反滲透海水淡化工藝

海水淡化的核心過程是反滲透過程。它由高壓泵、能量回收裝置 和反滲透膜組成。

在進入海水反滲透膜之前，清潔的海水由高壓泵加壓，壓力通常在 55 至 85 barg之間，具體取決于水的溫度和鹽度。

　　能量回收裝置(ERD)

　　RO 膜上的壓降約為 1.5 至 2 barg，具體取決于每個壓力容器的元件數量，因此濃縮液在高壓下釋放。借助能量回收裝置，可以重復利用濃縮液中的能量。濃縮物被引導至 ERD，在那里它直接將其能量傳遞給部分進入的給水。

　　能量回收有兩個主要概念：

　示例：

　　海水流量：100 m3/h 應用壓力：75 bar R.O. 回收率：40%

　　產水流量：40 m3/h 不帶能量回收裝置所需功率：300 kW

　　比能量：300/40 = 7.5 kWh/m3

　　能量回收渦輪機所需功率：177 kW

　　比能量：177/40 = 4.4 kWh/m3

　　壓力交換器所需功率：140 kW

　　比能：140/40 = 3.5 kWh/m3

　　設備類型節能成本

　　能量回收渦輪機 (ERT)30-40%+

　　壓力交換器 (PX)50-60%++

　　海水淡化中最常用的 RO 膜是螺旋纏繞薄膜復合膜。它們由一張像信封一樣密封并纏繞成螺旋狀的平板組成。

螺旋纏繞式反滲透膜

　　典型的膜直徑有 3 種：2.5"、4" 和 8"。海水 RO 膜的滲透流量范圍為 1.4 至 37.9 m3/d，因此通常需要許多膜才能滿足工廠滲透水生產要求。

　　薄膜復合材料海水反滲透膜由陶氏化學 (Filmtec)、Hydranautics、Osmonics (Desal) 和東麗制造。

　　膜串聯封裝在壓力容器中，每個壓力容器的膜元件數量可以從 1 到 8 個不等：　　

所需的膜和壓力容器的總數及其布置(陣列)取決于滲透物流量和施加的壓力，即鹽度和溫度。