化工原理课程设计---反渗透法淡化海水
反渗透在海水淡化中应用最终版讲解
反渗透膜材料
醋酸纤维素 聚酰胺
反渗透膜的特点
在高流速下应具有高效脱盐率； 具有较高机械强度和使用寿命； 能在较低操作压力下发挥功能； 能耐受化学或生化作用的影响； 受pH值、温度等因素影响较小； 制膜原料来源容易，加工简便，成本低廉。
脱盐率 产水量 回收率
反渗透膜的性能指标
中国海水淡化膜发展
改革开放，吸引了大量外来企业建厂、投资
2009年，包括膜制品、装置和相关工程的中 国市场约有250亿人民币（全世界大概有450 亿美元左右）；其中水处理占整个分离膜市 场的85% 从事其研究的科研人员从数量上来讲也是世 界首位
水过滤膜发展状况
纳滤：国内纳滤膜市场的规模大约是反渗透 市场规模的1/10，内资企业只有2~3家能够生 产纳滤膜，生产和产品性能都显不足，尚未 批量生产，有待拓展。
“膜法”海水淡化对预处理的要求及对策
简而言之，“膜法”海水淡化 对预处理的要求首先是低残留 ，无论有机物、微生物还是胶 体；再就是稳定，这主要是指 胶体的稳定。这两点已经在淡 水反渗透工程中大量使用多介 质和细砂过滤器的成功效果所 证明，在过滤器中亚稳态的颗 粒在充分碰撞长大而被截留，
从而保证了产水的稳定。
反渗透：2005世界反渗透膜产量4000万平方 米，销售额达5亿美元，2010年世界产量约为 5500万~6000万平方米
超滤与微滤膜
超滤和微滤：超滤和微滤膜是我国分离膜 的第一大产业，制造厂商多达１００多家， 是我国膜产业中企业数、产品种类、型号 最多，产量最大，是能与国外产品抗衡的 领域。8家规模化企业的微孔滤膜合计产能 已超过3000万平方米/年，5家代表性企业已 售出的超滤、微滤膜的合计处理水量约为 510万平方米/日。
反渗透技术在海水中淡Βιβλιοθήκη 的应用组长：海水淡化膜
反渗透海水淡化原理
反渗透海水淡化原理反渗透海水淡化技术是一种高效的海水淡化技术，该技术通过膜过滤作用，将海水中的盐分和其它杂质排除，从而得到淡水。
本文将对反渗透海水淡化技术的原理和应用进行详细介绍。
海水淡化技术的发展历程海水淡化技术的发展可以追溯到19世纪初期，最早的海水淡化技术是蒸馏法。
这种技术通过加热海水，将其转变为水蒸气，再通过冷凝技术将水蒸气转变为淡水。
这种技术的缺点是耗能大，成本高。
20世纪50年代，荷兰科学家Sourirajan提出了反渗透技术，它不再要求加热海水，而是将海水通过高压泵压入反渗透膜中，将水分子和离子分子分离开，从而得到淡水。
该技术的研究和应用，使海水淡化技术的成本得到了很大的降低，也得到了广泛的应用。
反渗透海水淡化技术是通过反渗透膜将海水中的盐分和其他杂质排除掉，从而得到淡水。
反渗透膜是一种密闭的控制材料，它的孔隙非常小，只能允许水分子经过，而离子和大分子不能通过膜而被排除掉。
1. 高压泵：将海水压入反渗透膜中。
2. 前置过滤器：用于过滤海水中的一些大分子杂质和基本颗粒，避免对反渗透膜的堵塞和污染。
3. 反渗透膜：它是一种半透膜，只允许水分子透过，而离子和大分子不能通过。
4. 压力容器：用于容纳反渗透模块，起到储存作用。
5. 出水管道：将淡水排出。
6. 浓水排放管道：从反渗透膜的浓水端排走。
海水淡化的过程是这样的：通过高压泵将海水压入反渗透膜，膜只允许水分子通过，离子和大分子被阻挡在膜的另一侧。
被排除的离子和大分子形成了浓水，浓水被输送到排放管道排出去。
而通过膜的水分子形成了淡水，在储存容器中收集起来。
经过处理的淡水被提供给消费者使用。
反渗透海水淡化技术是一种广泛应用的海水淡化技术。
它在日常生活中可以应用于饮用水、工业用水等领域。
反渗透技术还可以应用在油田水的处理、化工废水处理、纯化电子产品用水、地下水和地表水的开发等领域。
在缺水的地区，反渗透海水淡化技术可以解决日常生活用水的问题。
在海岛和海上石油平台等场合，反渗透技术也可以实现海水的净化和淡化。
反渗透海水淡化流程
反渗透海水淡化流程嘿，你知道反渗透海水淡化是咋回事不？那可老神奇了！海水，那可是一大片咸咸的水，就像一个巨大的宝库，可不能直接喝呀。
但有了反渗透海水淡化，就不一样喽。
这反渗透就像是一个超级魔法师，能把海水变成淡水。
先说说海水是咋进入这个神奇过程的吧。
海水被抽到一个大容器里，就好像被邀请进了一个神秘的派对。
然后呢，经过一系列的过滤，把那些大颗粒的杂质啥的都给挡在外面。
这就好比在门口设了个关卡，不好的东西都别想进来。
接着，海水就来到了反渗透膜这儿。
这反渗透膜可厉害了，就像一个超级挑剔的守门员。
只让水分子通过，把那些盐分啊、其他乱七八糟的东西都给拦住。
这难道不神奇吗？海水里的盐分就像是一群调皮的小捣蛋，拼命想跟着水分子一起过去，可反渗透膜就是不让。
经过反渗透膜的筛选，淡水就流出来啦。
这淡水，那可真是清澈透明，就像山间的清泉一样。
想象一下，要是在一个小岛上，没有淡水，那可咋办？有了反渗透海水淡化，就不用愁啦。
而且啊，这个过程还挺高效的。
就好像一个勤劳的小蜜蜂，不停地工作着。
一会儿就能产出好多淡水呢。
这对于那些缺水的地方来说，可真是救命稻草啊。
反渗透海水淡化还很环保呢。
不像有些方法，会产生好多污染。
它就像一个绿色的小卫士，默默地为地球做贡献。
再想想看，要是没有反渗透海水淡化，那些在海上漂泊的人，要是没水了可咋办？还有那些沿海的小村子，要是没有淡水，日子得多难过啊。
反渗透海水淡化真的是个了不起的发明。
它让海水变成了可以用的淡水，解决了好多人的难题。
它就像一个默默奉献的英雄，不声不响地为大家服务。
所以说，反渗透海水淡化真的很厉害，为我们的生活带来了好多便利。
这就是我的观点，没有任何过渡词，直接明了。
反渗透膜法海水淡化工艺的设计
反渗透膜法海水淡化工艺的设计一、引言二、反渗透膜法海水淡化的原理反渗透膜法海水淡化的基本原理是利用半透膜的选择性透过特性，只允许水分子通过，而阻止盐离子和其他杂质通过。
当海水在高压作用下通过反渗透膜时，水分子会透过膜进入淡水侧，而盐离子和其他杂质则被截留在海水侧，从而实现海水的淡化。
