反渗透膜在六横万吨级海水淡化系统中的应用

周尚寅 杨峰 傅红兵

杭州水处理技术研究开发中心有限公司，浙江 杭州 310012

1 北斗星海水淡化膜产品

1.1 北斗星膜海水淡化膜公司及产品应用简介

杭州北斗星膜制品有限公司（以下简称北斗星）成立于2001年，是一家由杭州水处理技术研究开发中心投资组建，专业从事卷式膜元件研发、生产和推广的高科技企业。其生产的膜元件包括S系列高脱盐率海水淡化膜元件、N系列卷式纳滤膜元件、U系列卷式超滤膜元件等系列，目前产品已应用于电子、印染、化工、食品饮料、制药、家电制造、废水处理及特种浓缩分离等行业。公司依托“国家科技支撑计划课题：海水淡化用膜产品制备技术开发”，开展了（1）支撑原材料及工艺；（2）海水淡化反渗透复合膜材料及成膜工艺；（3）膜制备工艺控制技术；（4）膜片生产工艺；（5）元件卷制工艺；（6）后处理技术等六个关键制造技术的研究，其海水淡化反渗透膜元件（BDX8040S）的标准脱盐率为99.5%，标准产水量为24m3/d（标准测试条件[1]：原水：32000mg/L NaCl水溶液，5.5MPa，25℃，回收率：8%），并应用于六横万吨级海水淡化系统。

1.2 北斗星海水淡化膜元件规格及性能参数

表1 北斗星海水淡化膜元件规格及性能参数Table1 specifications and performance parameters of Beidouxing reverse osmosis desalination membrane element

2 六横项目情况

2.1 六横的环境

六横岛隶属浙江省舟山市普陀区，位于钱塘江入海口南端，舟山群岛南部海域，象山港口外，是舟山群岛的第三大岛，全岛陆地面积为106.79平方公里。

2.2 六横项目规划

六横万吨级海水淡化示范工程位于六横台门大葛藤山南麓，是国家发改委海水淡化示范基地和国家科技支撑计划项目“10万吨级膜法海水淡化国产化关键技术开发与工程示范”的一期工程，由杭州（火炬）西斗门膜工业有限公司进行项目设计，并由舟山市普陀区六横水务公司投资建设。项目于2008年9月奠基开工，于2010年1月顺利完成了一期1万吨反渗透海水淡化系统的考核运行，系统中使用的是陶氏反渗透海水膜元件；2011年5月完成二期1万吨反渗透海水淡化系统的考核运行，使用了由北斗星生产的BDX8040S海水淡化反渗透膜；由于北斗星生产的BDX8040S海水淡化反渗透膜在二期系统中的优异表现，三期1.25万吨反渗透海水淡化系统中使用的膜元件也将采用二期中使用的国产膜，预计，在2014年初建成并进行考核运行。

2.3 六横二期反渗透海水淡化系统的工艺流程

六横二期反渗透海水淡化系统工艺流程图如图1所示，系统主要由海水取水、海水预处理、反渗透海水淡化、产品水后处理和系统控制五部分组成。反渗透海水淡化过程是整个系统的核心，主要由反渗透装置、高压给水泵和冲洗和冲洗装置组成，而其中的反渗透装置则是反渗透海水淡化的核心，所采用的压力膜壳为哈尔滨乐普实业发展中心生产的7芯8″压力膜壳R8040C100S-7W，膜元件为北斗星生产的BDX8040S膜元件，整个系统中使用了120个压力膜壳，840支膜元件。

图1 六横二期反渗透海水淡化系统工艺流程图Fig.1 The processfl ow diagramo f the secondst age of Liuheng reverse osmosis desalination system

2.4 海水淡化设备的运行情况

一期的1万吨反渗透海水淡化系统设计为两个5千吨系统（反渗透膜选用的是陶氏公司生产的SW30HRLE-400膜元件），而二期的1万吨反渗透海水淡化系统设计为一个1万吨系统（反渗透膜选用的是北斗星生产的BDX8040S膜元件）。

表2 2012年六横一期和二期海水淡化系统部分运行数据Table 2 The operating data of Liuheng reverse osmosis desalination system in 2012

表2为六横一期和二期海水淡化设备在2012年度的部分运行数据。表2中，不考虑温度和压力影响的情况下，从平均产水量来看，一期海水淡化装置的总平均产水量为378m3/h，而二期海水淡化装置的平均产水量为382 m3/h，比一期的略高；从平均脱盐率来看，一期的平均脱盐率在99.35%左右，二期的平均脱盐率为99.34%，与一期相当。从数据上可以看，海水淡化系统中使用国产北斗星BDX8040S膜元件与进口陶氏SW30HRLE-400膜元件的海水淡化性能在相当的水平上。

3. 结语

随着反渗透海水淡化技术的不断发展，膜元件及装置的国产化率不断提高。北斗星自主研制开发的海水淡化反渗透膜元件BDX8040S在六横二期中运行良好，运行25个月来各方面参数稳定，达到与进口膜元件相当的水平。

[1]中国标准出版社第五编辑室. 膜技术标准汇编(第2版). 北京：中国标准出版社，2010:213-219