反滲透膜在六橫萬噸級海水淡化系統中的應用

周尚寅 楊峰 傅紅兵

杭州水處理技術研究開發中心有限公司，浙江 杭州 310012

1 北斗星海水淡化膜產品

1.1 北斗星膜海水淡化膜公司及產品應用簡介

杭州北斗星膜制品有限公司（以下簡稱北斗星）成立于2001年，是一家由杭州水處理技術研究開發中心投資組建，專業從事卷式膜元件研發、生產和推廣的高科技企業。其生產的膜元件包括S系列高脫鹽率海水淡化膜元件、N系列卷式納濾膜元件、U系列卷式超濾膜元件等系列，目前產品已應用于電子、印染、化工、食品飲料、制藥、家電制造、廢水處理及特種濃縮分離等行業。公司依托“國家科技支撐計劃課題：海水淡化用膜產品制備技術開發”，開展了（1）支撐原材料及工藝；（2）海水淡化反滲透復合膜材料及成膜工藝；（3）膜制備工藝控制技術；（4）膜片生產工藝；（5）元件卷制工藝；（6）后處理技術等六個關鍵制造技術的研究，其海水淡化反滲透膜元件（BDX8040S）的標準脫鹽率為99.5%，標準產水量為24m3/d（標準測試條件[1]：原水：32000mg/L NaCl水溶液，5.5MPa，25℃，回收率：8%），并應用于六橫萬噸級海水淡化系統。

1.2 北斗星海水淡化膜元件規格及性能參數

表1 北斗星海水淡化膜元件規格及性能參數Table1 specifications and performance parameters of Beidouxing reverse osmosis desalination membrane element

2 六橫項目情況

2.1 六橫的環境

六橫島隸屬浙江省舟山市普陀區，位于錢塘江入海口南端，舟山群島南部海域，象山港口外，是舟山群島的第三大島，全島陸地面積為106.79平方公里。

2.2 六橫項目規劃

六橫萬噸級海水淡化示范工程位于六橫臺門大葛藤山南麓，是國家發改委海水淡化示范基地和國家科技支撐計劃項目“10萬噸級膜法海水淡化國產化關鍵技術開發與工程示范”的一期工程，由杭州（火炬）西斗門膜工業有限公司進行項目設計，并由舟山市普陀區六橫水務公司投資建設。項目于2008年9月奠基開工，于2010年1月順利完成了一期1萬噸反滲透海水淡化系統的考核運行，系統中使用的是陶氏反滲透海水膜元件；2011年5月完成二期1萬噸反滲透海水淡化系統的考核運行，使用了由北斗星生產的BDX8040S海水淡化反滲透膜；由于北斗星生產的BDX8040S海水淡化反滲透膜在二期系統中的優異表現，三期1.25萬噸反滲透海水淡化系統中使用的膜元件也將采用二期中使用的國產膜，預計，在2014年初建成并進行考核運行。

2.3 六橫二期反滲透海水淡化系統的工藝流程

六橫二期反滲透海水淡化系統工藝流程圖如圖1所示，系統主要由海水取水、海水預處理、反滲透海水淡化、產品水后處理和系統控制五部分組成。反滲透海水淡化過程是整個系統的核心，主要由反滲透裝置、高壓給水泵和沖洗和沖洗裝置組成，而其中的反滲透裝置則是反滲透海水淡化的核心，所采用的壓力膜殼為哈爾濱樂普實業發展中心生產的7芯8″壓力膜殼R8040C100S-7W，膜元件為北斗星生產的BDX8040S膜元件，整個系統中使用了120個壓力膜殼，840支膜元件。

圖1 六橫二期反滲透海水淡化系統工藝流程圖Fig.1 The processfl ow diagramo f the secondst age of Liuheng reverse osmosis desalination system

2.4 海水淡化設備的運行情況

一期的1萬噸反滲透海水淡化系統設計為兩個5千噸系統（反滲透膜選用的是陶氏公司生產的SW30HRLE-400膜元件），而二期的1萬噸反滲透海水淡化系統設計為一個1萬噸系統（反滲透膜選用的是北斗星生產的BDX8040S膜元件）。

表2 2012年六橫一期和二期海水淡化系統部分運行數據Table 2 The operating data of Liuheng reverse osmosis desalination system in 2012

表2為六橫一期和二期海水淡化設備在2012年度的部分運行數據。表2中，不考慮溫度和壓力影響的情況下，從平均產水量來看，一期海水淡化裝置的總平均產水量為378m3/h，而二期海水淡化裝置的平均產水量為382 m3/h，比一期的略高；從平均脫鹽率來看，一期的平均脫鹽率在99.35%左右，二期的平均脫鹽率為99.34%，與一期相當。從數據上可以看，海水淡化系統中使用國產北斗星BDX8040S膜元件與進口陶氏SW30HRLE-400膜元件的海水淡化性能在相當的水平上。

3. 結語

隨著反滲透海水淡化技術的不斷發展，膜元件及裝置的國產化率不斷提高。北斗星自主研制開發的海水淡化反滲透膜元件BDX8040S在六橫二期中運行良好，運行25個月來各方面參數穩定，達到與進口膜元件相當的水平。

[1]中國標準出版社第五編輯室. 膜技術標準匯編(第2版). 北京：中國標準出版社，2010:213-219