三、工艺流程设计（一）预处理系统海水在进入反渗透膜之前，需要进行预处理，以去除海水中的悬浮物、胶体、有机物、微生物等杂质，防止它们对反渗透膜造成污染和损坏。
预处理系统通常包括以下几个步骤：1、混凝沉淀：向海水中投加混凝剂，使海水中的悬浮物和胶体形成絮体，然后通过沉淀去除。
2、过滤：经过混凝沉淀后的海水，再通过砂滤、活性炭过滤等方式，进一步去除细小的悬浮物和有机物。
3、杀菌消毒：为了防止微生物在反渗透膜表面滋生和繁殖，需要对海水进行杀菌消毒处理，常用的方法有紫外线消毒、加氯消毒等。
（二）高压泵系统经过预处理的海水，需要通过高压泵加压，使其达到反渗透膜所需的操作压力。
高压泵的选型和设计需要考虑海水的流量、压力、温度等因素，以确保其能够稳定运行，并提供足够的压力。
（三）反渗透膜组件反渗透膜组件是海水淡化的核心部件，其性能直接影响到海水淡化的效果和成本。
目前常用的反渗透膜有醋酸纤维素膜和聚酰胺膜等。
在设计反渗透膜组件时，需要考虑膜的类型、数量、排列方式等因素，以达到最佳的淡化效果和经济性。
（四）后处理系统经过反渗透膜处理后的淡水，还需要进行后处理，以满足不同的用水需求。
后处理系统通常包括pH 调节、矿化、消毒等步骤。
四、主要设备选型（一）反渗透膜选择合适的反渗透膜是海水淡化工艺设计的关键。
需要考虑膜的脱盐率、水通量、耐污染性、使用寿命等因素。
同时，还需要根据海水的水质特点和处理规模，选择合适的膜品牌和型号。
（二）高压泵高压泵是提供反渗透膜操作压力的关键设备，需要选择具有高扬程、高效率、可靠性好的泵型。
常见的高压泵有离心泵、柱塞泵等。
反渗透膜法海水淡化工艺的设计
反渗透膜法海水淡化工艺的设计设计总说明：目前，水资源危机已是一个世界性的难题，很多国家淡水资源已经相当匮乏，我国人均水资源占有量处于世界较低水平，而且淡水资源分布及其不均匀。
而发展海水淡化技术是解决水资源短缺的重要途径之一。
特别是对于部分沿海地区。
本设计结合原水水质，设计了淡水产量为1000m3/d的反渗透海水淡化工艺系统，本方案能确保出水水质符合后续设备的要求，又不需添加任何化学试剂，与传统的预处理方法相比，不会增加新的污染物。
反渗透海水淡化技术由于设备投资省、能量消耗低、建造周期短等优点，近十年来发展迅速，将成为海水淡化的主导技术。
关键词: 反渗透；海水淡化；预处理；1 海水淡化的意义3，其中96.5%为海水，其他分布在陆地，大气和生物体中，约为2.53%，其中多储存于冰川、雪盖和750米深度以上的地下，而可取用的河、湖水及浅层地下水等仅占0.2%左右，这里还包括相当大一部份的苦咸水[1]。
据统计，全国600多个中等以上的城市，不同程度缺水的就达400多个其中110个城市严重缺水，主要分布在华北、西北和沿海地区，水已经成为这些地区经济发展的瓶颈。
2010年后，我国将进入严重缺水期，专家估计，2030年前中国的缺水量将达到1000亿m3。
因此，开发利用海水资源、进行海水淡化就成为解决我国淡水紧缺的一条有效的战略途径。
2 本设计的研究方案本文针对渤海海湾当地的自然环境条件、系统的实际生产状况及反渗透海水淡化的国内外实例，设计了淡水产量为1000m3/d的反渗透海水淡化工艺系统，实现了整套系统的自动控制。
具体情况如下:（1）根据自然条件、系统的实际生产状况确定采用一级反渗透海水淡化装置，设计产水量为1000m3/d；（2）海水预处理方案时应充分考虑以下方面:①原水水源类型及水质情况；②合理选择预处理和过滤器类型，使预处理出水水质符合要求；③阻垢剂的种类选择与剂量的确定；④根据反渗透装置具体情况，确定是否调节给水pH值等。
反渗透海水淡化技术的工作原理
反渗透海水淡化技术与其他高科技技术一样，具有显著的特点，关键部件制作工艺复杂，应用起来十分方便、简单。
反渗透海水淡化技术的工作原理
海水淡化设备主要采用的是蒸馏法，它是先将海水提取上来进行降低海水浊度的初步处理，防止细菌、藻类等微生物的生长。
然后利用特种高压泵增压将预处理之后的水压入反渗透膜(由于海水含盐量高，因此海水反渗透膜必须具有高脱盐率，耐腐蚀、耐高压、抗污染等特点)，降低含盐量。
这样所得到的水便是淡化之后的水，这样的水可供工业、商业、居民及船舶、舰艇使用。
海水淡化技术分析
海水由于其含盐量非常高，而不能被直接使用，目前主要采用两种方法淡化海水，即蒸馏法和反渗透对海水进行淡化处理设备。
蒸馏法主要被用于特大型海水淡化处理上及热能丰富的地方。
反渗透膜法适用面非常的广，且脱盐率很高，因此被广泛使用。
反渗透膜法首先是将海水提取上来，进行初步处理，降低海水浊度，防止细菌、藻类等微生物的生长，然后用特种高压泵增压，使海水进入反渗透膜，由于海水含盐量高。
海水反渗透膜必须具有高脱盐率，耐腐蚀、耐高压、抗污染等特点，经过反渗透膜处理后的海水，其含盐量大大降低，TDS含量从36000毫克/升降至200毫克/升左右。
淡化后的水质甚至优于自来水，这样就可供工业、商业、居民及船舶、舰艇使用。
反渗透装置的模块化，使得反渗透装置的制造、安装、运输、维护更加方便，使得反渗透海水淡化技术的改进更加讯速，用户收益也就更大。
反渗透法淡化海水原理
反渗透法淡化海水原理
《反渗透法淡化海水原理》
反渗透法是一种将海水中的盐分和杂质去除，从而获得淡水的方法。
而淡化海水的原理则是利用半透膜和高压来分离盐分和水分。
在反渗透法中，海水首先被送入一个压力容器中，通过高压泵制造高压，然后将海水推入半透膜中。
半透膜的孔径非常小，只有盐分和杂质的分子大小，因此可以阻止盐分和杂质通过，只允许水分通过。
这样，就可以将海水中的盐分和杂质隔离出去，得到纯净的淡水。
在海水淡化过程中，需要消耗大量的能量，因为高压泵需要不断提供压力，以推动海水通过半透膜。
因此，反渗透法不仅需要高昂的设备成本，还需要耗费大量的能源。
但由于海水淡化技术的重要性，科学家们一直在努力研究新的技术，以降低成本，提高效率。
除了能源消耗问题，海水淡化技术也面临着对环境的影响。
因为反渗透法在处理海水时会产生大量的盐分和杂质废水，如果不妥善处理会对海洋生态造成危害。
