资源短缺问题。

海水淡化及其膜材料性能研究

海水淡化及其膜材料性能研究随着人口数量的不断增加和工业化的快速发展，全球的用水量也在不断地增加，这导致了淡水资源的愈发稀缺。

海水淡化技术积极地应对了淡水资源的短缺问题，而海水淡化膜材料则是该技术的关键。

本文将探讨海水淡化技术及其膜材料性能研究。

一、海水淡化技术的优势海水淡化技术指的是将海水中的盐分和杂质去除，得到高纯度的淡水的过程。

该技术的优势如下：1. 常规淡水供应不足。

全球有许多地区的淡水储量非常有限，而海水淡化技术是一种有效地获取淡水的途径。

2. 海水淡化立竿见影。

海水淡化技术可以快速地获得大量的淡水，这对于急需大量淡水的地区来说至关重要。

3. 可以提高水质。

海水中的盐分和杂质会对土地和海洋生态系统造成严重损害。

通过海水淡化技术，可以减少海洋盐份和污染物，提高海洋生态环境。

二、海水淡化膜材料海水淡化技术最核心的组成部分就是海水淡化膜，而该膜材料的性能是该技术的关键。

海水淡化膜主要分为两大类：反渗透膜和蒸馏膜。

1. 反渗透膜反渗透膜，也称为RO膜，是一种过滤材料。

海水在这种材料上方形成一个高浓度的水龙头，而低浓度的淡水则从膜的底部流出。

该材料有效地去除了海水中的盐分和其他杂质。

反渗透膜的优点是：它可以滤除细菌、病毒、重金属和工业废物等微小颗粒。

这使得RO膜在制造高纯度饮用水方面尤其有用。

反渗透膜的缺点是：它需要大量的电力来推动流动并滤除水，因此使用RO膜需要高昂的能源和运行成本。

2. 蒸馏膜蒸馏可以通过加热来去除水中的盐分和杂质。

蒸馏膜采用相同的原理，但不需要加热。

相反，它把海水和蒸馏器放在一起，并通过将热输送到膜上来产生蒸汽。

蒸馏膜的优点是：它可以去除非常微小的颗粒和有机物。

蒸馏膜用于制造高纯度的工业用水，因为它可以在非常高的温度下去除残留物。

蒸馏膜的缺点是：它需要大量的能量来产生蒸汽。

因此，蒸馏膜的运行成本很高。

三、膜材料性能研究海水淡化膜材料作为海水淡化技术的核心组成部分，其性能的研究非常重要。

脱盐水的现状分析报告

脱盐水的现状分析报告
脱盐水是指将海水或咸水中的盐分去除，使其变为可供人们使用的淡水。

目前，脱盐水的技术已经相对成熟，但在全球范围内仍面临一些挑战和问题。

首先，脱盐水的主要技术包括蒸馏法、反渗透法和电离交换法等。

其中，反渗透法是目前应用最广泛的一种方法。

通过反渗透膜将水分子从高浓度溶液中分离出来，从而去除盐分。

这种方法具有高效、低能耗的特点，但同时也存在着膜污染和膜寿命较短的问题，需要定期更换和清洗膜组件。

其次，脱盐水的应用领域主要包括饮用水供应、农业灌溉和工业用水等。

目前全球每天有数百万人依赖脱盐水供水，尤其是一些沿海地区和水资源紧缺地区。

脱盐水可以提供可靠的补充水源，减轻了淡水资源的压力，但脱盐水的成本较高，通常需要大量耗能，存在环境污染的风险。

另外，脱盐水技术的发展也带来了一系列的环保问题。

首先，脱盐水工艺通常需要大量能源供应，尤其是燃煤和石油等化石能源，会增加温室气体排放和气候变化风险。

其次，脱盐水的副产品——高浓度盐水，通常被排放进海洋中，对海洋生态系统造成一定的污染。

这种排放还可能影响海洋生物的生态平衡和迁徙规律，对生物多样性产生负面影响。

综上所述，脱盐水技术在改善淡水资源短缺问题方面发挥了重要作用，但仍面临着一些挑战和问题。

未来，需要进一步提升脱盐水技术的效率，降低成本和能耗，探索更加环保和可持续
的脱盐水方案。

此外，政府和社会各界也应加强环境监管和管理，防止脱盐水过程中产生的环境污染。

只有在技术进步和环境保护的基础上，脱盐水才能更好地满足人们对水资源的需求。