太阳能辅助反渗透水处理实验研究

太阳能辅助反渗透水处理实验研究第3l卷第11期2010年11月太阳能学报ACI’AENERGLAESOI^RIsSINICA、r01．31．No．11Nov．．20lO太阳能辅助反渗透水处理实验研究张显球，杜明霞，张勇，杨柳(南京师范大学地理科学学院，南京2113046)摘要：设计了由原水预处理系统、太阳集热器、保温水箱、温度控制系统、高压水泵和反渗透膜组件(TW30-4040型)构成的太阳能反渗透水处理实验装置。实验研究了利用清洁、经济的太阳能提高进水温度后反渗透膜的产水量和水质变化。结果表明，在压力为0．9MPa，将水温从18'12提高到38。C，产水量从6．5L／min增加到8．8L／rain，提高了35．5％，出水电导率从2．8斛cm仅上升到3．19ts／cm，出水硬度仍能保持在0mmol／L，可满足中低压锅炉补给水的水质要求；在保持产水量为8L／min的条件下，将进水水温从18℃提高到38℃，可将反渗透运行压力从1．18MPa降至0．8MPa，操作压力下降了32．2％，动力消耗可相应降低32．2％。这表明利用太阳能降低反渗透运行压力，具有节能减排效益和提高设备运行的安全性和可靠性的优点，可广泛应用于水的软化除盐、海水淡化以及污水的深度处理。关键词：太阳能；反渗透；水处理中图分类号：TK511文献标识码：AO引言反渗透作为一项先进的水处理技术，已广泛应用于海水淡化、锅炉补给水的软化脱盐以及医药纯化水和饮用瓶装水的生产和污水的深度处理。目前，反渗透装置的操作参数主要是运行压力和进水温度。由于进水温度只是作为保护反渗透膜的限制条件，即规定进水温度不得超过45℃，而通常条件下天然水的温度都不会超过此值，因此实际应用过程中并不对进水温度进行调控。但实际上，水温对膜的产水量和产水水质有一定影响。文献[1—5]的研究表明，当操作压力一定时，水温升高，产水量增加，除盐率略有下降。Agashichev和Nisanb’60通过建立理论模型，计算结果表明提高反渗透进水温度，可以降低制水成本。Nisan[6。还认为对反渗透进行预加热是反渗透处理的一种新方法。因此，可以在满足产水量和产水水质的条件下对反渗透的操作参数进行优化：适当提高进水温度，在达到用水水质标准的条件下提高产水量；或在稳定产水量的情况下降低系统的运行压力及水泵的动力消耗，同时对提高设备运行的安全性和可靠性具有重要作