因此，在海水淡化技术上，科学家们也在努力研发更环保的处理方法。
总的来说，反渗透法淡化海水是一种重要的技术，虽然面临着能源消耗和环境影响等问题，但科学家们的不懈努力让这项技术在不断地发展和完善。
希望在不久的将来，海水淡化技术可以变得更加环保、高效，从而为人类解决淡水资源的困扰。
化工原理课程设计---反渗透法淡化海水
反渗透法淡化海水厂专业:班级:姓名:指导老师:《化工原理》课程设计任务书设计一个日产500吨级的海水淡化工厂。
画出工艺流程、设备配置图。
要求：（1）采用反渗透法。
（2）进水管道，处理间，输出管道，设备室，尾水管道等。
（3）海水采样，外部供电。
（4）计算成本。
一、题目及专题1、题目：反渗透法淡化海水厂课程设计2、专题：半透膜加压进行海水淡化二、设计依据、条件1.半透膜的性能是只让淡水通过，不让盐分通过。
如果不施加压力，用这种膜隔开咸水和淡水，淡水就自动地住咸水那边渗透。
我们通过高压泵，对海水施加压力，海水中的淡水就透过膜到淡水那边去了，因此叫做反渗透，或逆渗透。
2、生产能力：自定3、设备形式：海水淡化泵4、以及工化工生产的其他网上资料5、指导老师，三名同学，电脑，绘图工具三、设计项目、要求1、选择（或设计）生产规模，进行成本计算。
2、要求：说明书一份，工艺流程图一张，设备结构或工作原理示意图1—2张学校：学院：班级：组长：组员：日期：指导老师：目录1.前言----------------------------------------------------------------------------12.设备选取及研究--------------------------------------------------------------32.1降低海水淡化费用的预处理方法--------------------------------32.2海水反渗透系统的能量回收装置及其功效---------------------52.3高压泵选型的优化---------------------------------------------------72.4海水淡化反渗透复合膜元件的制备-----------------------------103.反渗透设备及参数，流程图------------------------------------------------121.反渗透设备---------------------------------------------------------------122．产品参数------------------------------------------------------------------13 3．设备功能------------------------------------------------------------------144.工艺流程图---------------------------------------------------------------155.应用领域------------------------------------------------------------------156.反渗透设备构成---------------------------------------------------------167.反渗透膜分离技术的特点---------------------------------------------17 4.计算-----------------------------------------------------------------------------184.1耗电费用----------------------------------------------------------------184.2.设备费用----------------------------------------------------------------184.3.设备维修费用---------------------------------------------------------185.总结-----------------------------------------------------------------------------196.参考文献-----------------------------------------------------------------------20第一章前言水是生命之源，所有的社会都依赖于水，有水地球上的万物才得以生存、生长。
反渗透海水淡化工程方案
反渗透海水淡化工程方案一、前言近年来，随着全球人口的不断增加和工业化进程的加快，淡水资源日益紧缺。
而海水淡化工程以其对淡水资源的开发和利用具有重要意义，成为解决当今世界淡水资源短缺问题的重要手段之一。
本文将针对反渗透海水淡化工程的技术原理、工程设计和运行管理等方面展开详细阐述，为相关领域的研究和实践提供借鉴。
二、反渗透海水淡化工程的技术原理1. 反渗透技术概述反渗透技术是一种利用半透膜分离产生纯水和浓缩溶液的技术。
在海水淡化工程中，通过反渗透技术可以将海水中的盐分和有机物质去除，从而得到高纯度的淡水。
2. 反渗透海水淡化工程系统组成反渗透海水淡化工程系统主要由预处理系统、反渗透膜组件、压力容器、泵站和控制系统等组成。
其中，预处理系统主要用于去除海水中的悬浮物、颗粒物和有机物质等杂质，以保护反渗透膜的运行和延长其寿命。
3. 反渗透海水淡化工程工艺流程(1) 海水取水：通常选择在海岸线附近设置取水点，将海水通过管道输送至反渗透膜组件。
(2) 预处理：利用颗粒滤料、活性炭滤料等对海水进行预处理，去除大部分悬浮物和颗粒物。
(3) 高压泵进料：将经过预处理的海水送入反渗透膜组件，产生高压使海水通过半透膜，使得纯水部分透过半透膜，成为产水，而盐分和其他杂质停留在膜表面，形成浓缩水。
