海水淡化膜在污水行业

1. “黑金纳米”海水淡化技术有多牛

听起来可能会颠覆你的三观。事实上，中国是一个严重缺水的国家。我国的淡水资源并不少，总量约为280000亿立方米，占据全球水资源的6%，位居全球第四。

听起来似乎很多，但结合中国14 亿的人口，人均用水仅有2200立方米。在全世界排名121位，是人均水资源最贫乏的国家之一。同时中国的水资源还存在分布不均的情况。南北东西的降水不均，再加上难以控制的水患，导致中国的缺水问题可能更加严重。

在其中，尤其以沿海城市的缺水问题最为严重。9个沿海省份中，主要都以水质性缺水为主。什么意思呢？简单来说，就是因海水渗透，导致淡水资源盐分和其他杂质还多。有部分地区的淡水甚至已经到达无法食用的地步。有统计数据表明，到2030年 中国沿海淡水的缺口将达到214立方米。不过面对缺水困境，中国也并非没有做出什么改变。南水北调工程，就极大解决了分布不均的情况，导致中国这几年也发展出了一个利器，那就是海水淡化技术。

长久以来，中国的缺水问题，很少被普遍公众所接受。主要的原因就是目前淡水资源，并不如中东国家那么紧迫。但淡水资源每天都在减少，中国需要在该领域上未雨绸缪。发展海水淡化技术，就是这样的体现，它将会成为保障未来中国淡水的有效力量，而对于普通人的我们，或许参与不到这样的研究中，但还是希望你我都能遵循“节约用水”的倡导！。

2. 海水淡化膜主要技术原理有哪些

海水抄淡化采用反渗透膜，是一种没有袭孔的膜，也叫半透膜，不是筛分原理，是逆向渗透原理。对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜。一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜视为理想的半透膜。当把相同体积的稀溶液和浓液分别置于一容器的两侧，中间用半透膜阻隔，稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜，向浓溶液侧流动，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，形成一个压力差，达到渗透平衡状态，此种压力差即为渗透压。渗透压的大小决定于浓液的种类，浓度和温度与半透膜的性质无关。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动，此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反，这一过程称为反渗透。
海水淡化用的反渗透膜可以截留海水中的钙镁钠等阳离子，和氯根、硫酸根等阴离子，使水透过。采用错流过滤，较宽的流道保证了其耐污染性能。但仍然需要用专用清洗剂定期对膜进行再生。
膜的材料一般为聚醚、聚砜和聚酰胺。

3. 求海水淡化膜分离技术（反渗透）的原理

反渗透膜是一种半透膜，靠压力驱动达到逆向渗透的效果，使水分子、乙醇分子等小分子透过膜，而离子被截留。需要说明的是，这种截留不是100%的，海水淡化反渗透的出水用电导率检测，一般在几个到几十个μs。

4. 污水处理膜有几种

生物滤池法

生物滤池法的基本流程是由初沉池、生物滤池和二沉池三部分组成的。主要成分包括：

1、塔式生物滤池。比传统的生物滤池的负荷更高，层次更分明、堵塞可能性更小，占地面积面积小等优点。

2、有高负荷生物滤池。处理效果更好好，去除率可达90%以上，其出水可降到25mg/L以下，且出水水质非常稳定。其缺点是占地面积过大，容易堵塞，影响环境卫生。

移动床生物膜反应器

移动床生物膜反应器是一种新的生物膜污水处理技术，它介于生物接触氧化法与生物流化床法之间。能够解决生物接触氧化法中滤料堵塞的问题。此方法的特点：微生物浓度高、食物链长，对进水的流量和浓度变化有很强的适应能力。移动床生物膜的结构紧密，因此具有占地面积小，能源消耗低的特点，很明显的降低了投资运行维护费用，由于这些优点该技术被广泛的应用。

生物流化床

生物流化床技术是利用气体或液体，使附着微生物的固体颗粒状滤料呈流态化，对污水进行净化的技术。生物流化床法充分利用了微生物不同生命活动阶段的特征，根据微生物的生长特点将处理阶段划分为固定床阶段、流化床阶段、液体输送阶段三个阶段。

生物流化床的主要优点：

1、容积负荷高，抗冲击能力强。由于生物流化床的载体是采用小粒径固体颗粒，且载体成流态化，所以生物流化床的单位体积表面积要比其他生物膜法的大很多且抗击能力要较其他生物处理法高。

