近 年 来 随 着 海 水 淡 化 技 术 不 断 进 步,淡 化 规 模的 持 续 扩 大 和 工 程 数 量 的 增 多,淡 化 过 程 本 身 存 在的 一 些 直 接 或 潜 在 环 境 影 响 引 起 了 人 们 的 关 注,比如 浓 盐 水,化 学 药 品 的 排 放 对 海 洋 生 态 环 境 的 可 能侵 害,占 用 或 污 染 地 下 水,耗 费 大 量 能 源 和 噪 声 污 染等 等 。 随 着 长 期 累 积,这 些 直 接 或 潜 在 的 环 境 影 响有 可 能 对 环 境 带 来 危 害 。 海 水 淡 化 有 可 能 引 发 的 环境 问 题 需 要 人 们 引 起 重 视,并 提 早 采 取 有 效 的 预 防和 应 对 措 施 。
1 海 水 淡 化 环 境 影 响 构 成
2 0 世 纪 下 半 叶 以 来,随 着 许 多 国 家 饮 用 水 及 工农 业 生 产 用 水 量 的 增 长,海 水 淡 化 技 术 为 提 高 人 们生 活 水 平 做 出 了 很 大 贡 献 。 然 而,这 项 技 术 的 应 用对 环 境 有 直 接 或 潜 在 的 不 利 影 响 。
1,1 淡 化 装 置 耗 费 很 多 电 能海 水 淡 化 工 程 不 管 是 采 用 膜 法 还 是 热 法 工 艺,
都 需 要 耗 费 很 多 电 能,虽 然 通 过 能 量 回 收 装 置,能 耗得 到 了 一 定 降 低,但 仍 需 热 电 厂 提 供 运 行 所 需 的 电力,这 就 需 要 消 耗 大 量 的 煤 炭,同 时 还 向 大 气 中 排 放更 多 的 温 室 气 体,从 而 进 一 步 造 成 全 球 变 暖 。
根 据,京 都 议 定 书,的 规 定,大 多 数 工 业 化 国 家必 须 在 2 0 0 8 ～ 2 0 1 2 年 内 将 那 些 能 造 成 温 室 效 应 的气 体 排 放 量 控 制 在 比 1 9 9 0 年 的 排 放 量 低 5 % 的 水平 。 为 了 降 低 温 室 气 体 的 排 放,未 来 应 考 虑 采 用 风能,太 阳 能 或 核 能 等 清 洁 能 源 代 替 传 统 能 源,否 则 热电 厂 排 放 污 染 性 气 体 的 数 量 会 有 增 无 减 。
1,2 浓 盐 水 排 放 对 海 洋 生 态 的 潜 在 影 响海 水 淡 化 后 的 浓 盐 水 排 放 对 海 洋 生 态 环 境 可 能有 潜 在 影 响 。 对 于 反 渗 透 脱 盐 装 置,排 出 的 浓 盐 水 是进 水 量 的 3 0 % ～ 7 0 %,即 浓 盐 水 的 浓 度 是 普 通 海 水的 1,3 ～ 1,7 倍 。 对 海 洋 环 境 的 影 响 程 度 取 决 于 周 边环 境 的 水 文 地 质 因 素,特 别 是 海 水 的 海 洋 测 量,海浪,海 流,水 柱 深 度 等 特 性,这 些 因 素 决 定 了 浓 盐 水排 入 大 海 后 产 生 影 响 的 范 围 。
在 不 同 的 地 域 和 地 点,海 洋 环 境 受 浓 盐 水 的 影响 程 度 也 不 一 样,这 种 影 响 包 括 对 海 洋 中 的 某 些 水生 生 物 （ 如 海 草 或 海 藻 ）,海 洋 生 物 聚 集 的 珊 瑚 礁 和海 边 沿 岸 的 沙 滩 等 等,进 而 考 虑 是 否 会 对 不 同 种 类的 鱼 类 和 无 脊 椎 海 洋 生 物 带 来 影 响 。 由 于 这 种 影 响短 期 无 法 看 到,因 此 为 了 避 免 未 来 产 生 不 利 后 果,目前 人 们 需 要 保 持 对 淡 化 厂 周 边 海 洋 环 境 的 跟 踪 观测,同 时 对 海 水 淡 化 装 置 建 立 监 控 和 监 督 机 制 。
国 外 海 水 淡 化 厂 排 放 浓 盐 水 时,通 常 是 把 浓 盐水 引 入 大 海 深 处,让 浓 盐 水 与 天 然 海 水 自 然 混 合,以解 决 浓 盐 水 区 域 性 污 染 问 题 。 我 国 主 要 海 水 淡 化 厂浓 盐 水 是 直 接 排 入 大 海,这 就 有 可 能 影 响 相 关 海 域的 生 态 环 境 。
1,3 固 体 废 弃 物 排 放 的 环 境 影 响海 水 淡 化,制 盐 和 盐 化 工 产 品 提 取 生 产 过 程 中产 生 的 固 体 废 弃 物 含 有 大 量 重 金 属,目 前 固 废 物 主要 用 作 围 海 造 陆 的 吹 填 土,这 将 对 近 海 海 域 造 成 很大 的 污 染 。 同 时,海 水 中 过 量 重 金 属 除 直 接 对 海 洋 生物 造 成 毒 害 外,还 由 生 物 体 富 集 和 食 物 链 传 递,通 过海 水 淡 化 利 用 环 境 影 响 对 策 分 析金 春 华,邵 奎 兴,江 桦
（ 新 华 国 际 工 程 咨 询 公 司,北 京 1 0 0 0 5 3 ）
摘 要,海 水 淡 化 过 程 中 能 源 消 耗,固 废 物,浓 盐 水 和 化 学 药 品 的 排 放,以 及 排 放 废 水 的 温 度 等 问 题,长 期 看 存在 对 海 洋 生 态 环 境 的 潜 在 影 响 。 这 些 问 题 需 要 人 们 引 起 重 视,并 提 早 采 取 有 效 的 预 防 和 应 对 措 施 。
关 键 词,传 质 ; 双 层 分 阶 段 多 生 物 相 ; 厌 氧 污 泥 ; 最 大 比 甲 烷 生 产 率中 图 分 类 号,P 7 4 7 文 献 标 识 码,A 文 章 编 号,1 0 0 0 - 3 7 7 0 ( 2 0 0 8 ) 1 0 - 0 0 6 - 0 4
收 稿 日 期,2 0 0 8 - 0 5 - 0 6
作 者 简 介,金 春 华 （ 1 9 7 2 - ）,男,高 级 工 程 师 ； 研 究 方 向 为 海 水 淡 化,水 环 境 保 护 ； 联 系 电 话,1 3 6 9 3 1 4 3 0 7 2 ； E - m a i l,c h g e n e @ s o h u,c o m 。
第 3 4 卷 第 1 0 期
2 0 0 8 年 1 0 月水 处 理 技 术
T E C H N O L O G Y O F W A T E R T R E A T M E N T
V o l,3 4 N o,1 0
O c t,,2 0 0 86
海 产 品 进 入 人 体 并 造 成 危 害 。
1,4 化 学 药 品 排 放 的 环 境 影 响海 水 淡 化 装 置 排 放 的 浓 盐 水 中 除 了 盐,还 包 括多 种 用 于 脱 盐 装 置 预 处 理 阶 段 的 化 学 品,这 些 化 学品 主 要 包 括 次 氯 酸 纳,氯 化 铁,硫 酸 或 盐 酸,六 偏 磷酸 纳 或 相 关 的 化 学 品,以 及 亚 硫 酸 氢 钠 等 。 对 于 反渗 透 淡 化 装 置,每 年 要 清 洗 反 渗 透 膜 3 ～ 4 次,这 个过 程 中 要 用 到 弱 酸,除 垢 剂 （ 柠 檬 酸,多 磷 酸 纳 等 ）
和 有 腐 蚀 性 的 碱 。 上 述 这 些 化 学 药 品 残 留 随 着 浓 盐水 的 排 放,经 过 积 累 也 会 对 周 围 海 洋 生 态 环 境 和 水生 物 种 产 生 潜 在 影 响,这 种 影 响 从 长 期 趋 势 看 也 许会 产 生 一 定 的 后 果 。
1,5 排 放 废 水 的 温 度 问 题利 用 电 厂 余 热 进 行 淡 化,制 盐 及 盐 化 工 产 品 的提 取,具 有 很 高 的 经 济 价 值,但 废 海 水 中 的 热 能 会 使局 部 海 域 水 温 升 高,导 致 某 些 浮 游 生 物 急 剧 繁 殖 和高 度 密 集,从 而 产 生,赤 潮,,造 成 部 分 海 洋 生 物 死亡 。 海 水 水 温 的 升 高 还 会 使 海 水 中 溶 解 氧 的 含 量 降低,影 响 生 物 的 新 陈 代 谢,甚 至 使 生 物 群 落 发 生 改变,破 坏 海 洋 生 物 的 栖 息 环 境 。 因 此,海 水 淡 化 排 放废 水 的 温 度 问 题 不 容 忽 视 。
此 外,海 水 淡 化 还 存 在 其 他 一 些 影 响,例 如,海水 淡 化 反 渗 透 装 置 的 噪 声 污 染 十 分 严 重,高 压 泵 和能 量 回 收 装 置 能 够 产 生 大 约 9 0 ～ 1 0 0 分 贝 的 噪 音 。
2 海 水 淡 化 利 用 环 境 影 响 对 策
2,1 环 境 法 规 约 束
2,1,1 国 外 有 关 环 境 法 规在 工 业 化 发 达 国 家,通 常 是 通 过 颁 布 环 境 保 护法 规 来 保 护 和 保 持 环 境 资 源 。 目 前,世 界 上 海 水 淡 化对 海 洋 环 境 影 响 问 题 较 为 严 重 和 突 出 的 地 区 是 西 班牙 的 地 中 海 沿 岸 地 区 。 在 西 班 牙,环 境 影 响 评 价 从
1 9 8 6 年 开 始 被 作 为 环 境 事 件 通 用 法 则 写 进 了,1 9 8 6
年 6 月 2 8 日 发 布 的 1 3 0 2 皇 家 法 令,的 环 境 部 分 。
全 国 有 基 础 性 的 环 境 法 规,比 如,环 境 影 响 评 估 法令 （ E n v i r o n m e n t i m p a c t a s s e s s m e n t ）,,包 括 了 一 系列 的 强 制 性 环 境 影 响 评 价 内 容,其 中 一 条 规 定,只要 是 新 建 或 扩 建 海 水 淡 化 装 置,其 处 理 能 力 必 须 大于 3 0 0 0 m
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”,同 时 授 权 允 许 各 自 治 区 颁 布 自 己 的议 事 程 序,发 布 自 己 的 审 查 程 序 。 目 前,西 班 牙 有 3
个 自 治 区 拥 有 不 同 于,环 境 影 响 评 估 法 令,的 脱 盐工 艺 相 关 法 规,其 中 包 括 加 那 利 群 岛 （ C a n a r y ） 。
在 加 那 利 群 岛,为 了 解 决 家 庭 和 农 业 对 淡 水 的需 求,建 设 了 许 多 反 渗 透 海 水 淡 化 装 置 。 为 了 保 护 珍贵 的 海 洋 物 种,加 那 利 群 岛 自 治 区 颁 布 了,生 态 影响 评 估,法 规 （ 1 1 / 1 9 9 0 ）,规 定,生 产 能 力 大 于 5 0 0 0
m