(4) 浓缩水排放：将浓缩水排放到海洋中或者进行其他处理，以避免对环境造成污染。
(5) 产水收集：收集通过反渗透膜产生的高纯度淡水。
三、反渗透海水淡化工程的工程设计1. 反渗透膜组件的选择选择适合海水淡化工程的反渗透膜组件是工程设计的关键。
通常情况下，采用高效的反渗透膜组件可以提高淡化率和产水质量，降低成本和能耗。
2. 反渗透膜组件的布置在海水淡化工程中，为了提高反渗透系统的产水率和减少能耗，需要设计合理的反渗透膜组件布置。
通常情况下，可以采用多级反渗透系统，采用交错布置或平行布置的方式，以提高系统效率。
3. 泵站设计海水淡化工程需要经过高压泵的加压作用才能使海水通过反渗透膜，因此泵站的设计是工程设计的重要环节。
反渗透法海水淡化原理
反渗透法海水淡化原理一、基本概念1. 反渗透反渗透（Reverse Osmosis，RO）是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。
对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透，从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即淡水；高压侧得到浓缩的溶液，即浓盐水。
2. 渗透压渗透压是指为了阻止渗透现象的发生，必须在溶液液面上施加的额外压力。
对于海水来说，由于其中含有大量的盐分等溶质，其渗透压较高。
1. 半透膜的作用反渗透法的核心是半透膜。
半透膜具有只允许溶剂（水）分子通过，而溶质（盐离子等）分子不能通过的特性。
在海水淡化过程中，半透膜将海水和淡水隔开。
当海水和淡水被半透膜隔开时，由于海水中溶质浓度高，根据渗透压原理，淡水会自发地向海水中渗透，直到两侧的化学势相等。
2. 施加压力实现反渗透为了实现海水淡化，我们对海水一侧施加一个大于其渗透压的压力。
在这个压力的作用下，海水中的水分子就会克服自然渗透的趋势，反向通过半透膜，而海水中的盐离子等溶质则被半透膜阻挡在一侧。
例如，假设海水的渗透压为P₀，当我们对海水施加的压力P大于P₀时，水分子就会从海水一侧向淡水一侧（在膜的另一侧收集淡水）渗透，从而实现海水淡化的目的。
3. 淡化过程中的物质分离随着水分子不断通过半透膜，海水中的盐分浓度会逐渐升高，而得到的淡水则不断被收集起来。
在实际的反渗透海水淡化系统中，会有一系列的组件来确保这个过程高效、稳定地进行。
由于半透膜对不同大小和性质的溶质分子具有选择性阻挡的能力，所以除了盐离子外，海水中的其他杂质（如微生物、有机物等）也会在很大程度上被阻挡在浓盐水一侧，从而得到较为纯净的淡水。
三、反渗透法海水淡化的优点1. 出水水质好反渗透法能够有效去除海水中的盐分、微生物、有机物等杂质，生产出的淡水水质较高，可以满足多种用途，如饮用、工业用水等。
2. 适应范围广该方法不受海水水质、温度等因素的影响，只要有合适的压力和半透膜，就可以进行海水淡化操作。
浅谈反渗透膜法技术淡化海水
学年论文论文题目：浅谈反渗透膜法技术淡化海水学院名称：化学工程学院专业：化学工程与工艺班级：姓名：学号指导教师：职称定稿日期：2010年12月31日摘要:海水淡化，就是利用海水脱盐生产淡水的技术过程，而反渗透膜法由于具有设备简单、效率高、占地小、操作方便、没有相态改变、无需加热、能量消耗少、适应性强等显著特点已成为淡化海水最主要方法之一。
本文简单介绍了反渗透膜法技术及创新，以及其发展和前景。
关键词：海水淡化；反渗透膜；工艺；淡水1概论世界淡化水的总产量从60 年代至今已经增长到2 300 ×104 m3/ d ，而且还在以10 %～30 %的年增长率攀升。
供养的人口不仅有中东的若干国家，还有美国、俄国、日本、意大利、西班牙等发达国家的部分地区，达 1 亿之众。
从海水淡化的技术种类来说，目前主要的还是蒸馏法，但是，反渗透海水淡化技术由于其设备投资省、能量消耗低、建造周期短等诸多优点，近10 年来发展速度很快，目前最大的反渗透海水淡化厂产水规模已经达到11 ×104 m3/ d ，在21世纪将与蒸馏法一起成为海水淡化的主导技术[1]。
2反渗技术2.1反渗透法的原理利用半透膜中分子晶格空隙对水及盐类溶解度的差异而将其分离。
在半透膜两侧分别为淡水及含盐类之溶液。
依热力学定律，物质会趋向较低化学势能的方向移动，因盐水的化学势能较清水为低，故由淡水一侧会产生渗透流，通过膜面，进入盐水溶液，直到膜两侧化学势能达到平衡为止。
当两侧的压力差等于渗透压时，则达到平衡状。
若在盐水一侧施加大于渗透压之压力时，则盐水的化学势能会高于清水，而使盐水中的水份，通过膜面流向清水侧，此种现象即称为反渗透[2]。
2.2反渗透法工艺流程图1反渗透法工艺流程图[3]2.3反渗优点反渗透法较其他淡化方法有如下主要优点①装置结构简单，整个工程设备也较简单，占地小；②设备的成本较低；③操作管理方便；④运转费用低；⑤适应性强，效率高，应用范围广。
综述反渗透法淡化海水和苦咸水
综述反渗透法淡化海水和苦咸水水对于人类的发展和生存具有重要意义，缺水问题在许多国家都十分严峻。
海洋水占全球水总储量的96.5％，但海水不能直接应用，必须将其淡化。
海水淡化至少有两方面的直接应用意义：一方面可以解决某些国家和地区，特别是中东、中非地区的缺水问题；另一方面可以大大增加远洋舰船的续航能力。
因此，海水淡化技术长期以来一直受到各国的重视。
苦咸水是内陆地区的一种水资源，其中的盐是由岩盐溶解而来，多为氯化钾，其含盐量比海水低，在1.5～5g/L，不能直接饮用。
对内陆国家和地区而言，若能将苦咸水淡化，可在很大程度上解决缺水问题。
实际上苦咸水的淡化是反渗透技术最早的成功应用之一。
目前，苦咸水和海水淡化的方法中用的最多的是蒸发法。
多用发电厂的低压蒸汽作为热源，压强为0.2～0.3MPa，进行多效蒸发，其冷凝水即为淡水，这一工艺的主要缺点是耗能高。