2、净化效果好。由于载体颗粒一直处于剧烈的运动状态，从而导致界面的不断更新，这样不仅有利于微生物对污染物的吸附和降解，更能加快生化反应速率，进而使净化效果得到提高。

3、微生物的活性较强。由于生物颗粒不断地相互碰撞与摩擦，使生物膜的厚度较薄且均匀。对于同类污水而言，在同等的处理条件下，生物膜不仅反应速率快且呼吸率也非常快，所以微生物的活性较强。

生物膜在污水处理中的应用优势

1、对进出水的水质和水量的适应性极强。

2、生物膜法管理便捷、运费低廉。

3、生物法对环境的温度的要求很高，如果气温过高或过低会影响膜运行的活力，导致膜的损坏。

4、此载体的比表面积对生物膜处理的效果影响很大。

5、能够克服活性污泥法中污泥丝状膨胀的缺点，使剩余污泥量明显的减少。

6、生物膜法属于消耗品，膜需要定期的更新，避免引起滤料的破损和堵塞，降低出水水质。

EPP

EPP聚丙烯发泡粒子作为新型的污水生物处理填料，相对于国内的传统填料，有着更卓越的处理性能，仅在日本、韩国的生活污水处理中有应用事例。

在日本、韩国除了已在使用的聚丙烯发泡粒子，还在开发其他的以聚丙烯为主要原材料的具有优异性能的填料。

EPP的显著性能：

1) 吸附能力含有活性炭，对污水中的有机物具有较强吸附能力，以及具有多孔性，使滤料具有增大的表面积等技术效果。

2) 耐油性，耐药性材质稳定，耐酸、耐碱、耐老化，使用寿命达15年，长期不需更换，产品耐生物降解。

3) 轻质，浮性

极其轻质，比重为水的1/33(30kg/?），具有耐冲击，高韧性以及漂浮的性质

4) 环保性

生产中不使用氟利昂作为发泡剂，燃烧时也不会产生有毒，有害气体，是一种环境友好材料。

5) 寿命长

可以循环使用15年以上不需更换填料，大大节约了净水设备的运营成本。多孔质EPP填料，这种填料的每一粒泡沫念珠都带有孔，而且在发泡过程当中添加了一定比例的活性炭，一方面大大增加了填料与污水的接触面积，另一方面大大提升了对污浊物的吸附能力。

