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水处理技术简史之反渗透 (下)

来源:manbex官方网站 发布日期:

2020-11-12 08:07:37

栏目:

反渗透膜元件资讯

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如何进行水处理?

manbex官方网站水处理为您介绍一项水处理专业知识——水处理技术简史之反渗透。

第四部分 反渗透技术在中国

从上文可以看出,上世纪60、70年代是国外反渗透关键技术密集取得突破的时期。而我国当时研究基础较弱,而且处于一段特殊的历史时期,因此同期反渗透技术的研究显著落后。但通过适时的技术引进和自主研发,积累了丰富的应用经验和初步的技术成果,为我国反渗透膜技术甚至是水处理技术的全面进步打下了极为重要的技术和人才基础。

1966年,山东海洋学院化学系、国家海洋局一所、中科院青岛海洋所、中科院化学所等单位开始研究反渗透技术,开发非对称醋酸纤维素膜。1967年,国家科委和国家海洋局组织了全国性的海水淡化会战,青岛和北京主要开展反渗透法的研究。参加会战的一部分人后来汇集到海洋局二所,成立了海水淡化研究室。1975年,海洋局二所等单位研制了日产淡水1.7吨的圆盘板式醋酸纤维素反渗透装置。海洋局二所的海水淡化研究室逐渐发展成今天的杭州水处理技术中心。

中科院兰州冰川冻土沙漠研究所,因为地处西北苦咸水地区,也是国内较早从事反渗透技术研究的单位之一。1974年,他们开发出了日产10吨的醋酸纤维素套管式反渗透装置。兰州所的膜技术团队也逐渐发展成今天的甘肃省膜科学技术研究院。

1974年12月,为了解决天津等地的严重缺水问题,国家科学技术领导小组在北京组织召开了全国海水淡化科技工作会议,并制订了《1975-1985年全国海水淡化科学技术发展规划》。海洋局二所、兰州冰川冻土沙漠所、北京环化所、天津合成材料研究所、中科院海洋所等单位参与反渗透技术研究。

70年代中后期,国内一些单位紧跟国际技术发展趋势,进行了中空纤维和卷式反渗透元件的研究,并于80年代实现了初步的工业化。80年代中重新开始复合膜的开发,经七五、八五攻关中试放大成功后,我国反渗透膜技术开始从实验室研究走向工业规模应用。

我国在上世纪80年代后期开始应用反渗透技术,此后应用规模快速增加。1988年,中国市场销售的8寸膜为600支。1990年,大亚湾核电站建设了国内第一套反渗透海水淡化装置,日产淡水200吨。1999年,大连市建成第一套1000吨/天的反渗透海水淡化装置。2005年,青岛市建成第一套10,000吨/天的反渗透海水淡化装置。2009年,天津建成第一套100,000吨/天的反渗透海水淡化装置。

2018年底,我国累计建成反渗透海水淡化工程121个,淡化规模达到825,641吨/天。但我国更多的反渗透膜和系统应用在发电、石化、煤化工等工业用户上。2014年,在中国工厂使用的反渗透膜有180万支,产水量达到2700万吨/天。

最近20年,我国反渗透膜的国产能力也在不断提升。2000年,我国第一家国产反渗透膜生产企业——汇通源泉在南方汇通科技园区成立。2002年,汇通源泉开始批量生产和销售聚酰胺复合反渗透膜元件。2006年,汇通源泉更名为贵阳时代汇通;2010年,再次更名为时代沃顿科技有限公司。

除时代沃顿和蓝星东丽外,湖南沁森、山东九章膜等众多国内反渗透膜生产企业也陆续出现。


第五部分 小结与展望


反渗透技术的发明和大规模应用是人类历史上一项了不起的科学成就。这一发明的最初动力来自于人类向大海要水的梦想。反渗透技术近70年的发展历史,完美讲述了人类利用科学技术将这个梦想变成现实的故事。

回顾这段历史,应该说美国政府的专项资助计划对反渗透技术初期的发展起到了极大的推动作用,很大程度上奠定了美国在反渗透技术上的领先优势。从创新链条看,哈斯勒、瑞德等先驱提出了正确的设想,确立了反渗透技术正确的研究方向;洛布和索里拉金的开创性工作填补了反渗透从概念到实用之间最大的技术鸿沟;卡多特、布雷、斯帕茨等人兼具科学家素养和企业家精神,在推动反渗透实现从技术到产品的跨越上功不可没。

从研发角度看,洛布和索里拉金合成第一张不对称反渗透膜的研究工作十分出色但并非神奇。洛布曾在1980年详细回顾过这段经历。他们从验证概念、发现差距开始,到分析原因、提出假设,到改进方案、验证假设,最后才获得成功。其中既有运气和灵感的因素,也受到了文献的启发,还有同事的有益建议,就像发生在我们身边的故事那样。

近年来,反渗透技术的应用越来越多地拓展到工业水处理领域,特别是工业废水回用与零排放处理领域。这一方面对反渗透膜在抗污染、耐清洗等方面提出了更高的要求,另一方面也对反渗透的浓缩能力寄予了更高的期待。碟管式反渗透(DTRO)、高压反渗透(HPRO)、高盐反渗透(HSRO)等新型反渗透膜产品与工艺应运而生。

展望未来,反渗透技术还将不断拓展应用领域与规模,甚至可能颠覆40年前建立的技术框架。而随着技术、人才和经验的积累,国产反渗透膜与进口品牌之间的技术壁垒正在消失,国产膜全面取代进口膜只是时间问题。此外,由于我国是全球最主要的工业废水回用与零排放市场,这为国产反渗透膜技术在未来实现技术超越提供了有利条件。

实现城市用水洁净处理,营造和谐人居生活环境。

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