反渗透法被认为是可能取代蒸发法的淡化工艺，与蒸发法相比，该技术的特点是整个过程无水相变化，故无需热源，耗电量少，因此它是一种低能耗海水淡化方法。
1反渗透原理反渗透是一种膜分离技术，其工作原理如图1所示。
图1 反渗透工作原理在没有外力的情况下，半透膜纯水侧的水分子会透过膜进入到咸水侧，当咸水一侧施加大于该溶液渗透压的压力P时，在高于渗透压压力P的作用下，咸水中纯水的化学位升高并超过纯水的化学位，水分子就可以从纯水一侧反向的通过膜透过到纯水一侧，海水淡化就是基于此原理。
苦咸水因含盐量少用海水，其渗透压为0.1～0.3MPa，反渗透所用的压差为2～3MPa，常称为低压反渗透。
海水的渗透压约为2.5MPa，反渗透所用的压差在5MPa，称为高压反渗透。
反渗透海水淡化系统如图2所示，由四个主要部分构成：(1)预处理；(2)高压泵；(3)膜组件；(4)后处理。
其中，预处理是对进料海水进行处理，通常包括氯化杀菌、预过滤、调节pH等操作，目的都是为了保护膜。
高压泵用于对进料海水加压，使之达到适合于所用膜和进料海水所需要的压力。
反渗透法海水淡化工艺
2.2 反渗透基本原理及其形式
二、反渗透材料及元件 1)：三醋酸纤维素酯（TCA） ① 分子结构式
CH O
H2O H2O H2HO2O H2O
H2O H2O
CH
O
H2O H2O
H2O
2.2 反渗透基本原理及其形式
三、反渗透传质过程及机理 水渗透通量 溶质的渗透通量
2.2 反渗透基本原理及其形式
四、浓差极化
1 形成过程 ① 过程描述：
Jw Cm
② 定义：溶质在膜表面附近浓度高于主体
Cb
浓度的现象称为浓差极化。
2.2 反渗透基本原理及其形式
三、反渗透传质过程及机理
1）传质过程 步骤一：从料液主体传递至膜表面：对流、分子扩散 步骤二：透过膜 步骤三：从膜表面到料液主体
步骤一
步
步骤三
骤
二
2.2 反渗透基本原理及其形式
三、反渗透传质过程及机理 2）理论模型（针对“透过膜”的过程）
① 优先吸附-毛细孔流理论 ② 溶解-扩散理论
2.2 反渗透基本原理及其形式
三、反渗透传质过程及机理
压力
① 优先吸附—毛细孔流理论
Na Cl H2O Na Cl H2O Na Cl H2O Na Cl
Na Cl H2O Na Cl H2O Na Cl H2O Na Cl
主体溶液 Na Cl
H2O Na Cl
H溶质在膜两侧渗透速率的
差异。
浓差极化现象不可消除，可逆，
海水淡化实验课程设计
海水淡化实验课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解海水淡化的基本概念，掌握海水淡化技术的原理和常用方法。
2. 让学生了解海水淡化过程中的关键参数，如温度、压力、盐度等，并理解它们对淡化效果的影响。
3. 使学生了解我国海水淡化行业的发展现状及前景。
技能目标：1. 培养学生进行实验操作的技能，包括仪器使用、实验数据采集和处理等。
2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，能设计简单的海水淡化实验方案。
3. 提高学生的团队协作能力和实验报告撰写能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对海洋资源的保护意识，认识到海水淡化在解决水资源短缺问题中的重要性。
2. 激发学生对科学实验的兴趣，培养严谨、细致的科学态度。
3. 引导学生关注我国海水淡化技术的发展，增强学生的国家自豪感。
本课程针对初中年级学生，结合学生好奇心强、动手能力逐渐增强的特点，以实验课程的形式开展。
通过本课程的学习，使学生掌握海水淡化相关知识，提高实验操作技能，同时培养其保护海洋资源、关注国家科技发展的情感态度价值观。
课程目标具体、可衡量，为后续教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容本课程依据课程目标，结合教材《初中科学》中关于水资源的章节内容，组织以下教学大纲：1. 海水淡化基本概念及意义- 海水淡化定义及分类- 海水淡化在解决水资源短缺问题中的作用2. 海水淡化技术原理及方法- 热法淡化技术：多级闪蒸、蒸汽压缩等- 膜法淡化技术：反渗透、纳滤等- 其他淡化技术：电渗析、离子交换等3. 影响海水淡化效果的关键参数- 温度、压力、盐度等参数对淡化效果的影响- 实验操作中如何控制这些参数4. 海水淡化实验操作- 实验室常用仪器设备及操作方法- 实验步骤及注意事项- 数据采集、处理与分析5. 我国海水淡化发展现状及前景- 我国海水淡化技术现状- 我国海水淡化产业发展趋势教学内容安排和进度：第一课时：海水淡化基本概念及意义、技术原理及方法第二课时：影响海水淡化效果的关键参数、实验操作注意事项第三课时：海水淡化实验操作第四课时：实验数据采集、处理与分析、我国海水淡化发展现状及前景教学内容科学、系统，确保学生能够掌握海水淡化的相关知识，为实验操作和实际应用打下坚实基础。
第五章 反渗透和纳滤海水淡化技术
1953年，C.E.Reid建议美国内务部把反渗透的研究纳入国家计划。 1956年，S.T.Yuster提出从膜表面撇出所吸附的纯水作为脱盐过程 的可能性。
1960年，S.Loeb和S.Sourirajan制得了世界上第一张高脱盐率、高 通量的不对称乙酸纤维素反渗透膜。
1970年，美国Du Pont公司推出由芳香族聚酰胺中空纤维制成的 渗透器，与此同时Dow和东洋纺公司先后开发出三乙酸纤维素中 空纤维反渗透器，UOP公司成功推出卷式反渗透元件。
随着水的渗透，高浓度水溶液一侧的液面升高， 压力增大。当液面升高至H时，渗透达到平衡，两 侧的压力差就称为渗透压（图b）。渗透过程达到平 衡后，水不再有渗透，渗透通量为零。
如果在高浓度水溶液一侧加压，使高浓度水溶液 侧与低浓度水溶液侧的压差大于渗透压，则高浓度 水溶液中的水将通过半透膜流向低浓度水溶液侧， 这一过程就称为反渗透（图c）。
反渗透技术所分离的物质的分子量一般小于500， 操作压力为 2～100MPa。