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的 脱 盐 装 置 必 须 要 通 过 生 态 影 响 详 细 评 估,。
同 时,通 过 立 法 积 极 维 护 岛 上 不 同 地 点 的 海 草 场,使之 成 为 多 种 鱼 类 和 无 脊 椎 海 洋 生 物 的 重 要 栖 居 地 。
2,1,2 国 内 相 关 环 境 法 规
1 9 8 4 年,我 国 颁 布 实 施 了 旨 在 保 护 海 洋 环 境 的法 律,,中 华 人 民 共 和 国 海 洋 环 境 保 护 法,。 2 0 0 0
年,该 法 经 修 订 后 再 次 颁 布 实 施 。
2 0 0 6 年 1 1 月,国 务 院 颁 布 实 施 了,海 洋 环 境 保护 法,的 首 个 配 套 条 例,,中 华 人 民 共 和 国 防 治 海 岸工 程 建 设 项 目 污 染 损 害 海 洋 环 境 管 理 条 例,。 该 条例 要 求 我 国 港 口,码 头,滨 海 电 站,矿 山,滨 海 机 场 等新 建 或 改 扩 建 工 程 项 目 （ 含 固 体 废 弃 物,污 水 等 污染 物 处 理 处 置 排 海 工 程 ） 应 当 编 制 环 境 影 响 报 告,
开 展 海 洋 环 境 保 护 措 施 及 其 技 术,经 济 可 行 性 论 证,
并 作 出 海 洋 环 境 影 响 评 价 。 同 时,条 例 对 于 向 海 洋 排放 废 污 水 作 出 了 规 定,,设 置 向 海 域 排 放 废 水 设 施的,应 当 合 理 利 用 海 水 自 净 能 力,选 择 好 排 污 口 的 位置 。 采 用 暗 沟 或 者 管 道 方 式 排 放 的,出 水 管 口 位 置 应当 在 低 潮 线 以 下,。 2 0 0 7 年 9 月,我 国 国 务 院 颁 令 决定 修 改,管 理 条 例,,修 改 后 于 2 0 0 8 年 1 月 1 日 起实 施 。
尽 管,防 治 海 岸 工 程 建 设 项 目 污 染 损 害 海 洋 环境 管 理 条 例,对 工 程 项 目 向 海 洋 排 放 固 体 废 弃 物,
废 污 水 等 作 出 了 规 定,但 是 并 没 有 针 对 海 水 淡 化 工程 设 施 的 具 体 内 容 。 目 前,国 家 也 尚 未 出 台 有 关 海 水淡 化 装 置 环 境 影 响 程 度 判 定 和 处 置 的 法 律 法 规,特别 是 没 有 编 制 在 海 水 淡 化,制 盐 和 盐 化 工 产 品 提 取生 产 过 程 中 三 废 的 排 放 标 准 。
因 此,笔 者 认 为 国 家 应 当 从 法 律 政 策 层 面 针 对海 水 淡 化 利 用 出 台 更 明 确 的 法 规 和 标 准,从 而 对 海水 开 发 利 用 过 程 中 对 环 境 造 成 的 不 利 影 响 控 制 在 大众 可 以 接 受 的 程 度 范 围 内 。
2,2 采 用 可 再 生 能 源
2,2,1 相 关 法 律 法 规近 年 来,我 国 政 府 高 度 重 视 能 源 高 效 利 用 和 生态 环 境 保 护,为 了 降 低 不 可 再 生 能 源 消 耗,减 少 生 产过 程 中 有 害 废 物 对 环 境 的 破 坏,相 继 颁 布 了 一 系 列有 关 法 律 法 规,要 求 企 业 单 位 在 工 程 建 设 和 生 产 运营 过 程 中 采 用 清 洁 能 源,实 施 清 洁 生 产,同 时 也 制 订了 相 应 的 鼓 励 和 支 持 措 施 。
在,中 华 人 民 共 和 国 可 再 生 能 源 法,中 明 确 指出,风 能,太 阳 能,水 能,生 物 质 能,地 热 能 和 海 洋 能金 春 华 等,海 水 淡 化 利 用 环 境 影 响 对 策 分 析 7
等 非 化 石 能 源 为 可 再 生 能 源 。 该 法 第 十 二 条 规 定,
,国 家 将 可 再 生 能 源 开 发 利 用 的 科 学 技 术 研 究 和 产业 化 发 展 列 为 科 技 发 展 与 高 技 术 产 业 发 展 的 优 先 领域,纳 入 国 家 科 技 发 展 规 划 和 高 技 术 产 业 发 展 规 划,
并 安 排 资 金 支 持 可 再 生 能 源 开 发 利 用 的 科 学 技 术 研究,应 用 示 范 和 产 业 化 发 展,促 进 可 再 生 能 源 开 发 利用 的 技 术 进 步,降 低 可 再 生 能 源 产 品 的 生 产 成 本,提高 产 品 质 量,。 由 此 可 见,在 经 济 发 展 保 持 快 速 增 长的 同 时,为 减 少 牺 牲 环 境 的 代 价,生 产 经 营 过 程 中 采用 清 洁 的 可 再 生 能 源 替 代 传 统 化 石 能 源,不 仅 属 于国 家 鼓 励 和 支 持 的 范 畴,而 且 也 是 满 足 未 来 人 类 生产 和 生 活 双 重 需 求 的 趋 势 和 方 向 。
2,2,2 风 能 海 水 淡 化风 能 已 经 成 为 未 来 替 代 传 统 化 石 燃 料 的 主 要 新能 源 之 一 。 风 力 发 电 是 当 今 风 能 利 用 的 主 要 形 式 。
截 至 2 0 0 5 年 底,世 界 风 电 装 机 总 容 量 为 5 9 3 2,2 万
k W,同 比 上 年 增 长 2 5 % 。 我 国 当 年 风 电 装 机 容 量 为
1 2 6 万 k W,居 第 八 位 。
海 水 淡 化 降 低 成 本 的 关 键 是 降 低 海 水 淡 化 的 能耗,海 水 淡 化 的 能 耗 成 本 占 总 成 本 的 4 0 %,因 此 不断 提 高 和 改 进 能 量 回 收 技 术 是 提 高 经 济 性 的 目 标,
同 时,降 低 能 耗 意 味 着 燃 烧 更 少 的 矿 物 燃 料,从 而 减少 温 室 气 体 的 排 放,极 大 地 改 善 大 气 环 境 质 量 。 目前,风 能 应 用 于 海 水 淡 化 工 程 已 经 取 得 了 较 为 成 熟的 研 究 成 果,在 世 界 范 围 内 有 了 较 为 广 泛 的 应 用 。
表 1 列 出 了 全 球 部 分 风 能 海 水 淡 化 工 程 。
从 表 中 可 以 看 出,目 前 风 能 海 水 淡 化 的 规 模 还不 大,大 多 选 择 在 拥 有 丰 富 风 力 资 源 的 滨 海 地 区 和海 岛 。 风 能 海 水 淡 化 分 为 直 接 风 能 海 水 淡 化 和 间 接风 能 海 水 淡 化,前 者 是 直 接 将 风 力 的 机 械 能 驱 动 海水 淡 化 的 反 渗 透 或 蒸 馏 单 元,后 者 是 先 利 用 风 能 发电,然 后 再 通 过 电 能 驱 动 后 续 的 脱 盐 单 元 （ 反 渗 透,
蒸 馏 或 电 渗 析 ） 。 目 前,间 接 风 能 海 水 淡 化 是 较 多 采用 的 风 能 海 水 淡 化 技 术 途 径 。 从 风 电 技 术 适 应 性,
淡 化 技 术 特 点 和 应 用 程 度 而 言,采 用 反 渗 透 单 元 与风 力 发 电 结 合 是 最 匹 配 的 模 式,具 有 能 耗 低,系 统 简单,容 易 适 应 风 力 发 电 能 量 变 化 的 特 点 。 对 于 偏 远 地区 或 孤 立 海 岛,蒸 馏 单 元 和 电 渗 析 单 元 由 于 工 艺 和操 作 简 单,所 以 比 较 适 合 。
目 前,风 能 海 水 淡 化 面 临 的 主 要 问 题 是,风 速 时常 变 化,能 量 供 应 不 稳 定,具 有 间 歇 性 和 波 动 性 。 针对 这 一 问 题,可 以 通 过 提 高 供 电 系 统 的 稳 定 性 来 解决 。 对 于 有 电 网 覆 盖 的 地 区,可 以 采 用 并 网 发 电 的 风力 发 电 系 统,风 力 不 足 时,可 以 由 电 网 向 海 水 淡 化 单元 供 电,维 持 淡 化 过 程 正 常 运 行 。 另 一 方 面,对 于 没有 电 网 的 偏 远 地 区 或 孤 岛,可 以 采 用 多 种 能 源 联 合系 统,比 如 风 力 - 柴 油 机 联 合 系 统 或 者 风 力 - 太 阳能 联 合 系 统 。
尽 管 存 在 问 题,但 不 可 否 认 的 是,随 着 风 能 装 机容 量 的 扩 大,风 电 成 本 会 有 显 著 下 降 （ 风 能 容 量 增加 一 倍,风 电 成 本 会 降 低 1 5 % ）,据 预 测,到 2 0 3 0 年我 国 风 电 成 本 会 比 现 在 降 低 5 0 % 。 因 此,从 长 远 看,
风 能 海 水 淡 化 是 未 来 发 展 的 一 个 趋 势,风 能 海 水 淡化 技 术 的 推 广 应 用,对 于 有 效 减 轻 环 境 能 源 压 力,减少 温 室 气 体 排 放 对 大 气 环 境 造 成 有 害 影 响 具 有 重 要意 义 。
2,3 海 水 淡 化 综 合 利 用海 水 淡 化 对 海 洋 环 境 的 影 响 主 要 在 于 浓 盐 水 的排 放 。 随 着 大 规 模 海 水 淡 化 工 程 的 实 施,大 量 高 浓 度浓 盐 水 的 排 放 将 会 对 环 境 造 成 不 利 影 响 。 尽 管,未 见中 小 规 模 海 水 淡 化 工 程 对 环 境 有 明 显 影 响 的 报 导,
但 对 于 大 型 淡 化 工 程,在 类 似 于 我 国 渤 海 湾 这 样 的封 闭 式 海 域,高 浓 度 浓 盐 水 对 生 态 环 境 的 影 响 存 在较 大 风 险 。
2,3,1 有 关 政 策根 据 我 国 的 发 展 规 划 纲 要,开 展 资 源 综 合 利 用,
是 实 施 节 约 资 源 基 本 国 策,转 变 经 济 增 长 方 式,发 展循 环 经 济,建 设 资 源 节 约 型 和 环 境 友 好 型 社 会 的 重要 途 径 和 紧 迫 任 务 。 按 照 科 学 发 展 观,发 展 循 环 经 济和 加 强 海 洋 环 境 保 护 的 要 求,海 水 作 为 一 种 资 源 应当 得 到 综 合 高 效 利 用 。 海 水 是 化 学 资 源 的 宝 库,作 为水 资 源 和 化 学 矿 物 资 源,既 具 有 取 之 不 尽 的 优 势,又存 在 组 分 复 杂,分 离 难 度 大 等 难 题,其 开 发 的 根 本 出路 在 于 综 合 利 用 。
我 国 政 府 高 度 重 视 海 水 淡 化 及 综 合 利 用 技 术 的开 发,在 国 务 院 发 布 的,国 家 中 长 期 科 技 发 展 规 划,
