【上海纯水设备http://www.shxqcs.com】反渗透作为一种全球性的海水淡化技术，在卤水浓缩领域也十分活跃。在众多替代蒸发器技术的背景下，反渗透能否在竞争激烈的卤水浓缩市场中找到自己的出路?

    随着环境标准的不断收紧和排放成本的不断提高，海水淡化和零排放已成为未来发展的必然趋势。传统的反渗透(RO)技术由于采收率的限制兰州纯水设备，在卤水浓度测定中没有得到广泛的应用。然而，随着新技术的诞生，这种情况正在发生逆转，特别是当进口水浓度相当高的时候。为了取代传统的固定支出高、运行成本高的蒸发器，近两年来陆续有许多创新性的系统设计投入市场。

    创新的RO系统配置更高的工作压力(如超过1200 psi,约8 mpa)或多级系统操作,总溶解固体(TDS)浓度高于50000 mg / L水进一步丰富TDS浓盐水的浓度大于100000毫克/升,同时防止通量的下降和膜表面,确保过滤能力和清洁的表面膜不受影响。该工艺可显著减少进入蒸发器或蒸发池进行进一步处理的浓盐水的体积，达到较高的回收率。

    下图显示了各种盐水浓缩技术实现的TDS平均浓度，其中反渗透(Counter reverse osro)可以将盐水浓缩到与蒸发器相近的浓度兰州纯水设备，这也使得反渗透技术在盐水浓缩领域具有更大的发展潜力。

技术概述

    除了RO,许多新兴的膜盐水浓度技术介绍了过去10到15年,其中包括许多成功的市场化垂直降膜蒸发器(VTFF),以及向前渗透(FO)和膜蒸馏(MD)技术需要进一步优化的基础上,以市场为导向的应用程序。RO相对于这些前沿技术的优势在于其在海水淡化领域的成熟应用和操作经验。

    以色列反渗透技术公司Desalitech在过去的两年里在利用反渗透技术进行海水浓缩方面表现得非常出色。在部分脱盐工程的实际运行中，反渗透处理后的浓水浓度可达80000 mg/L TDS。在与传统RO系统竞争的同时，该公司的研发团队正在努力优化该产品，希望该产品能在1,800 psi的压力下运行，并进一步将盐水浓度提高到100,000 mg/L TDS。

    另一项创新的反渗透技术来自以色列Rotec公司开发的反流技术。该技术类似于脱盐技术，它提供了高产量的解决方案，以取代或修改传统的RO系统。与此同时，反渗透浓缩水处理的许多新技术正在全面发展，有的采用间歇式处理，有的采用高压处理。根据进水浓度和最终用户对排水水质的要求，这些解决方案可以是单个系统，也可以是多级串联系统。

下表列出了目前市场上使用RO技术进行盐水浓缩的一些领先公司及其产品:

    这些技术所使用的系统配置通常包括盐水预处理技术水处理设备、定制膜过滤系统、新型膜清洗方案、新型排盐水系统、高压工况、循环泵、能量回收装置等。一般来说，反渗透将盐溶液浓度限制在较高倍数的主要原因是施加的压力达到渗透压力的极限，使系统无法进一步浓缩盐水。针对这一挑战，目前有两个颇具前景的新兴技术，可将盐水浓缩至高于高压反渗透的浓度水平：

    戈润环保（Gradiant Corporation）的逆流反渗透（CFRO，Counterflow RO）盐浓缩蒸发技术

    土耳其Hyrec公司所开发的多级渗透辅助反渗透（OARO, Osmotically Assisted RO）盐浓缩蒸发器

    常见的标准RO、逆流RO和正渗透FO三者的渗透原理区别如下图所示。而这两项技术则是通过利用不同渗透压（正渗透与反渗透）的原理，在反渗透膜出水端添加少量盐溶液，以维持RO膜进料端和渗透端的盐水浓度，从而有效降低膜两侧的压力差。通过这一新兴的盐浓缩蒸发设备和多级串联的处理，出水浓度可高达250,000 mg/L TDS。这样一来，系统在进行浓缩的同时，其所消耗的外加压力也相应降低，同时实现了节能的目的。

    澳大利亚公司Osmoflo是推出反渗透膜浓缩解决方案的公司之一，其盐水浓缩浓度高于100,000 mg/L TDS。Osmoflo于2014年推出其浓盐水处理设备OBS（Osmoflo Brine Squeezer）,使用了可热降解的涂层专用膜及新型的膜清洁技术。

    市场上也有许多技术公司采用定制化的预处理方案来应对膜结垢和污染的问题。加拿大浓水处理专家Saltworks公司CEO Ben Sparrow先生告诉GWI：“通过将我们的高压Xtreme RO解决方案与公司的BrineRefine系统（不使用混凝剂的化学软化）相结合，可以成功将水质调节至更加‘反渗透友好’的水平。”

技术动态

    目前，高压反渗透的相关技术已经取得了不少成功的市场化案例，如美国颇尔（Pall）公司的DTRO（碟管式反渗透膜技术），通过将碟片式的膜片堆叠在垂直的专有容器中，可以实现大于传统卷式反渗透膜三倍甚至更高的回收率兰州纯水设备。这一技术目前多用于垃圾渗滤液等难处理污水的处理。

除了碟管式的RO技术之外，杜邦水处理公司（由杜邦与陶氏合并成立）及美国海德能（Hydranautics）等膜制造商也推出了在高达1,800 psi的压力下进行操作的新型卷式反渗透膜，以实现更高的脱盐率。

    即使在较高的操作压力下，与传统的盐浓缩器相比，这些高压RO系统依然具有显著的运营成本优势，特别当应用于工业中常见的小规模项目中时，这一优势将更加突出。据相关高压RO系统供应商称，与传统的热蒸发器相比，这些新的高压RO系统仅需消耗约50%的能源，显著缓解了以昂贵著称的零排放或脱盐系统的成本压力。

    从短期来看，这一RO技术可以帮助进一步缩小下游所需蒸发器的容量及尺寸大小，如Saltworks公司巧妙地将RO盐水浓缩器与其现有的蒸发-结晶技术相结合，对整套系统进行优化。Sparrow表示：“如果客户打电话给我们说想要蒸发器水处理设备，我们通常发现在我们RO盐浓缩器的辅助下，客户对蒸发器的需求可以由4台降至1台。”

    在某些情形下，使用RO盐浓缩器甚至可以不安装小容积蒸发器，直接将RO浓水导入结晶器进行处理。在沙特海水淡化公司（SWCC）一处理能力为100 m3/d的SWRO中试项目中，通过采用Hyrec公司的RO浓缩设备，每天可产水70立方米，剩下的浓盐水则直接进入结晶器。

然而，在现场有热源可供利用的条件下，由于蒸发器所需的能耗大幅降低，RO-结晶器的系统与蒸发-结晶器的系统相比优势并不大兰州纯水设备。但尽管如此，在工业小规模项目中，传统蒸发器的能耗一般在35kWh/m3左右或更高。此时，能耗仅15kWh/m3的盐浓缩器便非常具有优势。

本文节选并翻译自GWI最新6月刊技术板块（Chief Technology Officer ）中的特色全球技术概览文章（Market Map）。原文同时深度剖析了杜邦、海德能、Osmoflo、Saltmaker、Gradiant、Hyrec、Aquatech等公司在反渗透膜浓缩技术上的进展情况、在全球不同工业行业市场中的应用，以及未来技术优化的趋势展望。水处理设备  去离子水设备