5. 海水淡化膜和高盐废水膜处理的区别

海水淡化膜有很多种，反渗透膜只是其中一种。另外还有正渗透膜、渗透蒸馏膜、电渗析半透膜等用于海水淡化的膜。还有超滤膜、微滤膜、纳滤膜等用于海水淡化预处理的膜。

6. 海水的淡化技术

海水淡化技术：非加压吸附渗透海水淡化法
上个世纪90年代邓宇的发明，《美国化学文摘》收录
摄取海洋甘泉
水是生命之源。不久以前，人类还沉迷于淡水是自然界取之不尽的无偿赐品的神话，然而，工业化的蓬勃发展与人口的急剧增加无情地粉碎了这个神话。淡水危机甚至比粮食危机、石油危机还要来势汹汹，解决淡水资源问题已提到了人类的议事日程。在这种背景下，把海水、苦咸水等含高盐量的水转化为生产、生活用水的海水淡化技术得到空前迅猛的发展。淡化海水的方法已有十种之多，下面介绍的是其中最为主要的几种。
蒸馏法
蒸馏法虽然是一种古老的方法，但由于技术不断地改进与发展，该法至今仍占统治地位。蒸馏淡化过程的实质就是水蒸气的形成过程，其原旦如同海水受热蒸发形成云，云在一定条件下遇冷形成雨，而雨是不带的咸味的。根据设备蒸馏法、蒸汽压缩蒸馏法、多级闪急蒸馏法等。此外，以上方法的组合也日益受到重视。
电渗析法
电渗析法亦换膜电渗析法。
该法的技术关键是新型离子交换膜的研制。离子交换膜是0.5-1.0mm厚度的功能性膜片，按其选择透过性区分为正离子交换膜（阳膜）与负离子交换膜（阴膜）。电渗析法是将具有选择透过性的阳膜与阴膜交替排列，组成多个相互独立的隔室海水被淡化，而相邻隔室海水浓缩，淡水与浓缩水得以分离。电渗析法不仅可以淡化海水，也可以作为水质处理的手段，为污水再利用作出贡献。此外，这种方法也越来越多地应用于化工、医药、食品等行业的浓缩、分离与提纯。
反渗透法
是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的。在通常情况下，淡水通过半透膜扩散到海水一侧，从而使海水一侧的液面逐升高，直至一定的高度才停止，这个过程为渗透。此时，海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压，那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。反渗透法的最大优点是节能。它的能耗仅为电渗析法的1/2，蒸馏法的1/40。因此，从1974年起，美日等发达国家先后把发展重转向反渗透法。超过滤法，
宏大设想
寻找海水淡化新技术
随着科技的飞速发展，压力驱动反渗透膜分离技术(RO)在膜、膜组器、设备和工艺等方面都有了较大创新和改进，但人们也越来越意识到RO技术在节能、环保领域存在的局限，而且就脱盐来讲，RO技术可认为已接近发展的顶峰。因此，国外已经开展了“正向渗透膜分离技术(FO)”的相关研究，并取得了一定的成果，在海水淡化、污水处理、食品加工、医药等领域得到了应用，特别是“压力延缓渗透(FRO)海水发电”，更是一项极具前景的清洁再生能源开发技术J。但是国内对正向渗透膜分离技术关注得很少，相关研究和论文也不多。虽然，上个世纪90年代我国有了创造性的发明“非加压吸附渗透法海水淡化”（CN92110710.2）。
正向渗透分离技术很早就得到了应用。很久以前，人们就采用食盐来长期贮存食物，因为在高盐环境下多数细菌、霉菌和病原菌由于渗透作用会脱水死亡或暂时失去活性。如今，人们已经开始利用正向渗透膜分离技术进行海水淡化、工业废水处理、垃圾渗透液处理等研究；食品工业在实验室利用正向渗透膜分离来浓缩饮料；紧急救援时的生命支持系统利用正向渗透膜分离技术制取淡水。随着材料科学的发展，正向渗透技术已经应用于人体的药物控制释放。
非加压渗透吸附法（90年代）
非加压吸附渗透海水淡化法，或称为“正向渗透法”，让水通过多孔膜正向渗透进入一种超强吸水的吸附剂或盐浓度甚至超过海水的溶液或固态物，不需要外界加压，但溶液里的特殊盐分提取液很容易蒸发，不需要加太多的热（加热能与反渗透加压的能量比？）。分固态盐、液态盐方向。固态盐解吸附耗能更小。
海水淡化技术:非加压吸附渗透海水淡化法（CN92110710.2）1992年：上个世纪90年代邓宇的发明，《美国化学文摘》收录。另外两种方法都在薄膜结构上有了创新和改进
碳纳米管薄膜
一种用碳纳米管来做薄膜的小孔，另一种渗透用的薄膜。
活细胞蛋白质膜
薄膜的孔用引导水分子通过活细胞的细胞膜的蛋白质来构成。
反渗透机理
统一的“干闭湿开”反渗透机理模型
有几个经典模型
1．优先吸附毛细孔模型：弱点干态电镜下，没发现孔。湿态膜标本不是电镜的样品。
2．溶解扩散模型：不认为有孔。
3．干闭湿开模型：上个世纪80，90年代，国人邓宇等提出的，能够解释1和2模型的统一的现代最贴切的逆渗透机理模型。既“干闭湿开”反渗透模型，统一了两个最经典的反渗透机制模型，细孔模型，溶解扩散模型。
膜干时，膜收缩致密，孔隙闭合，电镜下看不到
膜湿时，膜材料溶胀，膜的孔隙被溶剂溶胀，孔打开。合并就是“干闭湿开”脱盐模型。