中,将 海 水 淡 化 和 海 水 化 学 资 源 利 用 技 术 列 为 重 点领 域 的 主 题 ； 在 国 家 发 改 委 颁 布 的,海 水 利 用 专 项规 划,中,将 浓 盐 水 提 取 钾,溴,镁 等 列 为 重 点 工 程 ；
地 点 原 水 淡 化 技 术 规 模 / m
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西 班 牙 - L o s M o r i s c o s
西 班 牙 - P a j a r a
希 腊 - D r e p a n o o n
德 国 - H e l g o l a n d
德 国 - B o r k u m 岛德 国 - R u e g e n 岛中 国 山 东 小 黑 山 岛苦 咸 水海 水海 水海 水海 水海 水苦 咸 水反 渗 透反 渗 透反 渗 透反 渗 透蒸 馏 法蒸 馏 法电 渗 析
2 0 0
5 6
2 5
2 3 0 4 0
7,2 ～ 4 8
1 2 0 ～ 3 0 0
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表 1 全 球 部 分 风 能 海 水 淡 化 工 程
T a b l e 2 I n t r o d u c t i o n o f s o m e s e a w a t e r d e s a l i n a t i o n p r o j e c t s u s i n g
w i n d e n e r g y
水 处 理 技 术 第 3 4 卷 第 1 0 期
8
在 国 家 科 技 部 的,十 一 五,国 家 科 技 支 撑 计 划 重 点 专项 中,将 万 吨 级 海 水 提 钾,千 吨 级 海 水 提 溴 和 万 吨 级海 水 提 镁 列 为 重 点 支 持 课 题 。
2,3,2 综 合 利 用 产 业 前 景 分 析随 着 大 规 模 海 水 淡 化 工 程 的 实 施,海 水 淡 化 不仅 会 发 挥 巨 大 的 补 充 和 替 代 淡 水 资 源 作 用,而 且 淡化 后 副 产 浓 盐 水 的 处 理 利 用 问 题 也 随 之 而 来 。 特 别是 对 于 我 国 渤 海 湾 这 样 的 内 海 地 区,海 水 更 换 周 期长 （ 水 体 3 0 年 才 能 更 换 一 次 ）,为 避 免 大 量 浓 盐 水 长期 排 放 可 能 对 海 洋 环 境 造 成 的 污 染,需 要 充 分 利 用浓 盐 水 中 的 化 学 资 源 。 不 仅 可 以 减 少 有 害 排 放,降 低对 海 洋 生 态 环 境 的 破 坏,而 且 由 于 浓 盐 水 中 富 含 钠,
钾,溴,镁,锂 等 元 素,多 为 陆 地 上 紧 缺 的 矿 物 资 源,
对 这 些 化 学 元 素 的 提 取 可 创 造 出 巨 大 的 经 济 价 值 。
例 如,对 于 日 产 量 1 0 万 吨 的 海 水 淡 化 工 程,年 产 浓盐 水 约 5 0 0 0 万 吨 。 其 中,含 氯 化 钠 2 5 0 万 吨,硫 酸 钾
8,5 万 吨,溴 素 6 0 0 0 吨,镁 盐 5 0 万 吨,总 价 值 约 1 3
亿 元 。
从 海 水 淡 化 后 的 浓 盐 水 中 提 取 多 种 化 学 元 素 是海 水 利 用 产 业 链 的 进 一 步 延 伸,最 终 完 全 可 以 实 现清 洁 生 产 和 零 排 放,符 合 循 环 经 济 产 业 发 展 的 要 求 。
海 水 淡 化 综 合 利 用 基 本 工 艺 流 程 见 图 1 。
展 望 海 水 资 源 综 合 利 用 的 产 业 发 展 前 景,根 据
,海 水 利 用 专 项 规 划,的 目 标,2 0 1 0 年 全 国 的 海 水 淡化 规 模 日 产 量 将 达 到 8 0 ～ 1 0 0 万 吨,若 将 副 产 的 浓盐 水 资 源 全 部 加 以 利 用,则 可 形 成 约 5 0 万 吨 钾 肥,
2,5 万 吨 溴 素,1 0 0 万 吨 镁 盐 和 6 0 0 万 吨 精 盐 或 原 盐的 生 产 能 力,新 增 产 值 约 4 0 亿 元 。 当 2 0 2 0 年 的 海 水淡 化 目 标 实 现 时,海 洋 钾 肥 的 规 模 将 超 过 1 5 0 万 吨,
海 洋 化 学 资 源 利 用 这 一 产 业 的 产 值 将 达 到 1 0 0 亿 元以 上 。
因 此,海 水 淡 化 综 合 利 用 不 仅 可 获 得 很 好 的 综合 经 济 效 益,降 低 海 水 淡 化 成 本,而 且 减 少 了 排 放,
降 低 了 潜 在 的 不 利 环 境 影 响,为 保 护 海 洋 环 境 作 出了 重 要 贡 献,具 有 非 常 广 阔 的 发 展 前 景 。
2,4 其 他 对 策海 水 淡 化 项 目 主 要 的 污 染 物 是 废 水,噪 音 及 固废,其 中 废 水 排 放 主 要 是 反 渗 透 浓 海 水 的 排 放,盐 度比 原 海 水 约 高 一 倍,虽 然 排 放 标 准 中 未 对 排 放 水 浓度 作 规 定,但 由 于 其 对 环 境 存 在 可 能 的 影 响 最 好 采取 一 定 的 措 施 。 最 好 的 方 式 是 将 浓 海 水 综 合 利 用,引入 盐 田 晒 盐,作 为 景 观 用 水,泳 池 水 等 综 合 利 用,如无 法 利 用 则 宜 与 其 他 排 水 混 合 后 一 起 排 入 大 海,降低 其 排 海 盐 度,减 轻 潜 在 影 响 。
对 于 预 处 理 的 反 洗 水,主 要 是 S S 会 超 过 国 家排 放 标 准 。 一 般 其 水 量 约 为 浓 海 水 的 1 0 % 以 下,S S
则 受 原 海 水 影 响 较 大,一 般 每 升 在 数 百 毫 克,当 海 水淡 化 规 模 较 小 时 排 放 量 较 小,可 与 浓 排 水 混 合 使 排海 S S 达 到 排 放 标 准 。 当 海 水 淡 化 规 模 较 大 时,可 以通 过 沉 淀 池 集 泥 后 统 一 填 埋 或 用 于 填 海 利 用 。
对 于 噪 音 污 染,一 般 而 言 主 要 的 产 噪 设 备 经 过各 种 衰 减 后 达 到 厂 界 的 声 压 级 基 本 能 满 足 工 业 企 业厂 界 噪 声 标 准 （ G B 1 2 3 4 8 - 9 0 ） 一 类 标 准 。 为 了 尽 量 降低 噪 声 声 压 级,可 在 泵 进,出 气 处 加 装 消 声 器,并 搞好 厂 区 的 绿 化 工 作,多 种 草 木,有 利 于 隔 音 降 噪 。 并协 调 好 各 主 要 噪 声 产 生 车 间 的 工 作 时 间,使 噪 声 源叠 加 值 尽 量 最 小 化 。
对 于 固 体 废 弃 物,主 要 是 来 自 沉 淀 池 排 出 的 污泥 （ 如 对 预 处 理 反 冼 水 中 的 污 泥 进 行 收 集 ） 和 膜 处 理系 统 更 换 下 来 的 滤 袋 和 膜 元 件 。 还 有 少 量 的 药 剂 包装 袋 和 生 活 垃 圾 。 沉 淀 池 排 出 的 污 泥 主 要 是 海 水 中的 泥 沙 等,为 一 般 固 废 。 膜 处 理 系 统 更 换 下 来 的 滤 袋和 膜 元 件 主 要 是 P P 和 化 纤 类 材 料,也 为 一 般 固 废 。
可 将 沉 淀 池 排 出 的 污 泥 干 化 填 埋 处 理,或 利 用 作 填海 造 地 。 膜 处 理 系 统 更 换 下 来 的 滤 袋 和 膜 元 件 可 由环 卫 部 门 统 一 收 集 处 置,生 活 固 废 由 环 卫 部 门 分 类收 集 后 统 一 处 理 。
参 考 文 献,
[ 1 ] 乔 世 珊,田 玉 龙,史 晓 明,等,海 水 淡 化 技 术 及 应 用 [ M ],北 京,中 国水 利 水 电 出 版 社,2 0 0 7,
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2 0 0 5 ( 3 ),1 6 - 1 9,
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G1G2
G3G4G5
G6G7G8
G9GAGB
GCGD
GEG8
GFG2G1GAG10G11
G12G13G14G15GFG2G16G17G18G19
G1AG8G2
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G1EG1FG20!G15GFG2G18GC
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图 1 海 水 淡 化 综 合 利 用 流 程
F i g,1 I n t e g r a t i o n p r o c e s s o f s e a w a t e r d e s a l i n a t i o n
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金 春 华 等,海 水 淡 化 利 用 环 境 影 响 对 策 分 析 9
A N A L Y S I S O F E N V I R O N M E N T A L E F F E C T B Y S E A W A T E R D E S A L I N A T I O N
J I N C H U N H U A S H A O K U I X I N,J I A N G H U A
J I N C h u n - h u a S H A O K u i - x i n,J I A N G H u a
( C h i n a W a t e r I n t e r n a t i o n a l E n g i n e e r i n g C o n s u l t i n g,C o,L t d,B e i j i n g 1 0 0 0 5 3,C h i n a )
A b s t r a c t,T h r e e w e r e m a n y p r o b l e m s i n t h e s e a w a t e r d e s a l i n a t i o n,s u c h a s e n e r g y c o n s u m p t i o n,s o l i d w a s t e,c o n c e n t r a t e d s a l t s o l u t i o n,c h e m i c a l e j e c -
