浅谈反渗透膜法工艺在核电站海水淡化中的应用

　　摘 要：本文对海水淡化技术的工艺进行了分析与讨论，以辽宁红沿河核电站的海水淡化工艺为例，探讨了反渗透膜法水处理技术在海水淡化中的应用，为后续海水淡化技术在核电项目领域的应用提出了建议。

　　关键词：反渗透；海水淡化；核电

　　中图分类号：F403 文献标识码：A

　　1 概述

　　随着国家核电建设的北移，核电站运行所必须的淡水资源显得尤为重要，加之核电站的运行对淡水水量和水质的要求很高，要保证该沿海区域的核电站既能安全可靠运行，又能不破坏当地地下水资源，海水淡化技术的应用则显得十分有用。

　　2 海水淡化的技术与应用

　　海水淡化技术是从海水中获取淡水的技术和过程，主要方法有两类，一类是从海水中取出水，主要是通过蒸馏法、反渗透法等来实现；另一类则是从海水中取出盐，主要实现方法包括离子交换法、电渗析法和压渗法等。但是在目前的海水淡化实践中，主要应用蒸馏法和反渗透膜法两种技术。

　　2.1 蒸馏法

　　蒸馏法淡化是使海水受热气化，复使蒸汽冷凝，从而得到淡水，其实质过程是从蒸馏塔顶获取有价值的低沸点馏分，浓海水则像热电厂蒸馏塔底排出的高沸点残液。蒸馏法一般在火电厂应用较多，利用低品位蒸汽和现有的廉价电力供应，实现水电联产，生产的淡水含盐量较低。

　　2.2 反渗透（RO）膜法

　　反渗透是利用渗透这种现象来实现分离的。对两种含有不同浓度盐的水，用一张具有半透过性质的膜分开，会发现含盐浓度低的一边的水会透过膜渗透到含盐浓度高的一边，但其所含有的盐分并不渗透。这样逐渐融合直到两边的含盐浓度相等为止，这种现象叫渗透，随着渗透过程的进行，纯水一侧的液面不断下降，盐水一侧的液面则不断上升。当液面不再变化时，渗透便达到了平衡状态。此时，两侧液面的高度差称为该种溶液的渗透压。通常溶液愈浓，溶液的渗透压愈大。自然的渗透过程很长，为了加快这个融合过程，可以在含盐量高的一侧增加一个压力，让渗透停止，这就是膜的渗透压力，再把压力加大，水就可以反向渗透，盐分则留下来，这就形成了反渗透的除盐原理。本文仅以反渗透膜法技术为例，介绍该技术在海水淡化技术应用。

　　3 反渗透（RO）膜法技术在海水淡化中的应用

　　反渗透（RO）膜法技术已经应用于辽宁红沿河核电站的海水淡化生产中。海水首先在混凝沉淀池中进行初步澄清处理，并加入混凝剂及次氯酸钠杀菌剂，降低水的浊度并杀灭微生物、细菌、藻类等；之后再经过V型滤池、超滤装置进一步去除水中的悬浮物、有机体和胶体，以满足后续脱盐系统的进水要求；超滤出水再经过加药处理后进入一级反渗透，经加压（约60bar）通过反渗透膜除去99%以上的盐分后，最后进入二级反渗透装置进一步脱盐。

　　3.1 反渗透膜法的预处理

　　由于处于表层的海水，不仅硬度高，而且还含有微生物，易对反渗透膜的表面造成污染，从而导致产水量和脱盐率的下降，造成压差增大，莫得使用寿命降低等问题。为了满足反渗透进水的要求，必须对原水进行预处理。红沿河核电站的预处理方式主要是将海水经过混凝、沉淀和过滤技术处理后，除去水中的颗粒、悬浮固体、细菌、有机物和胶体等，提供满足脱盐系统进水水质要求的预处理水。该预处理过程主要由三个单元组成：混凝沉淀单元 、V型滤池过滤单元和超滤单元。