用于实施反渗透操作的膜为反渗透膜。反渗透 膜大部分为不对称膜，孔径小于0.5nm，可截留溶 质分子。
5.1.5 纳滤过程的特点和应用
纳滤 特点：孔径在纳级内，截留分子量在数百，对不同
价的阴离子有显著的截留差异，可让进料中部分或者绝 大部分的无机盐透过。
RO
UF
MF
F
MW <350
1000~30000 0.0025~10um >1um
蛋白质
细菌
NF正好介于UF和RO之间，截留分子量大概在300 1000。
• 纳滤膜的孔径为纳米级，介于反渗透膜(RO)和超 滤膜(UF)之间，因此称为“纳滤”。
• 纳滤膜的表层较RO膜的表层要疏松得多，但较 UF膜的要致密得多。因此其制膜关键是合理调节 表层的疏松程度，以形成大量具纳米级的表层孔。
高中化学教案海水淡化
高中化学教案海水淡化目标：1. 了解海水淡化的原理和方法
2. 掌握海水淡化工艺的过程
3. 理解海水淡化对环境和社会的意义
教学内容：
一、海水淡化原理
1. 渗透调节作用
2. 逆渗透膜
3. 多级闪蒸法
二、海水淡化工艺流程
1. 海水取水
2. 海水预处理
3. 逆渗透处理
4. 盐水处理
5. 淡水储存
三、海水淡化对环境和社会的影响
1. 缓解淡水资源短缺
2. 保护地球水资源
3. 促进区域经济发展
教学步骤：
一、导入
1. 展示海水淡化设备图片，引入课题
2. 提出问题：为什么需要海水淡化？
二、讲解海水淡化原理
1. 讲解渗透调节作用
2. 讲解逆渗透膜原理
3. 讲解多级闪蒸法
三、介绍海水淡化工艺流程
1. 详细讲解每个环节的作用和关键技术
2. 展示实际海水淡化过程视频
四、讨论海水淡化对环境和社会的意义
1. 学生分组讨论，提出自己的看法
2. 收集学生意见，进行总结
五、作业
1. 综合资料，撰写关于海水淡化对环境和社会的影响的小论文
2. 查找相关新闻报道，了解海水淡化在国内外的应用情况
六、课堂小结
1. 总结本课内容
2. 强调海水淡化在水资源保护和可持续发展中的重要性
教学资源：海水淡化资料、图片、视频资料、课堂设备
总结：通过本节课的学习，学生了解了海水淡化的原理和工艺流程，理解了海水淡化对环境和社会的重要意义，培养了学生对水资源保护和可持续发展的意识。
愿学生在未来能够更加关注环境问题，为建设美丽家园做出自己的贡献。
反渗透技术课程设计
反渗透技术课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解反渗透技术的基本原理及其在海水淡化、污水处理等领域的应用。
2. 学生能够掌握反渗透膜的结构、性能及其影响因素，了解反渗透装置的运行过程。
3. 学生能够了解我国反渗透技术的发展现状及发展趋势。
技能目标：1. 学生能够运用反渗透技术解决实际问题，如设计简单的反渗透实验装置。
2. 学生能够分析反渗透过程中的影响因素，并提出优化方案，提高反渗透效率。
3. 学生能够通过查阅资料、开展实验等方式，培养科学研究和解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到反渗透技术在我国水资源保护和环境保护方面的重要意义，增强环保意识。
2. 学生能够养成合作、探究的学习习惯，培养创新思维和科学精神。
3. 学生能够关注我国反渗透技术的发展，激发为国家和民族事业做贡献的责任感。
本课程针对高中年级学生，结合反渗透技术的学科特点，以培养学生的实践能力、创新精神和环保意识为核心，设计具有实用性、针对性的课程目标。
通过本课程的学习，使学生能够掌握反渗透技术的基本知识，提高解决实际问题的能力，同时培养正确的价值观和态度。
为实现课程目标，后续教学设计和评估将围绕具体学习成果展开，确保课程的有效实施。
二、教学内容1. 反渗透技术基本原理：介绍反渗透现象的定义、反渗透膜的工作原理及反渗透过程的关键参数。
- 教材章节：第一章第三节- 内容：反渗透概念、反渗透膜的选择性透过原理、压力差对反渗透过程的影响。
2. 反渗透膜及其特性：讲解反渗透膜的结构、种类、性能指标及其在反渗透过程中的作用。
- 教材章节：第二章- 内容：反渗透膜的构造、不同类型的反渗透膜、膜的性能参数、膜污染及清洗方法。
3. 反渗透装置及应用：分析反渗透装置的组成、运行过程及其在海水淡化、污水处理等领域的应用案例。
- 教材章节：第三章- 内容：反渗透装置的构造、工作流程、应用领域及实例。
4. 反渗透技术在我国的发展：介绍我国反渗透技术的研究现状、发展趋势及其在国民经济中的作用。
反渗透海水淡化方法
原水
反
卷式反渗透膜元件
淡水
渗
透
淡水
浓水
膜
元
件
原水
产水网 反渗透膜 进水网 反渗透膜
7根膜元件组装在一根压力管内 5根膜元件组装在一根压力管内
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DOW公司 SW30HRLE-400
有效膜面积高，脱盐率高 透水量高与SW30HR-380相比，产水量增加25% 对硼的脱除率高，可满足饮用水的严格标准 清洗液适应范围宽（PH1~12） 缩短膜片长度，增加膜叶数的结构，降低污染水平
如二级则是料液在过程中经过二次加压，在同一级中以并 联排列的组件组成一段，多个组件以前后串联连接组成多
段。
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一级一段连续式反渗透流程
浓缩液
料液槽 高压泵 反渗透膜组件 （a) 一级一段连续式反渗透流程
渗透液
流程特点：料液进入膜组件后，浓缩液和渗透液连续排出， 水的利用率较低。
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❖ 反渗透过程中没有相变，是一种节能技术。 ❖ 以海水为例，把1立淡化海水时，高压废盐水的排放
量可占进水流量的70％，压力一般从5.5MPa降至 常压，能量损失约70%。 ❖ 为了降低淡化水的操作费用，通常在浓盐水排放管 线上安装能量回收装置。 ❖ 目前世界上大致有二种能量回收装置更多地应用在 海水淡化中，根据出现先后次序：涡轮式能量回收 系统、PX压力交换能量回收系统。