t i o n e t c,T h e p o t e n t i a l e f f e c t o f t h e m o n o c e a n e n v i r o n m e n t e x i s t e d,T h e p r e v e n t i o n a n d s o l u t i o n f o r t h e s e p r o b l e m s s h o u l d b e d o n e a s s o o n a s p o s s i b l e,
K e y w o r d s,s e a w a t e r d e s a l i n a t i o n ; e n v i r o n m e n t a l e f f e c t ; c o u n t e r m e a s u r e
S T U D Y O N N O V E L P O L Y ( P H T H A L A Z I N O N E E T H E R N I T R I L E K E T O N E ) H O L L O W F I B E R
U L T R A F I L T R A T I O N M E M B R A N E S
Y A N G D a - l i n g,Z H A N G Y a o,Z H A N G S h o u - h a i,H A N J u n - n a n,J I A N X i - g a o
( D e p a r t m e n t o f P o l y m e r M a t e r i a l s,D a l i a n U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y,L i a o n i n g H i g h P e r f o r m a n c e R e s i n E n g i n e e r i n g R e s e a r c h C e n t e r,D a l i a n 1 1 6 0 1 2,C h i n a )
A b s t r a c t,B y u s i n g p o l y ( p h t h a l a z i n o n e e t h e r n i t r i l e k e t o n e ) ( P P E N K ) a s m e m b r a n e m a t e r i a l,N - m e t h y l - 2 - p y r r c l i d o n e ( N M P ) a s s o l v e n t,t h e h o l l o w f i b e r
m e m b r a n e w e r e p r e p a r e d b y t h e d r y - w e t p h a s e i n v e r s i o n t e c h n i q u e,T h e e f f e c t o f P P E N K c o n c e n t r a t i o n,a d d i t i v e c o n t e n t,a i r g a p d i s t a n c e,g e l - b a t h t e m -
p e r a t u r e a n d f i b e r t h i c k n e s s d u r i n g t h e m e m b r a n e p r e p a r e d p r o c e s s o n t h e s t r u c t u r e a n d p r o p e r t y o f P P E N K h o l l o w f i b e r u l t r a f i l t r a t i o n m e m b r a n e s w e r e
s t u d i e d,B y t h e r e t e n t i o n t e s t o f B S A,t h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e p u r e w a t e r f l u x o f m e m b r a n e s w a s 7 7 0 L · m
- 2
· h
- 1
w h e n t h e P P E N K c o n c e n t r a t i o n w a s
1 3 % a n d r a t i o o f n e a r - t o c l o u d p o i n t α = 0,9 f o r E g O H c o n t e n t ; w i t h t h e i n c r e a s e o f t h e a i r g a p d i s t a n c e,p u r e w a t e r f l u x o f t h e m e m b r a n e d e c r e a s e d
w h i l e t h e r e t e n t i o n o f B S A i n c r e a s e d,t h e b e s t a i r g a p r a n g e w a s 5 ～ 8 c m ; W i t h t h e i n c r e a s e o f g e l - b a t h t e m p e r a t u r e,p u r e w a t e r f l u x e s i n c r e a s e d w h i l e
t h e r e t e n t i o n o f B S A d e c r e a s e d,T h e p r o p e r g e l - b a t h t e m p e r a t u r e w a s 2 1 ～ 2 5 ℃ a n d t h e o p t i m u m r a n g e o f f i b e r t h i c k n e s s w a s a b o u t 0,1 5 ～ 0,1 8 m m,
K e y w o r d s,P P E N K ; h o l l o w f i b e r u l t r a f i l t r a t i o n m e m b r a n e ; p o l y m e r c o n c e n t r a t i o n ; a i r g a p d i s t a n c e ; g e l - b a t h t e m p e r a t u r e
预 压 后 膜 的 水 通 量 随 着 纤 维 壁 厚 的 增 加 而 降 低,但相 差 不 大,当 厚 度 达 到 0,1 8 8 m m 时,通 量 降 低 程 度偏 大,这 是 因 为 纤 维 厚 度 的 增 加 增 大 了 膜 的 传 质 阻力,表 现 为 膜 的 水 通 量 偏 小 。 综 合 以 上 因 素,确 定 最佳 纤 维 壁 厚 为 0,1 5 ～ 0,1 8 m m 。
3 结 论采 用 干 - 湿 相 转 化 法 制 备 中 空 纤 维 超 滤 膜,当聚 合 物 浓 度 取 1 3 % ～ 1 4 %,添 加 剂 E g O H 含 量 α 在
0,8 ～ 0,9 范 围 内,制 得 的 超 滤 膜 性 能 较 优,最 高 通 量可 达 7 7 0 L · m
- 2
· h
- 1
。
空 气 间 隙 的 增 加 可 提 高 膜 的 截 留 性 能,但 通 量会 有 所 下 降,选 取 最 佳 空 气 间 隙 为 5 ～ 8 c m 。 凝 胶 浴温 度 在 试 验 范 围 内 升 高 有 利 于 膜 通 量 的 增 大,而 截留 率 变 化 不 大,因 此 在 制 膜 时,可 以 适 当 提 高 凝 胶 浴温 度,本 试 验 选 取 最 佳 凝 胶 浴 温 度 为 2 1 ～ 2 5 ℃ 。 中空 纤 维 超 滤 膜 纤 维 壁 厚 为 0,1 5 ～ 0,1 8 m m 时 膜 结 构破 坏 程 度 较 低,制 得 的 超 滤 膜 具 有 优 良 的 超 滤 性 能 。
参 考 文 献,
[ 1 ] 华 耀 祖,超 滤 技 术 与 应 用 [ M ],北 京,化 学 工 业 出 版 社,2 0 0 4,
[ 2 ] H a n e m a a i j e r J H,R o b b e r t s e n T,T h V a n D e n B o o m g a a r d,e t a l,
F o u l i n g o f U F M e m b r a n e s,T h e r o l e o f p r o t a i n a d s o r p t i o n a n d s a l t
p r e c i p i t a t i o n [ J ],J M e m b r S c i,,1 9 8 9,4 0,1 9 9 - 2 1 7,
[ 3 ] 王 国 庆,蹇 锡 高,张 守 海,等,低 截 留 分 子 质 量 新 型 聚 芳 醚 腈 酮 超滤 膜 的 研 制 [ J ],现 代 化 工,2 0 0 3,2 3 ( 7 ),3 7 - 4 0,
[ 4 ] 王 国 庆,张 守 海,杨 大 令,等,新 型 聚 芳 醚 腈 酮 超 滤 膜 制 备,非 溶 剂添 加 剂 的 影 响 [ J ],功 能 高 分 子 学 报,2 0 0 5,1 8 ( 1 ),1 0 5 - 1 1 0,
[ 5 ] 王 国 庆,张 守 海,杨 大 令,等,蒸 发 对 新 型 聚 芳 醚 腈 酮 超 滤 膜 性 能的 影 响 [ J ],膜 科 学 与 技 术,2 0 0 5,2 5 ( 3 ),1 8 - 2 1,
[ 6 ] 杨 永 强,杨 大 令,张 守 海,等,高 性 能 中 空 纤 维 超 滤 膜 结 构 和 性 能研 究 [ J ],现 代 化 工,2 0 0 5,2 5 ( 5 ),4 4 - 4 7,
[ 7 ] 贠 延 滨,李 继 定,陈 翠 仙,P V P K 3 0 和 T w e e n 8 0 对 中 空 纤 维 超 滤膜 结 构 和 性 能 的 影 响 [ J ],水 处 理 技 术,2 0 0 6,3 2 ( 1 ),1 4 - 1 7,
[ 8 ] W e n - L i C h o u,M i n g - C h i e n Y a n g,E f f e c t o f c o a g u l a n t t e m p e r a t u r e