7. 海水淡化RO膜的回收率为什么低

一、能量回复收装置。PX和Aqualyng是近期所研制发出来的新型能量回收装置，其能量回收效率非常高，能够让RO系统在进行海水淡化的过程中自身所消耗的电能大约在2.6kW·h/m3淡水。
二、新型膜产品的应用。目前正在开发和继续研究高压RO膜及低压RO膜，随着能量回收装置效率的不断提升，海水淡化过程应用高压RO膜越来越多，而苦咸水淡化过程应用低压RO膜越来越多。
三、预处理工艺。最新的预处理方法是将原来的NF、UF以及MF三种传统方法结合应用的一种全膜法，这种预处理方法的优势在于它所需的化学药剂非常少，而反渗透膜的清洗次数也得到了有效的减少，使得系统的操作和管理更加方便、环保。
四、回收率的提升。海水淡化系统采用最新研究的SWRO-级浓缩水作进料，当操作压力被恒定控制在8-10MPa范围内时，回收率高达百分之六十。

8. 海水淡化膜的作用

海水淡化膜的作用一般情况下就是我们说的过滤的作用类似于过滤器这个基本上已经使用很成熟了

9. 关于海水淡化、污水处理的知识

污水处理的知识: 主要有物理处理法，生化处理法和化学处理法，生化处理法经常被使用，主流处理方法主要看被处理水质和受纳水体情况，一般城市生活污水的主流处理方法为生化处理法，如活性污泥法，mbr 等方法。 白色污染 : 白色污染是我国城市特有的环境污染，在各种公共场所到处都能看见大量废弃的塑料制品，他们从自然界而来，由人类制造，最终归结于大自然时却不易被自然所消纳，从而影响了大自然的生态环境。从节约资源的角度出发，由于塑料制品主要来源是面临枯竭的石油资源，应尽可能回收，但由于现阶段再回收的生产成本远高于直接生产成本，在现行市场经济条件下难以做到。面对日益严重的白色污染问题，人们希望寻找一种能替代现行塑料性能,又不造成白色污染的塑料替代品,可降解塑料应运而生，这种新型功能的塑料，其特点是在达到一定使用寿命废弃后，在特定的环境条件下，由于其化学结构发生明显变化，引起某些性能损失及外观变化而发生降解，对自然环境无害或少害。例如淀粉填充塑料，首先其所含淀粉在短时间内被土壤中的微生物分泌的淀粉酶迅速分解而生成空洞，导致薄膜力学性能下降，同时配方中添加的自氧剂与土壤中的金属盐反应生成过氧化物，使聚乙烯的链断裂而降解成易被微生物吞噬的小碎片被自然环境所消纳，同时起到改良土壤的作用。 地球是我们赖以生存的家园，而这个家园正在被垃圾所包围。作为21世纪的主人，我们不能只是担忧与抱怨，而是要有行动，要有绿色行动。垃圾并非一无是处，废品也不是废不可用。垃圾资源化和再循环在技术上并不难，困难在于废物随手抛弃、混合堆积就成为垃圾；因此作为有教养的新世纪的文明人，我们应该参与“举手之劳”的垃圾源头分类活动，为净化我们的生存空间做一点奉献，献一片爱心。 生活垃圾是人类生活的副产品，随着社会经济的迅速发展和城市人口的高度集中，生活垃圾的产量正在逐步增加。一般生活垃圾可分为废纸、塑料、玻璃、金属和生物垃圾等五类。垃圾对人类生活和环境的主要危害是： 第一、占地过多。堆放在城市郊区的垃圾，侵占了大量农田。现在北京人每人平均年产垃圾440公斤，全市年产400万吨左右，相当于两个半景山。北京的垃圾堆放场地已有4500余处，占地超过1万多亩。垃圾在自然界停留的时间也很长：烟头、羊毛织物1—5年；橘子皮2年；经油漆的木板13年；尼龙织物30—40年；皮革50年；易拉罐80—100年；塑料100—200年；玻璃1000年。为此，我们既要少制造垃圾，更要注重垃圾的分类，回收利用，变废为宝。少用一次性筷子、水杯、饭盒等制品，多用可重复使用的制品，减少宝贵的森林资源消耗；少用塑料袋，改用购物布袋，减少城市“白色污染”的危害；购买无氟冰箱、空调等环保电器，保护大气臭氧层；少用高浓度洗涤剂，使用无磷洗衣粉，减少水污染。 第二、污染空气。垃圾是一种成份复杂的混合物。在运输和露天堆放过程中，有机物分解产生恶臭，并向大气释放出大量的氨、硫化物等污染物，其中含有机挥发气体达100多种，这些释放物中含有许多致癌、致畸物。塑料膜、纸屑和粉尘则随风飞扬形成“白色污染”。 第三、污染水体。垃圾中的有害成份易经雨水冲入地面水体，在垃圾堆放或填坑过程中还会产生大量的酸性和碱性有机污染物，同时将垃圾中的重金属溶解出来。垃圾污染源产生的渗出液经土壤渗透会进入地下水体；垃圾直接弃入河流、湖泊或海洋，则会引起更严重的污染。您看：颐和园、北海水面上漂着的塑料瓶和饭盒，香山、八大处林间山路上散落着和树枝上挂着的塑料袋、面包纸等，一些游客只图自己方便，造成旅游环境污染。如果动物误食了白色垃圾不仅会伤及健康，甚至会导致死亡。 第四、土壤渣土化。垃圾直接施用于农田，或仅经简易处理后用于农田会破坏土壤的团粒结构、理化性质和保水、保肥能力。特别是塑料袋、塑料布，如果埋在农田内，庄稼的根就不能生长，农田就会减产，可供人们食用的粮食就会减少。 第五、火灾隐患。垃圾中含有大量可燃物，在天然堆放过程中会产生甲烷等可燃气，遇明火或自燃易引起火灾。随着城市垃圾中有机质含量的提高和由露天分散堆放变为集中堆存，而在长期堆存中只采用简单覆盖致使垃圾产生沼气的危害日益突出，垃圾爆炸事故不断发生，造成重大损失。 第六、有害生物的巢穴。垃圾不但含有病原微生物，而且能为老鼠、鸟类及蚊蝇提供食物、栖息和繁殖的场所，也是传染疾病的根源。 综上所述，对于城市垃圾问题的严重性和迫切性显而易见。要让这些垃圾变废为宝，就要做好垃圾的回收和利用。您知道吗？回收1吨废纸可生产好纸800公斤，可以少砍17棵大树，可节约一半以上的造纸能源，减少35%的水污染；1吨废塑料至少能回炼600公斤汽油和柴油；用废玻璃再造玻璃，不仅可以节约石英砂、纯碱等原料，还可节电；用废金属冶炼金属可节约大量的能源消耗，还可减少空气污染；而一些果皮、蛋壳、菜叶、剩饭等厨房垃圾，可用堆肥发酵的方法处理，变成绿色肥料等。 因此，我们要通过电视、广播、报纸和信息网络等多种大众媒体，大力进行垃圾源头分类收集的宣传教育；抓紧制定适合国情有关垃圾分类收集处理的法规，并严格执行；可考虑在一些单位深入细致地进行垃圾源头分类收集的试点工作；并与大家进一步讨论完善管理办法，使垃圾源头分类收集尽快普遍开展。让我们共同努力，用举手之劳，推动垃圾分类回收，清除垃圾污染，变废为宝，节约资源。使北京能以崭新的面貌夺得2008年奥运会的主办权，同时也给我们自己提供一个优美的健康的生存空间。