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高压泵：
❖ 用作反渗透高压泵的种类有往复泵、离心泵、单螺 杆泵和高速泵。
❖ 小型的实验室反渗透装量，可选用往复泵； ❖ 反渗透水处理工程，以不锈钢的多级离心泵和高速
反渗透膜淡化海水原理
反渗透膜淡化海水原理
反渗透膜淡化海水是利用反渗透现象将海水中的盐分、矿物质和杂质排除，经过加压、过滤等处理过程，提取出淡水的一种技术。
其原理如下：
1. 反渗透现象
反渗透是指在两个浓度不同的溶液之间，以水分子自由穿透半透膜阻挡层的方式，使浓溶液中的溶质被阻挡在半透膜中，从而产生浓度梯度的过程。
在反渗透过程中，净淡水从低浓度一侧通过半透膜向高浓度一侧渗透，反渗透膜即为半透膜。
2. 膜孔径
反渗透膜的孔径一般在1~10纳米之间，比微滤膜和超滤膜的
孔径小得多，可以有效过滤掉海水中的盐分、矿物质和杂质。
3. 加压
在反渗透过程中，需要对海水加压，使其从高浓度侧不断流向低浓度侧，从而打破平衡状态，使反渗透膜更容易筛选出溶质。
4. 过滤
反渗透膜是通过物理筛选的方式对海水进行淡化，没有使用化学药剂。
过程中，海水被强制通过反渗透膜，从而实现溶质和溶剂分离。
总之，反渗透膜淡化海水的核心原理是利用反渗透现象，通过设备加压、过滤等处理，将海水中的盐分、矿物质和杂质排除，提取出纯净的淡水。
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反渗透法淡化海水厂专业:班级:姓名:指导老师:《化工原理》课程设计任务书设计一个日产500吨级的海水淡化工厂。
画出工艺流程、设备配置图。
要求：（1）采用反渗透法。
（2）进水管道，处理间，输出管道，设备室，尾水管道等。
（3）海水采样，外部供电。
（4）计算成本。
一、题目及专题1、题目：反渗透法淡化海水厂课程设计2、专题：半透膜加压进行海水淡化二、设计依据、条件1. 半透膜的性能是只让淡水通过，不让盐分通过。
如果不施加压力，用这种膜隔开咸水和淡水，淡水就自动地住咸水那边渗透。
我们通过高压泵，对海水施加压力，海水中的淡水就透过膜到淡水那边去了，因此叫做反渗透，或逆渗透。
2、生产能力：自定3、设备形式：海水淡化泵4、以及工化工生产的其他网上资料5、指导老师，三名同学，电脑，绘图工具三、设计项目、要求1、选择（或设计）生产规模，进行成本计算。
2、要求：说明书一份，工艺流程图一张，设备结构或工作原理示意图1—2张学校：学院：班级：组长：组员：日期：指导老师：目录1.前言----------------------------------------------------------------------------1 2.设备选取及研究--------------------------------------------------------------32.1降低海水淡化费用的预处理方法--------------------------------32.2海水反渗透系统的能量回收装置及其功效---------------------52.3高压泵选型的优化---------------------------------------------------72.4海水淡化反渗透复合膜元件的制备-----------------------------10 3.反渗透设备及参数，流程图------------------------------------------------121.反渗透设备---------------------------------------------------------------122．产品参数------------------------------------------------------------------133．设备功能------------------------------------------------------------------144.工艺流程图---------------------------------------------------------------155.应用领域------------------------------------------------------------------156.反渗透设备构成---------------------------------------------------------16 7.反渗透膜分离技术的特点---------------------------------------------174.计算-----------------------------------------------------------------------------184.1 耗电费用----------------------------------------------------------------184.2.设备费用----------------------------------------------------------------184.3.设备维修费用---------------------------------------------------------18 5.总结-----------------------------------------------------------------------------196.参考文献-----------------------------------------------------------------------20第一章前言水是生命之源，所有的社会都依赖于水，有水地球上的万物才得以生存、生长。
如果缺少石油和其他燃料，我们可以用其他能源来替代，如果没有干净的可饮用水，那我们就完了。