a n d c o m p o s i t i o n o n s u r f a c e m o r p h o l o g y a n d m a s s t r a n s f e r p r o p e r -
t i e s o f c e l l u l o s e a c e t a t e h o l l o w f i b e r m e m b r a n e s [ J ],P o l y m A d v
T e c h n o l,,2 0 0 5,1 6,5 2 4 - 5 3 2,
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杨 大 令 等,新 型 聚 芳 醚 腈 酮 中 空 纤 维 超 滤 膜 的 研 究 2 5
1 海 水 淡 化 环 境 影 响 构 成
2 0 世 纪 下 半 叶 以 来,随 着 许 多 国 家 饮 用 水 及 工农 业 生 产 用 水 量 的 增 长,海 水 淡 化 技 术 为 提 高 人 们生 活 水 平 做 出 了 很 大 贡 献 。 然 而,这 项 技 术 的 应 用对 环 境 有 直 接 或 潜 在 的 不 利 影 响 。
1,1 淡 化 装 置 耗 费 很 多 电 能海 水 淡 化 工 程 不 管 是 采 用 膜 法 还 是 热 法 工 艺,
都 需 要 耗 费 很 多 电 能,虽 然 通 过 能 量 回 收 装 置,能 耗得 到 了 一 定 降 低,但 仍 需 热 电 厂 提 供 运 行 所 需 的 电力,这 就 需 要 消 耗 大 量 的 煤 炭,同 时 还 向 大 气 中 排 放更 多 的 温 室 气 体,从 而 进 一 步 造 成 全 球 变 暖 。
根 据,京 都 议 定 书,的 规 定,大 多 数 工 业 化 国 家必 须 在 2 0 0 8 ～ 2 0 1 2 年 内 将 那 些 能 造 成 温 室 效 应 的气 体 排 放 量 控 制 在 比 1 9 9 0 年 的 排 放 量 低 5 % 的 水平 。 为 了 降 低 温 室 气 体 的 排 放,未 来 应 考 虑 采 用 风能,太 阳 能 或 核 能 等 清 洁 能 源 代 替 传 统 能 源,否 则 热电 厂 排 放 污 染 性 气 体 的 数 量 会 有 增 无 减 。
1,2 浓 盐 水 排 放 对 海 洋 生 态 的 潜 在 影 响海 水 淡 化 后 的 浓 盐 水 排 放 对 海 洋 生 态 环 境 可 能有 潜 在 影 响 。 对 于 反 渗 透 脱 盐 装 置,排 出 的 浓 盐 水 是进 水 量 的 3 0 % ～ 7 0 %,即 浓 盐 水 的 浓 度 是 普 通 海 水的 1,3 ～ 1,7 倍 。 对 海 洋 环 境 的 影 响 程 度 取 决 于 周 边环 境 的 水 文 地 质 因 素,特 别 是 海 水 的 海 洋 测 量,海浪,海 流,水 柱 深 度 等 特 性,这 些 因 素 决 定 了 浓 盐 水排 入 大 海 后 产 生 影 响 的 范 围 。
在 不 同 的 地 域 和 地 点,海 洋 环 境 受 浓 盐 水 的 影响 程 度 也 不 一 样,这 种 影 响 包 括 对 海 洋 中 的 某 些 水生 生 物 （ 如 海 草 或 海 藻 ）,海 洋 生 物 聚 集 的 珊 瑚 礁 和海 边 沿 岸 的 沙 滩 等 等,进 而 考 虑 是 否 会 对 不 同 种 类的 鱼 类 和 无 脊 椎 海 洋 生 物 带 来 影 响 。 由 于 这 种 影 响短 期 无 法 看 到,因 此 为 了 避 免 未 来 产 生 不 利 后 果,目前 人 们 需 要 保 持 对 淡 化 厂 周 边 海 洋 环 境 的 跟 踪 观测,同 时 对 海 水 淡 化 装 置 建 立 监 控 和 监 督 机 制 。
国 外 海 水 淡 化 厂 排 放 浓 盐 水 时,通 常 是 把 浓 盐水 引 入 大 海 深 处,让 浓 盐 水 与 天 然 海 水 自 然 混 合,以解 决 浓 盐 水 区 域 性 污 染 问 题 。 我 国 主 要 海 水 淡 化 厂浓 盐 水 是 直 接 排 入 大 海,这 就 有 可 能 影 响 相 关 海 域的 生 态 环 境 。
1,3 固 体 废 弃 物 排 放 的 环 境 影 响海 水 淡 化,制 盐 和 盐 化 工 产 品 提 取 生 产 过 程 中产 生 的 固 体 废 弃 物 含 有 大 量 重 金 属,目 前 固 废 物 主要 用 作 围 海 造 陆 的 吹 填 土,这 将 对 近 海 海 域 造 成 很大 的 污 染 。 同 时,海 水 中 过 量 重 金 属 除 直 接 对 海 洋 生物 造 成 毒 害 外,还 由 生 物 体 富 集 和 食 物 链 传 递,通 过海 水 淡 化 利 用 环 境 影 响 对 策 分 析金 春 华,邵 奎 兴,江 桦
（ 新 华 国 际 工 程 咨 询 公 司,北 京 1 0 0 0 5 3 ）
摘 要,海 水 淡 化 过 程 中 能 源 消 耗,固 废 物,浓 盐 水 和 化 学 药 品 的 排 放,以 及 排 放 废 水 的 温 度 等 问 题,长 期 看 存在 对 海 洋 生 态 环 境 的 潜 在 影 响 。 这 些 问 题 需 要 人 们 引 起 重 视,并 提 早 采 取 有 效 的 预 防 和 应 对 措 施 。
关 键 词,传 质 ; 双 层 分 阶 段 多 生 物 相 ; 厌 氧 污 泥 ; 最 大 比 甲 烷 生 产 率中 图 分 类 号,P 7 4 7 文 献 标 识 码,A 文 章 编 号,1 0 0 0 - 3 7 7 0 ( 2 0 0 8 ) 1 0 - 0 0 6 - 0 4
收 稿 日 期,2 0 0 8 - 0 5 - 0 6
作 者 简 介,金 春 华 （ 1 9 7 2 - ）,男,高 级 工 程 师 ； 研 究 方 向 为 海 水 淡 化,水 环 境 保 护 ； 联 系 电 话,1 3 6 9 3 1 4 3 0 7 2 ； E - m a i l,c h g e n e @ s o h u,c o m 。
第 3 4 卷 第 1 0 期
2 0 0 8 年 1 0 月水 处 理 技 术
T E C H N O L O G Y O F W A T E R T R E A T M E N T
V o l,3 4 N o,1 0
O c t,,2 0 0 86
海 产 品 进 入 人 体 并 造 成 危 害 。
1,4 化 学 药 品 排 放 的 环 境 影 响海 水 淡 化 装 置 排 放 的 浓 盐 水 中 除 了 盐,还 包 括多 种 用 于 脱 盐 装 置 预 处 理 阶 段 的 化 学 品,这 些 化 学品 主 要 包 括 次 氯 酸 纳,氯 化 铁,硫 酸 或 盐 酸,六 偏 磷酸 纳 或 相 关 的 化 学 品,以 及 亚 硫 酸 氢 钠 等 。 对 于 反渗 透 淡 化 装 置,每 年 要 清 洗 反 渗 透 膜 3 ～ 4 次,这 个过 程 中 要 用 到 弱 酸,除 垢 剂 （ 柠 檬 酸,多 磷 酸 纳 等 ）
和 有 腐 蚀 性 的 碱 。 上 述 这 些 化 学 药 品 残 留 随 着 浓 盐水 的 排 放,经 过 积 累 也 会 对 周 围 海 洋 生 态 环 境 和 水生 物 种 产 生 潜 在 影 响,这 种 影 响 从 长 期 趋 势 看 也 许会 产 生 一 定 的 后 果 。
1,5 排 放 废 水 的 温 度 问 题利 用 电 厂 余 热 进 行 淡 化,制 盐 及 盐 化 工 产 品 的提 取,具 有 很 高 的 经 济 价 值,但 废 海 水 中 的 热 能 会 使局 部 海 域 水 温 升 高,导 致 某 些 浮 游 生 物 急 剧 繁 殖 和高 度 密 集,从 而 产 生,赤 潮,,造 成 部 分 海 洋 生 物 死亡 。 海 水 水 温 的 升 高 还 会 使 海 水 中 溶 解 氧 的 含 量 降低,影 响 生 物 的 新 陈 代 谢,甚 至 使 生 物 群 落 发 生 改变,破 坏 海 洋 生 物 的 栖 息 环 境 。 因 此,海 水 淡 化 排 放废 水 的 温 度 问 题 不 容 忽 视 。
此 外,海 水 淡 化 还 存 在 其 他 一 些 影 响,例 如,海水 淡 化 反 渗 透 装 置 的 噪 声 污 染 十 分 严 重,高 压 泵 和能 量 回 收 装 置 能 够 产 生 大 约 9 0 ～ 1 0 0 分 贝 的 噪 音 。
2 海 水 淡 化 利 用 环 境 影 响 对 策
2,1 环 境 法 规 约 束
2,1,1 国 外 有 关 环 境 法 规在 工 业 化 发 达 国 家,通 常 是 通 过 颁 布 环 境 保 护法 规 来 保 护 和 保 持 环 境 资 源 。 目 前,世 界 上 海 水 淡 化对 海 洋 环 境 影 响 问 题 较 为 严 重 和 突 出 的 地 区 是 西 班牙 的 地 中 海 沿 岸 地 区 。 在 西 班 牙,环 境 影 响 评 价 从
1 9 8 6 年 开 始 被 作 为 环 境 事 件 通 用 法 则 写 进 了,1 9 8 6
年 6 月 2 8 日 发 布 的 1 3 0 2 皇 家 法 令,的 环 境 部 分 。
全 国 有 基 础 性 的 环 境 法 规,比 如,环 境 影 响 评 估 法令 （ E n v i r o n m e n t i m p a c t a s s e s s m e n t ）,,包 括 了 一 系列 的 强 制 性 环 境 影 响 评 价 内 容,其 中 一 条 规 定,只要 是 新 建 或 扩 建 海 水 淡 化 装 置,其 处 理 能 力 必 须 大于 3 0 0 0 m
3
· d
- 1
”,同 时 授 权 允 许 各 自 治 区 颁 布 自 己 的议 事 程 序,发 布 自 己 的 审 查 程 序 。 目 前,西 班 牙 有 3
个 自 治 区 拥 有 不 同 于,环 境 影 响 评 估 法 令,的 脱 盐工 艺 相 关 法 规,其 中 包 括 加 那 利 群 岛 （ C a n a r y ） 。
在 加 那 利 群 岛,为 了 解 决 家 庭 和 农 业 对 淡 水 的需 求,建 设 了 许 多 反 渗 透 海 水 淡 化 装 置 。 为 了 保 护 珍贵 的 海 洋 物 种,加 那 利 群 岛 自 治 区 颁 布 了,生 态 影响 评 估,法 规 （ 1 1 / 1 9 9 0 ）,规 定,生 产 能 力 大 于 5 0 0 0
m
3
· d
- 1
的 脱 盐 装 置 必 须 要 通 过 生 态 影 响 详 细 评 估,。
同 时,通 过 立 法 积 极 维 护 岛 上 不 同 地 点 的 海 草 场,使之 成 为 多 种 鱼 类 和 无 脊 椎 海 洋 生 物 的 重 要 栖 居 地 。