10. GE海水淡化膜在多水源脱盐系统中的应用

我国淡水资源紧缺，且分布很不均衡，淡水资源匮乏是制约我国经济发展的重要因素之一。版在国内，大权约有300个城市水资源短缺问题尤为严重。海水淡化技术能够为沿海居民提供充足的生活用水，是解决沿海地区水资源紧缺的有效途径。反渗透技术作为一种先进的脱盐技术，具备环保、高效、耗能少、操作简单等特点。

海水中含盐量不同决定了渗透压的不同，所以在进行两种水源脱盐处理时势必会出现操作压力相差很大的情况。在这样的情况下，必须慎重合理选择操作参数，同时做好相应运行管理，否则稍有疏忽，就会对SWRO系统运行管理造成严重影响。

海水淡化基本工艺流程

用海水作为冷却塔中的冷却水，冬天水温较低时，海水淡化系统原水经冷却塔热交换后排出，然后进入混凝池进行处理。依据操作时实际情况对原水进行切换。然后加入絮凝剂、助凝剂、杀菌剂等，以控制微生物滋长。混凝沉淀池出水供给超滤系统，作为反渗透预处理。预处理后进入装有GE AD2540FF海水淡化膜的反渗透系统中，加入阻垢剂、亚硫酸氢钠还原氧化剂等。经该系统处理后，脱盐率可保证通过一级反渗透即可从海水获取饮用水。