新型苦咸水反渗透膜元件在除盐中的经济性分析-中国脱盐.PDF

新型苦咸水反渗透膜元件在除盐中的经济性分析 廖卓丹 陶氏化学( 中国)有限公司，上海，201203 摘要：反渗透 （Reverse Osmosis ，RO ）和离子交换 （Ion Exchange ，IX ）作为除盐技术，在 工业水处理及中水回用等领域的使用已经非常普遍。近来，反渗透膜元件在低能耗 （Low energy，LE ）、高脱盐率 （High rejection ，HR ）、抗污染 （Fouling Resistance ，FR ）的技术上 都取得了进步，比如高脱盐低能耗的膜片，减少了产水中心管连接件从而降低产水侧压力损 失的iLEC 端面自锁技术，低压差的进水隔网等。新型反渗透膜元件保证了更低的进水压力 要求，更好的产水水质以及更强的抗污染性能，降低了整体除盐系统的投资成本 （CAPEX ） 和运行成本 （OPEX ）。本文针对不同的应用情景 （进水水源为地表水、废水及一级反渗透 出水时，温度15~25℃，含盐量500~2,000ppm ），对比了分别采用新型膜元件和基准膜元件， 除盐工艺中相关投资成本的差异，并从能耗、化学药品耗量、运行维护几方面分析了综合运 行成本的不同。分析表明，对每 100t/h 规模的系统，采用新型反渗透膜元件，能节省泵/配 套电机及变频器 （Variation Frequency Device ，VFD ）的投资约1~3 万人民币，节省反渗透 后续离子交换系统树脂用量及罐体投资约2~8 万人民币。其次，新型反渗透膜元件在运行成 本上的降低明显，对每100t/h 规模的系统，对于一级反渗透，运行成本节省约5 ～16% ，年 运行成本节省约4 ～9 万人民币；对于二级反渗透，运行成本节省约35 ％，年运行成本节省 约6 ～10 万人民币。采用新型反渗透膜元件，投资回报期远小于膜3 年质保周期，具有经济 效益。 关键词：反渗透；除盐；苦咸水；经济性分析 1 介绍 反渗透和离子交换作为除盐技术，在工业水处理及中水回用等领域的使用已经非常普 遍。近来，反渗透膜元件在低能耗、高脱盐率、抗污染这几方面都取得了进步。新型反渗透 膜元件保证了更低的进水压力要求，更好的产水水质以及更强的抗污染性能，降低了整体除 盐系统的投资成本和运行成本。本文首先分析常见的除盐工艺以及反渗透膜和除盐成本的关 系，其次介绍新型反渗透的特点，接着介绍设备投资、运行成本的评价方法，最后对评价结 果进行分析比较。本文着重分析在反渗透和离子交换树脂除盐系统中，采用新型反渗透膜元 件，针对不同应用领域所导致的设备和运行成本的差异。 2 除盐工艺与反渗透膜 当前，反渗透和离子交换作为除盐技术已经非常普遍。下表罗列了部分电力，钢铁，化 工行业中典型案例的除盐应用情况。 表 1 常见除盐工艺及应用案例汇总 进水水质 产水水质要求 典型除盐 行业 进水水源 电导 离子 电导 离子 产水用途 预处理 工艺 -1 -1 /uS ·cm /ppm /uS ·cm /ppm 电力 地表水 300~400 ≦0.10 SiO ≦0.02 锅炉补给水 UF RO+MB 2