一张“神膜”,把海水变成淡水
万吨级膜法海水淡化技术出口10个国家和地区
把咸苦的海水变成甘甜的饮用水,只靠一张神奇的“膜”就做到了。由杭州水处理技术研究开发中心有限公司、杭州(火炬)西斗门膜工业有限公司联合研发的“万吨级膜法海水淡化单机设计与系统集成技术”项目,获得了2016年度浙江省科技进步奖一等奖。该项目成功突破了大型反渗透海水淡化单机制造和系统集成等核心关键技术,自主设计承建了具有国际先进水平的1万吨/日和1.25万吨/日反渗透海水淡化单机示范工程,开发出高性能反渗透膜产品并首次实现大型工程示范应用。
“膜法海水淡化是海水在高于自身渗透压的压力驱动下,经过半透膜,海水中的水分子可以透过膜到另一侧,而盐离子和其他杂质被膜阻挡截流,从而制得淡水的过程。”杭州水处理技术研究开发中心有限公司总工程师杨波介绍说,在实际工程应用中,将反渗透膜制成一个卷式桶装元器件,装入压力容器内,海水在高压驱动下,以错流方式经过膜表面,在压力作用力下,水分子源源不断地透过膜,形成淡水,从多孔的中心管流出。
杨波告诉记者,由于膜表面海水中大部分盐离子被截流,因此在膜的进水侧形成浓水流出膜元件,通过集成海水取水与预处理净化、高压反渗透、能量回收、淡水后矿化处理等工艺设备,形成一套完整的膜法海水淡化系统,可生产出符合饮用水标准的淡水。
上世纪70年代初,以杭州水处理技术开发中心为代表的一批科研机构率先开始了电渗析、反渗透海水淡化研究与应用工作。1982年,在我国西沙群岛建立了首个电渗析海水淡化站,实现了国内海水淡化零的突破。1997年,国内第一个500吨/日反渗透海水淡化装置在舟山嵊山岛建设投产,揭开了我国膜法海水淡化规模化应用的序幕。历经十余年的研究开发及应用示范,杨波所带领的团队于2011年研发出万吨级膜法海水淡化单机设计与系统集成技术。
为产品水更加符合生活饮用水标准和管网输配要求,项目首创了具有自适应调节功能的“CO2+CaCO3”淡化水后矿化调质工艺,优化矿化池结构设计,解决了淡化水硬度、碱度和PH偏低等问题,填补了国内技术空白。
据杨波介绍,该项目成果于2011年在舟山六横岛得到示范应用,并相继在河北曹妃甸、山东海阳核电、内蒙古庆华等大型海水淡化和高盐废水资源化工程中得到推广,国内市场占有率达60%以上。
目前,该项目部分技术及装备已出口至沙特、印尼、伊朗、越南等10个国家和地区,创造了显著的经济效益和社会效益。项目成果自2011年应用以来,已累计获得新增销售收入7.95亿元,实现利润2.12亿元。 本报记者 林洁