2,1,2 国 内 相 关 环 境 法 规
1 9 8 4 年,我 国 颁 布 实 施 了 旨 在 保 护 海 洋 环 境 的法 律,,中 华 人 民 共 和 国 海 洋 环 境 保 护 法,。 2 0 0 0
年,该 法 经 修 订 后 再 次 颁 布 实 施 。
2 0 0 6 年 1 1 月,国 务 院 颁 布 实 施 了,海 洋 环 境 保护 法,的 首 个 配 套 条 例,,中 华 人 民 共 和 国 防 治 海 岸工 程 建 设 项 目 污 染 损 害 海 洋 环 境 管 理 条 例,。 该 条例 要 求 我 国 港 口,码 头,滨 海 电 站,矿 山,滨 海 机 场 等新 建 或 改 扩 建 工 程 项 目 （ 含 固 体 废 弃 物,污 水 等 污染 物 处 理 处 置 排 海 工 程 ） 应 当 编 制 环 境 影 响 报 告,
开 展 海 洋 环 境 保 护 措 施 及 其 技 术,经 济 可 行 性 论 证,
并 作 出 海 洋 环 境 影 响 评 价 。 同 时,条 例 对 于 向 海 洋 排放 废 污 水 作 出 了 规 定,,设 置 向 海 域 排 放 废 水 设 施的,应 当 合 理 利 用 海 水 自 净 能 力,选 择 好 排 污 口 的 位置 。 采 用 暗 沟 或 者 管 道 方 式 排 放 的,出 水 管 口 位 置 应当 在 低 潮 线 以 下,。 2 0 0 7 年 9 月,我 国 国 务 院 颁 令 决定 修 改,管 理 条 例,,修 改 后 于 2 0 0 8 年 1 月 1 日 起实 施 。
尽 管,防 治 海 岸 工 程 建 设 项 目 污 染 损 害 海 洋 环境 管 理 条 例,对 工 程 项 目 向 海 洋 排 放 固 体 废 弃 物,
废 污 水 等 作 出 了 规 定,但 是 并 没 有 针 对 海 水 淡 化 工程 设 施 的 具 体 内 容 。 目 前,国 家 也 尚 未 出 台 有 关 海 水淡 化 装 置 环 境 影 响 程 度 判 定 和 处 置 的 法 律 法 规,特别 是 没 有 编 制 在 海 水 淡 化,制 盐 和 盐 化 工 产 品 提 取生 产 过 程 中 三 废 的 排 放 标 准 。
因 此,笔 者 认 为 国 家 应 当 从 法 律 政 策 层 面 针 对海 水 淡 化 利 用 出 台 更 明 确 的 法 规 和 标 准,从 而 对 海水 开 发 利 用 过 程 中 对 环 境 造 成 的 不 利 影 响 控 制 在 大众 可 以 接 受 的 程 度 范 围 内 。
2,2 采 用 可 再 生 能 源
2,2,1 相 关 法 律 法 规近 年 来,我 国 政 府 高 度 重 视 能 源 高 效 利 用 和 生态 环 境 保 护,为 了 降 低 不 可 再 生 能 源 消 耗,减 少 生 产过 程 中 有 害 废 物 对 环 境 的 破 坏,相 继 颁 布 了 一 系 列有 关 法 律 法 规,要 求 企 业 单 位 在 工 程 建 设 和 生 产 运营 过 程 中 采 用 清 洁 能 源,实 施 清 洁 生 产,同 时 也 制 订了 相 应 的 鼓 励 和 支 持 措 施 。
在,中 华 人 民 共 和 国 可 再 生 能 源 法,中 明 确 指出,风 能,太 阳 能,水 能,生 物 质 能,地 热 能 和 海 洋 能金 春 华 等,海 水 淡 化 利 用 环 境 影 响 对 策 分 析 7
等 非 化 石 能 源 为 可 再 生 能 源 。 该 法 第 十 二 条 规 定,
,国 家 将 可 再 生 能 源 开 发 利 用 的 科 学 技 术 研 究 和 产业 化 发 展 列 为 科 技 发 展 与 高 技 术 产 业 发 展 的 优 先 领域,纳 入 国 家 科 技 发 展 规 划 和 高 技 术 产 业 发 展 规 划,
并 安 排 资 金 支 持 可 再 生 能 源 开 发 利 用 的 科 学 技 术 研究,应 用 示 范 和 产 业 化 发 展,促 进 可 再 生 能 源 开 发 利用 的 技 术 进 步,降 低 可 再 生 能 源 产 品 的 生 产 成 本,提高 产 品 质 量,。 由 此 可 见,在 经 济 发 展 保 持 快 速 增 长的 同 时,为 减 少 牺 牲 环 境 的 代 价,生 产 经 营 过 程 中 采用 清 洁 的 可 再 生 能 源 替 代 传 统 化 石 能 源,不 仅 属 于国 家 鼓 励 和 支 持 的 范 畴,而 且 也 是 满 足 未 来 人 类 生产 和 生 活 双 重 需 求 的 趋 势 和 方 向 。
2,2,2 风 能 海 水 淡 化风 能 已 经 成 为 未 来 替 代 传 统 化 石 燃 料 的 主 要 新能 源 之 一 。 风 力 发 电 是 当 今 风 能 利 用 的 主 要 形 式 。
截 至 2 0 0 5 年 底,世 界 风 电 装 机 总 容 量 为 5 9 3 2,2 万
k W,同 比 上 年 增 长 2 5 % 。 我 国 当 年 风 电 装 机 容 量 为
1 2 6 万 k W,居 第 八 位 。
海 水 淡 化 降 低 成 本 的 关 键 是 降 低 海 水 淡 化 的 能耗,海 水 淡 化 的 能 耗 成 本 占 总 成 本 的 4 0 %,因 此 不断 提 高 和 改 进 能 量 回 收 技 术 是 提 高 经 济 性 的 目 标,
同 时,降 低 能 耗 意 味 着 燃 烧 更 少 的 矿 物 燃 料,从 而 减少 温 室 气 体 的 排 放,极 大 地 改 善 大 气 环 境 质 量 。 目前,风 能 应 用 于 海 水 淡 化 工 程 已 经 取 得 了 较 为 成 熟的 研 究 成 果,在 世 界 范 围 内 有 了 较 为 广 泛 的 应 用 。
表 1 列 出 了 全 球 部 分 风 能 海 水 淡 化 工 程 。
从 表 中 可 以 看 出,目 前 风 能 海 水 淡 化 的 规 模 还不 大,大 多 选 择 在 拥 有 丰 富 风 力 资 源 的 滨 海 地 区 和海 岛 。 风 能 海 水 淡 化 分 为 直 接 风 能 海 水 淡 化 和 间 接风 能 海 水 淡 化,前 者 是 直 接 将 风 力 的 机 械 能 驱 动 海水 淡 化 的 反 渗 透 或 蒸 馏 单 元,后 者 是 先 利 用 风 能 发电,然 后 再 通 过 电 能 驱 动 后 续 的 脱 盐 单 元 （ 反 渗 透,
蒸 馏 或 电 渗 析 ） 。 目 前,间 接 风 能 海 水 淡 化 是 较 多 采用 的 风 能 海 水 淡 化 技 术 途 径 。 从 风 电 技 术 适 应 性,
淡 化 技 术 特 点 和 应 用 程 度 而 言,采 用 反 渗 透 单 元 与风 力 发 电 结 合 是 最 匹 配 的 模 式,具 有 能 耗 低,系 统 简单,容 易 适 应 风 力 发 电 能 量 变 化 的 特 点 。 对 于 偏 远 地区 或 孤 立 海 岛,蒸 馏 单 元 和 电 渗 析 单 元 由 于 工 艺 和操 作 简 单,所 以 比 较 适 合 。
目 前,风 能 海 水 淡 化 面 临 的 主 要 问 题 是,风 速 时常 变 化,能 量 供 应 不 稳 定,具 有 间 歇 性 和 波 动 性 。 针对 这 一 问 题,可 以 通 过 提 高 供 电 系 统 的 稳 定 性 来 解决 。 对 于 有 电 网 覆 盖 的 地 区,可 以 采 用 并 网 发 电 的 风力 发 电 系 统,风 力 不 足 时,可 以 由 电 网 向 海 水 淡 化 单元 供 电,维 持 淡 化 过 程 正 常 运 行 。 另 一 方 面,对 于 没有 电 网 的 偏 远 地 区 或 孤 岛,可 以 采 用 多 种 能 源 联 合系 统,比 如 风 力 - 柴 油 机 联 合 系 统 或 者 风 力 - 太 阳能 联 合 系 统 。
尽 管 存 在 问 题,但 不 可 否 认 的 是,随 着 风 能 装 机容 量 的 扩 大,风 电 成 本 会 有 显 著 下 降 （ 风 能 容 量 增加 一 倍,风 电 成 本 会 降 低 1 5 % ）,据 预 测,到 2 0 3 0 年我 国 风 电 成 本 会 比 现 在 降 低 5 0 % 。 因 此,从 长 远 看,
风 能 海 水 淡 化 是 未 来 发 展 的 一 个 趋 势,风 能 海 水 淡化 技 术 的 推 广 应 用,对 于 有 效 减 轻 环 境 能 源 压 力,减少 温 室 气 体 排 放 对 大 气 环 境 造 成 有 害 影 响 具 有 重 要意 义 。
2,3 海 水 淡 化 综 合 利 用海 水 淡 化 对 海 洋 环 境 的 影 响 主 要 在 于 浓 盐 水 的排 放 。 随 着 大 规 模 海 水 淡 化 工 程 的 实 施,大 量 高 浓 度浓 盐 水 的 排 放 将 会 对 环 境 造 成 不 利 影 响 。 尽 管,未 见中 小 规 模 海 水 淡 化 工 程 对 环 境 有 明 显 影 响 的 报 导,
但 对 于 大 型 淡 化 工 程,在 类 似 于 我 国 渤 海 湾 这 样 的封 闭 式 海 域,高 浓 度 浓 盐 水 对 生 态 环 境 的 影 响 存 在较 大 风 险 。
2,3,1 有 关 政 策根 据 我 国 的 发 展 规 划 纲 要,开 展 资 源 综 合 利 用,
是 实 施 节 约 资 源 基 本 国 策,转 变 经 济 增 长 方 式,发 展循 环 经 济,建 设 资 源 节 约 型 和 环 境 友 好 型 社 会 的 重要 途 径 和 紧 迫 任 务 。 按 照 科 学 发 展 观,发 展 循 环 经 济和 加 强 海 洋 环 境 保 护 的 要 求,海 水 作 为 一 种 资 源 应当 得 到 综 合 高 效 利 用 。 海 水 是 化 学 资 源 的 宝 库,作 为水 资 源 和 化 学 矿 物 资 源,既 具 有 取 之 不 尽 的 优 势,又存 在 组 分 复 杂,分 离 难 度 大 等 难 题,其 开 发 的 根 本 出路 在 于 综 合 利 用 。
我 国 政 府 高 度 重 视 海 水 淡 化 及 综 合 利 用 技 术 的开 发,在 国 务 院 发 布 的,国 家 中 长 期 科 技 发 展 规 划,
中,将 海 水 淡 化 和 海 水 化 学 资 源 利 用 技 术 列 为 重 点领 域 的 主 题 ； 在 国 家 发 改 委 颁 布 的,海 水 利 用 专 项规 划,中,将 浓 盐 水 提 取 钾,溴,镁 等 列 为 重 点 工 程 ；
地 点 原 水 淡 化 技 术 规 模 / m
3
· d