安全的淡水是维持地球上生命的基本要素。
淡水资源是地球水圈的基本构成部分,是所有陆生生态系统不可缺少的一部分。
基于其在地球上存在位置的不同，可以将淡水资源分为地表水资源、地下水资源和土壤水资源。
根据科学调查研究结果获悉，我们人类生存的这颗星球的水资源总量达约13.86亿立方千米之巨,但其中淡水仅占水资源总量的2.5%（约0.35亿立方千米）。
而全球淡水资源总量中69.5%（约0.24亿立方千米）是以人类难以利用的诸如冰川、永久积雪、永久冻土层中的冰等固态形式存在的。
国际自然及自然资源保护联盟孟加拉代表爱农·尼沙特在研讨会上说：“如果将世界上所有的水比喻为盛在一加仑罐子里的水，可供人使用的淡水量只相当于一汤匙——大约是总量的0.75%。
”在21世纪的开端，地球上有10多亿人根本喝不上干净的水。
大约24亿人得不到足够的可饮用水，每年大约还有340万人死于与水有关的疾病。
难怪有识之士惊呼：人类面临的下一个生态危机将是淡水资源短缺!地球上的淡水资源分配极不均衡。
有些地区大水泛滥，有的地区却因干旱而导致居民死亡——或者沦落成难民而举家迁移。
加拿大有着与中国同样多的水资源，然而加拿大的人口只有中国的2.5%，人均淡水量远高于中国。
在干燥的博茨瓦纳，水是如此宝贵以至于用“雨水（Pula）”命名自已的货币。
水污染是全球淡水资源面临的又一大威胁。
清洁、充足的水是极其宝贵的。
没有清洁、充足的水，我们就不能生存。
但是我们却把水源作为废物倾倒场，每年向湖泊、河流和海洋倾倒数十亿吨的化学品、金属和有机污染物。
在几乎两个世纪以前，本杰明·富兰克林就曾经说过，只要水井不干，我们就不会了解水的真正价值。
今天，我们一方面在消耗着越来越多的水，另一方面还在继续忽视水的重要性。
不但全世界水井的水位都在下降，而且水体也被污染，有时达到不能饮用的程度。
基于所有这些原因，我们需要保护和恢复我们的水质。
目前，水正在变为非常重要、稀有的资源，以致于卷入了国家安全事务。
淡水既存在数量问题，也存在质量问题和水生态系统的严重失调问题。
全球面临着严峻的水危机，直接危及人类的生存和发展。
据一份最新的报告预测，到2025年，全球有一半人口将面临淡水资源的严重缺乏。
世界水事委员会提醒大家：“此时此刻，我们面临着世界水资源短缺的危机，而且这种危机只会越来越严重。
如果解决不了水源短缺的问题，结果将是粮食价格上升，缺水的国家不得不用昂贵的价格进口粮食，然而缺水的国家大多贫穷落后。
”饥饿和干渴也与政治动荡和经济增长缓慢紧密相关。
第二章设备选取及研究一降低海水淡化费用的预处理方法在全世界淡水资源越来越短缺的时候，通过海水淡化获取饮用水的要求日益迫切。
用反渗透(reverse osmosis，RO)膜淡化海水的主要缺点是费用昂贵，它传统的水处理费用多23倍，这是反渗透膜污垢积累速度太快造成的。
但是，美国家环境工程公司——美华集团的曼尼施·库马、赛玛尔·阿达姆，和圣迭戈市水务局的威廉·皮尔斯，联名在2006年第6期《环境科学与技术》杂志上发表的文章中，提出了一种用微孔过滤膜对海水进行预处理的新方法，能大大降低整个淡化处理过程的费用。
文章的主要作者——美华集团高级工程师曼尼施·库马说，新方法与传统观念相悖，传统观念认为膜处理要比普通的预处理贵得多；不过，较好的预处理方法将减少膜上积累的污垢，因此微孔过滤膜的过滤效果将得到提高，这个环节是海水淡化过程中最昂贵的部分，因为过滤消耗的能源最多。
美国垦务局水处理、工程和研究小组负责人凯文·普莱斯说：“膜上的污垢来源很多，包括附着在膜上的生物、海水中的悬浮物和沉淀在膜上的盐分。
这层污垢增加了膜的阻力，使水难以通过反渗透膜，这意味着更高的能源消耗和清洁费用。
在一些情况下，这些污垢甚至无法清理。
”因此，防止反渗透膜积累污垢是用反渗透技术淡化海水的关键。
在对海水反渗透膜污垢积累过程的第一次系统研究中，曼尼施·库马和他的同事们用圣迭戈湾的海水做了实验。
他们在实验室中发现，直径大于1微米的颗粒物质可以通过许多常规的预处理系统，而正是它们形成了反渗透膜上的污垢。
常规的预处理通常包括凝聚、絮凝和沉淀，然后用介质过滤法过滤，比如用沙子等介质过滤。
曼尼施·库马和他的同事们观察到，在用微孔过滤膜(微孔直径为0．1微米)和超膜预处理海水时，污垢积累速度大大降低。
他们没有发现用这两种膜过滤后，最终流经反渗透系统的水流有什么其不同，这意味着，使用超滤膜后所带来的微小效益与其所增加的成本根本不相匹配。
反渗透膜的主要生产商——海得能公司研发部副总裁克雷格·巴特斯说，这些发现确证了以前许多人所做出的猜测，并且对人们所期待的优势给出了一些量化的数据。
他注意到，很多具有常规预处理功能的海水淡化系统运行良好。
但是对于那些另外的常规方法效果不佳的地方，“膜预处理方法将有助于解决反渗透膜污垢积累问题，从而延长其使用寿命。
”普莱斯注意到，目前的情况是“利用微孔过滤／超滤进行海水预处理的淡化工厂少之又少，我认为主要是因为人们仍然认为它费用高昂。
”他补充道，随着微孔过滤法和超滤法在饮用水生产中的日益普及，膜预处理系统的费用最终会降下来，这将成为低成本、高收益的海水淡化途径。
二海水反渗透系统的能量回收装置及其功效2001年3月21日，国际海水淡化会议指出，目前世界上淡水供应危机重重，但只要有能源、电力和资金，人类完全可以依靠淡化海水以保障自身的淡水供应。
很明显，在诸多海水淡化方式中，降低能耗、节省能源、减少制水成本的处理方式是最为人们所关注的。
实践表明，海水淡化采用反渗透技术在能耗方面占有很大的优势，如表l所示。
表1海水淡化方式的能耗比较由表1可见，尽管应用先进的反渗透海水淡化方式，欲有效地降低能耗，仍需采用能量回收这一十分重要的节能措施。
一般在能量回收后可节能3 5％左右，并使原来很高的排水压力降至通常的允许范围内。
美国ERI能量回收装置三高压泵选型的优化高压泵是反渗透海水淡化中的关键设备，在反渗透膜选定的情况下，反渗透海水淡化系统的能耗指标主要取决于高压泵、提升泵和能量回收装置的能耗指标。