- 1
西 班 牙 - L o s M o r i s c o s
西 班 牙 - P a j a r a
希 腊 - D r e p a n o o n
德 国 - H e l g o l a n d
德 国 - B o r k u m 岛德 国 - R u e g e n 岛中 国 山 东 小 黑 山 岛苦 咸 水海 水海 水海 水海 水海 水苦 咸 水反 渗 透反 渗 透反 渗 透反 渗 透蒸 馏 法蒸 馏 法电 渗 析
2 0 0
5 6
2 5
2 3 0 4 0
7,2 ～ 4 8
1 2 0 ～ 3 0 0
2 4
表 1 全 球 部 分 风 能 海 水 淡 化 工 程
T a b l e 2 I n t r o d u c t i o n o f s o m e s e a w a t e r d e s a l i n a t i o n p r o j e c t s u s i n g
w i n d e n e r g y
水 处 理 技 术 第 3 4 卷 第 1 0 期
8
在 国 家 科 技 部 的,十 一 五,国 家 科 技 支 撑 计 划 重 点 专项 中,将 万 吨 级 海 水 提 钾,千 吨 级 海 水 提 溴 和 万 吨 级海 水 提 镁 列 为 重 点 支 持 课 题 。
2,3,2 综 合 利 用 产 业 前 景 分 析随 着 大 规 模 海 水 淡 化 工 程 的 实 施,海 水 淡 化 不仅 会 发 挥 巨 大 的 补 充 和 替 代 淡 水 资 源 作 用,而 且 淡化 后 副 产 浓 盐 水 的 处 理 利 用 问 题 也 随 之 而 来 。 特 别是 对 于 我 国 渤 海 湾 这 样 的 内 海 地 区,海 水 更 换 周 期长 （ 水 体 3 0 年 才 能 更 换 一 次 ）,为 避 免 大 量 浓 盐 水 长期 排 放 可 能 对 海 洋 环 境 造 成 的 污 染,需 要 充 分 利 用浓 盐 水 中 的 化 学 资 源 。 不 仅 可 以 减 少 有 害 排 放,降 低对 海 洋 生 态 环 境 的 破 坏,而 且 由 于 浓 盐 水 中 富 含 钠,
钾,溴,镁,锂 等 元 素,多 为 陆 地 上 紧 缺 的 矿 物 资 源,
对 这 些 化 学 元 素 的 提 取 可 创 造 出 巨 大 的 经 济 价 值 。
例 如,对 于 日 产 量 1 0 万 吨 的 海 水 淡 化 工 程,年 产 浓盐 水 约 5 0 0 0 万 吨 。 其 中,含 氯 化 钠 2 5 0 万 吨,硫 酸 钾
8,5 万 吨,溴 素 6 0 0 0 吨,镁 盐 5 0 万 吨,总 价 值 约 1 3
亿 元 。
从 海 水 淡 化 后 的 浓 盐 水 中 提 取 多 种 化 学 元 素 是海 水 利 用 产 业 链 的 进 一 步 延 伸,最 终 完 全 可 以 实 现清 洁 生 产 和 零 排 放,符 合 循 环 经 济 产 业 发 展 的 要 求 。
海 水 淡 化 综 合 利 用 基 本 工 艺 流 程 见 图 1 。
展 望 海 水 资 源 综 合 利 用 的 产 业 发 展 前 景,根 据
,海 水 利 用 专 项 规 划,的 目 标,2 0 1 0 年 全 国 的 海 水 淡化 规 模 日 产 量 将 达 到 8 0 ～ 1 0 0 万 吨,若 将 副 产 的 浓盐 水 资 源 全 部 加 以 利 用,则 可 形 成 约 5 0 万 吨 钾 肥,
2,5 万 吨 溴 素,1 0 0 万 吨 镁 盐 和 6 0 0 万 吨 精 盐 或 原 盐的 生 产 能 力,新 增 产 值 约 4 0 亿 元 。 当 2 0 2 0 年 的 海 水淡 化 目 标 实 现 时,海 洋 钾 肥 的 规 模 将 超 过 1 5 0 万 吨,
海 洋 化 学 资 源 利 用 这 一 产 业 的 产 值 将 达 到 1 0 0 亿 元以 上 。
因 此,海 水 淡 化 综 合 利 用 不 仅 可 获 得 很 好 的 综合 经 济 效 益,降 低 海 水 淡 化 成 本,而 且 减 少 了 排 放,
降 低 了 潜 在 的 不 利 环 境 影 响,为 保 护 海 洋 环 境 作 出了 重 要 贡 献,具 有 非 常 广 阔 的 发 展 前 景 。
2,4 其 他 对 策海 水 淡 化 项 目 主 要 的 污 染 物 是 废 水,噪 音 及 固废,其 中 废 水 排 放 主 要 是 反 渗 透 浓 海 水 的 排 放,盐 度比 原 海 水 约 高 一 倍,虽 然 排 放 标 准 中 未 对 排 放 水 浓度 作 规 定,但 由 于 其 对 环 境 存 在 可 能 的 影 响 最 好 采取 一 定 的 措 施 。 最 好 的 方 式 是 将 浓 海 水 综 合 利 用,引入 盐 田 晒 盐,作 为 景 观 用 水,泳 池 水 等 综 合 利 用,如无 法 利 用 则 宜 与 其 他 排 水 混 合 后 一 起 排 入 大 海,降低 其 排 海 盐 度,减 轻 潜 在 影 响 。
对 于 预 处 理 的 反 洗 水,主 要 是 S S 会 超 过 国 家排 放 标 准 。 一 般 其 水 量 约 为 浓 海 水 的 1 0 % 以 下,S S
则 受 原 海 水 影 响 较 大,一 般 每 升 在 数 百 毫 克,当 海 水淡 化 规 模 较 小 时 排 放 量 较 小,可 与 浓 排 水 混 合 使 排海 S S 达 到 排 放 标 准 。 当 海 水 淡 化 规 模 较 大 时,可 以通 过 沉 淀 池 集 泥 后 统 一 填 埋 或 用 于 填 海 利 用 。
对 于 噪 音 污 染,一 般 而 言 主 要 的 产 噪 设 备 经 过各 种 衰 减 后 达 到 厂 界 的 声 压 级 基 本 能 满 足 工 业 企 业厂 界 噪 声 标 准 （ G B 1 2 3 4 8 - 9 0 ） 一 类 标 准 。 为 了 尽 量 降低 噪 声 声 压 级,可 在 泵 进,出 气 处 加 装 消 声 器,并 搞好 厂 区 的 绿 化 工 作,多 种 草 木,有 利 于 隔 音 降 噪 。 并协 调 好 各 主 要 噪 声 产 生 车 间 的 工 作 时 间,使 噪 声 源叠 加 值 尽 量 最 小 化 。
对 于 固 体 废 弃 物,主 要 是 来 自 沉 淀 池 排 出 的 污泥 （ 如 对 预 处 理 反 冼 水 中 的 污 泥 进 行 收 集 ） 和 膜 处 理系 统 更 换 下 来 的 滤 袋 和 膜 元 件 。 还 有 少 量 的 药 剂 包装 袋 和 生 活 垃 圾 。 沉 淀 池 排 出 的 污 泥 主 要 是 海 水 中的 泥 沙 等,为 一 般 固 废 。 膜 处 理 系 统 更 换 下 来 的 滤 袋和 膜 元 件 主 要 是 P P 和 化 纤 类 材 料,也 为 一 般 固 废 。
可 将 沉 淀 池 排 出 的 污 泥 干 化 填 埋 处 理,或 利 用 作 填海 造 地 。 膜 处 理 系 统 更 换 下 来 的 滤 袋 和 膜 元 件 可 由环 卫 部 门 统 一 收 集 处 置,生 活 固 废 由 环 卫 部 门 分 类收 集 后 统 一 处 理 。
参 考 文 献,
[ 1 ] 乔 世 珊,田 玉 龙,史 晓 明,等,海 水 淡 化 技 术 及 应 用 [ M ],北 京,中 国水 利 水 电 出 版 社,2 0 0 7,
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G1G2
G3G4G5
G6G7G8
G9GAGB
GCGD
GEG8
GFG2G1GAG10G11
G12G13G14G15GFG2G16G17G18G19
G1AG8G2
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图 1 海 水 淡 化 综 合 利 用 流 程
F i g,1 I n t e g r a t i o n p r o c e s s o f s e a w a t e r d e s a l i n a t i o n
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金 春 华 等,海 水 淡 化 利 用 环 境 影 响 对 策 分 析 9
A N A L Y S I S O F E N V I R O N M E N T A L E F F E C T B Y S E A W A T E R D E S A L I N A T I O N
J I N C H U N H U A S H A O K U I X I N,J I A N G H U A
J I N C h u n - h u a S H A O K u i - x i n,J I A N G H u a
( C h i n a W a t e r I n t e r n a t i o n a l E n g i n e e r i n g C o n s u l t i n g,C o,L t d,B e i j i n g 1 0 0 0 5 3,C h i n a )
A b s t r a c t,T h r e e w e r e m a n y p r o b l e m s i n t h e s e a w a t e r d e s a l i n a t i o n,s u c h a s e n e r g y c o n s u m p t i o n,s o l i d w a s t e,c o n c e n t r a t e d s a l t s o l u t i o n,c h e m i c a l e j e c -
t i o n e t c,T h e p o t e n t i a l e f f e c t o f t h e m o n o c e a n e n v i r o n m e n t e x i s t e d,T h e p r e v e n t i o n a n d s o l u t i o n f o r t h e s e p r o b l e m s s h o u l d b e d o n e a s s o o n a s p o s s i b l e,
K e y w o r d s,s e a w a t e r d e s a l i n a t i o n ; e n v i r o n m e n t a l e f f e c t ; c o u n t e r m e a s u r e
S T U D Y O N N O V E L P O L Y ( P H T H A L A Z I N O N E E T H E R N I T R I L E K E T O N E ) H O L L O W F I B E R
U L T R A F I L T R A T I O N M E M B R A N E S
Y A N G D a - l i n g,Z H A N G Y a o,Z H A N G S h o u - h a i,H A N J u n - n a n,J I A N X i - g a o
( D e p a r t m e n t o f P o l y m e r M a t e r i a l s,D a l i a n U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y,L i a o n i n g H i g h P e r f o r m a n c e R e s i n E n g i n e e r i n g R e s e a r c h C e n t e r,D a l i a n 1 1 6 0 1 2,C h i n a )
A b s t r a c t,B y u s i n g p o l y ( p h t h a l a z i n o n e e t h e r n i t r i l e k e t o n e ) ( P P E N K ) a s m e m b r a n e m a t e r i a l,N - m e t h y l - 2 - p y r r c l i d o n e ( N M P ) a s s o l v e n t,t h e h o l l o w f i b e r
m e m b r a n e w e r e p r e p a r e d b y t h e d r y - w e t p h a s e i n v e r s i o n t e c h n i q u e,T h e e f f e c t o f P P E N K c o n c e n t r a t i o n,a d d i t i v e c o n t e n t,a i r g a p d i s t a n c e,g e l - b a t h t e m -
p e r a t u r e a n d f i b e r t h i c k n e s s d u r i n g t h e m e m b r a n e p r e p a r e d p r o c e s s o n t h e s t r u c t u r e a n d p r o p e r t y o f P P E N K h o l l o w f i b e r u l t r a f i l t r a t i o n m e m b r a n e s w e r e
s t u d i e d,B y t h e r e t e n t i o n t e s t o f B S A,t h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e p u r e w a t e r f l u x o f m e m b r a n e s w a s 7 7 0 L · m
- 2
· h
- 1
w h e n t h e P P E N K c o n c e n t r a t i o n w a s
1 3 % a n d r a t i o o f n e a r - t o c l o u d p o i n t α = 0,9 f o r E g O H c o n t e n t ; w i t h t h e i n c r e a s e o f t h e a i r g a p d i s t a n c e,p u r e w a t e r f l u x o f t h e m e m b r a n e d e c r e a s e d
w h i l e t h e r e t e n t i o n o f B S A i n c r e a s e d,t h e b e s t a i r g a p r a n g e w a s 5 ～ 8 c m ; W i t h t h e i n c r e a s e o f g e l - b a t h t e m p e r a t u r e,p u r e w a t e r f l u x e s i n c r e a s e d w h i l e
t h e r e t e n t i o n o f B S A d e c r e a s e d,T h e p r o p e r g e l - b a t h t e m p e r a t u r e w a s 2 1 ～ 2 5 ℃ a n d t h e o p t i m u m r a n g e o f f i b e r t h i c k n e s s w a s a b o u t 0,1 5 ～ 0,1 8 m m,
K e y w o r d s,P P E N K ; h o l l o w f i b e r u l t r a f i l t r a t i o n m e m b r a n e ; p o l y m e r c o n c e n t r a t i o n ; a i r g a p d i s t a n c e ; g e l - b a t h t e m p e r a t u r e
预 压 后 膜 的 水 通 量 随 着 纤 维 壁 厚 的 增 加 而 降 低,但相 差 不 大,当 厚 度 达 到 0,1 8 8 m m 时,通 量 降 低 程 度偏 大,这 是 因 为 纤 维 厚 度 的 增 加 增 大 了 膜 的 传 质 阻力,表 现 为 膜 的 水 通 量 偏 小 。 综 合 以 上 因 素,确 定 最佳 纤 维 壁 厚 为 0,1 5 ～ 0,1 8 m m 。
3 结 论采 用 干 - 湿 相 转 化 法 制 备 中 空 纤 维 超 滤 膜,当聚 合 物 浓 度 取 1 3 % ～ 1 4 %,添 加 剂 E g O H 含 量 α 在
0,8 ～ 0,9 范 围 内,制 得 的 超 滤 膜 性 能 较 优,最 高 通 量可 达 7 7 0 L · m
- 2
· h
- 1
。
空 气 间 隙 的 增 加 可 提 高 膜 的 截 留 性 能,但 通 量会 有 所 下 降,选 取 最 佳 空 气 间 隙 为 5 ～ 8 c m 。 凝 胶 浴温 度 在 试 验 范 围 内 升 高 有 利 于 膜 通 量 的 增 大,而 截留 率 变 化 不 大,因 此 在 制 膜 时,可 以 适 当 提 高 凝 胶 浴温 度,本 试 验 选 取 最 佳 凝 胶 浴 温 度 为 2 1 ～ 2 5 ℃ 。 中空 纤 维 超 滤 膜 纤 维 壁 厚 为 0,1 5 ～ 0,1 8 m m 时 膜 结 构破 坏 程 度 较 低,制 得 的 超 滤 膜 具 有 优 良 的 超 滤 性 能 。
参 考 文 献,
[ 1 ] 华 耀 祖,超 滤 技 术 与 应 用 [ M ],北 京,化 学 工 业 出 版 社,2 0 0 4,
[ 2 ] H a n e m a a i j e r J H,R o b b e r t s e n T,T h V a n D e n B o o m g a a r d,e t a l,
F o u l i n g o f U F M e m b r a n e s,T h e r o l e o f p r o t a i n a d s o r p t i o n a n d s a l t
p r e c i p i t a t i o n [ J ],J M e m b r S c i,,1 9 8 9,4 0,1 9 9 - 2 1 7,
[ 3 ] 王 国 庆,蹇 锡 高,张 守 海,等,低 截 留 分 子 质 量 新 型 聚 芳 醚 腈 酮 超滤 膜 的 研 制 [ J ],现 代 化 工,2 0 0 3,2 3 ( 7 ),3 7 - 4 0,
[ 4 ] 王 国 庆,张 守 海,杨 大 令,等,新 型 聚 芳 醚 腈 酮 超 滤 膜 制 备,非 溶 剂添 加 剂 的 影 响 [ J ],功 能 高 分 子 学 报,2 0 0 5,1 8 ( 1 ),1 0 5 - 1 1 0,
[ 5 ] 王 国 庆,张 守 海,杨 大 令,等,蒸 发 对 新 型 聚 芳 醚 腈 酮 超 滤 膜 性 能的 影 响 [ J ],膜 科 学 与 技 术,2 0 0 5,2 5 ( 3 ),1 8 - 2 1,
[ 6 ] 杨 永 强,杨 大 令,张 守 海,等,高 性 能 中 空 纤 维 超 滤 膜 结 构 和 性 能研 究 [ J ],现 代 化 工,2 0 0 5,2 5 ( 5 ),4 4 - 4 7,
[ 7 ] 贠 延 滨,李 继 定,陈 翠 仙,P V P K 3 0 和 T w e e n 8 0 对 中 空 纤 维 超 滤膜 结 构 和 性 能 的 影 响 [ J ],水 处 理 技 术,2 0 0 6,3 2 ( 1 ),1 4 - 1 7,
[ 8 ] W e n - L i C h o u,M i n g - C h i e n Y a n g,E f f e c t o f c o a g u l a n t t e m p e r a t u r e
a n d c o m p o s i t i o n o n s u r f a c e m o r p h o l o g y a n d m a s s t r a n s f e r p r o p e r -
t i e s o f c e l l u l o s e a c e t a t e h o l l o w f i b e r m e m b r a n e s [ J ],P o l y m A d v
T e c h n o l,,2 0 0 5,1 6,5 2 4 - 5 3 2,
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!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
杨 大 令 等,新 型 聚 芳 醚 腈 酮 中 空 纤 维 超 滤 膜 的 研 究 2 5
