蔡邦肖

　　脫鹽技術既能有效地將海水、苦咸水變成淡水，又能將廢水、污水變成可再利用的水源。
　　脫鹽技術主要指：（1）蒸餾法。包括，單級蒸發（F）、多級閃蒸（MSF）、浸管蒸發（ST）、壓縮蒸發（VC），水平管蒸發（HTE）、垂直管蒸發（VTE）；（2）選擇滲透膜法。包括，電滲析（ED）、反滲碳透（RO）、超濾（UF）；（3）混合法（HYB）。
選擇滲透膜法是一種起步較晚的薄膜分離水處理方法，裝置結構緊湊，操作管理簡便，運行安全可靠，其裝置規模和應用數量在日益增長。因此，我國以及國外許多國家和地區都廣泛地采用蒸餾法和選擇滲透膜法。

一、脫鹽技術的發展狀況

　　因各種脫鹽技術的開發時間不同，在給水排水中應用的程度也有差別，表1列出了自1965年以來，世界各地脫鹽技術淡化水量的統計（不包括100m³/d以下的淡化水量）

　　表1表明，從1965-1985年，除單級蒸發、浸管蒸發、混合法外，各種脫鹽方法的淡化水量幾乎逐年增加。淡化水量最高的是多級閃蒸法，其次為反滲碳法。
　　表2列出了截止1984年底，世界上各種脫鹽方法為不同用途而制備淡化水量^[1]的統計（僅是100m³/d以上淡化水量的工廠累計值）。從表2數據看，各種脫鹽技術以飲料加工業制備的淡化水量最高，依次為工業生產用水、鍋爐補給水、軍事設施用水等。
表2中“其它”一項用途包括化工分離濃縮、廢水處理等方面，在日產100m³以上規模的脫鹽技術中，以反滲透和電滲析兩種方法運用得最多。因為脫鹽技術可化害為利，并可實現閉路循環重復利用的處理工藝。
　　據不完全統計[1，2]，至1984年底，世界各地各種脫鹽裝置的淡化水量為：中東地區最高（占60.69%），美國次之（占11.05%），非洲和歐洲分別占7.71%和6.56%（詳見表3）。由此可見，脫鹽裝置較大量地用于給水排水的是一些水資源極為缺乏的中東、非洲等地區和一些經濟發達、生活水準較高的美國、歐洲等國家和地區。
　　表3表明，這些國家或地區的淡水，運用多給閃蒸法最多（占67.95%），其次是反滲透法、電滲析法、垂直管蒸發法和壓縮蒸發法。

*占這些國家地區總淡化水量的百分數。

二、脫鹽技術的應用實例

　　近幾年來，許多大型的海水、苦咸水反滲透淡化工廠在世界各地陸續興建。幾個最大的海水、苦咸水反滲透淡化工廠的情況^[3]示于表4。

　　目前，正在全世界電廠運轉的脫鹽裝置中日產100-3000m³以上淡化水的大型反滲透裝置臺數已達203臺[2]，這些裝置生產78100m³/d以上的淡化軟水作為電廠鍋爐補給水，見表5。

限于篇幅僅列舉以下應用實例。

1、位于美國Rosario, Baja Califor-nia 的Mexico′s Comisio′n Federal de Electricidad 反滲透工廠，用Du Pont 公司生產的B-9、B-10中空纖維滲透器，將TDS為26500mg/L的海水淡化成50mg/l的軟化，產量為600m³/d，用于電廠鍋爐補給水。
2、日本鹿島鋼廠在1971年至1975年期間陸續建成日產13400m³淡化水卷式反滲透工廠，將當地的北浦湖水淡化后再經離子交換處理，用于鍋爐補給水。
3、1977年初，美國U.O.P.公司在奧蘭奇建造了一個處理量為18925m³/d城市污水的卷式反滲透工廠。1982年底，英國Ames Crosta Babcock有限公司采用1300個Du Pont公司生產的C-1醋酸纖維素膜卷式組件，在沙特阿拉伯吉達市包建一個處理量為30000m³/d污水的反滲透工廠，該廠于1984年投入運行，反滲透凈化水作為水利灌溉和非飲用的市政用水。
4、日本三井石油化學（株）會社在日本環境省的資助下，于1977年開始用選擇滲透膜法凈化大樓排水的研究，開始采用超濾技術處理建筑面積為20373m²（地上11層，地下2層）大樓中洗臉間、浴室、廁所等處排放的43m³/d的污水[4]，設計的超濾處理能力為30m³/d。處理工藝流程：大樓排水→4.5m³反應槽進行生物法處理→超濾法凈化。超濾膜為透水量140-180L/m².h的IRIS3038型，板式組件為UFP70型。裝置有效膜面積為35.7m²，實際凈水能力為70m³/d。經超濾處理的大樓排水為無色、無臭、透時，COD含量在1mg/L以下，可回用于沖洗地面、廁所等。
5、造紙工業排放的廢水量大，且嚴重污染環境。但是，這種廢水經反滲透（或超濾技術處理后，不僅凈化了水（可回用），而且回收了有用物質（如：膠狀木質素磺酸鹽，分散劑，香蘭劑等）。
1976年，丹麥DDS公司為挪威的一家造紙廠提供了一套由14個板式組件組成的、具有39m²膜面積的反滲透裝置[5]，用于處理6%濃度的亞硫酸鹽造紙廢水，處理量為300m³/d，反滲透凈化水為150m³，濃度為12%的濃縮液量為150m³（送去蒸發）。用這樣的反滲透工藝處理，每年需耗用1100t油料，總運轉費用每m³凈化水為1.71美元。
目前世界上規模最大的超濾法濃縮分離堿性造紙廢水的裝置已于1981年6月在日本大王造紙（株）三島工廠建成^[6.7]。整個裝置共用664個由日東電工（株）生產的、總有效膜面積為1480m²的NTU-3580--P18LP型管式超濾組件，8臺泵，運行壓力1.0-0.5MPa設計處理量為3600m³/d，進入超濾組件的廢水溫度為50-55℃，膜的平均通量為9.7mL/cm².h。組件的清洗每隔兩天進行一次，每次清洗時間為2-3h。裝置運行全部自動控制，實行無人操作，維修管理人員由其它設備的發行人員兼任。超濾透過液量為3382m³/d，濃縮液量為218m³/d，COD和色度的去除率分別為79%和93.2%。

三、展望

　　1、各種脫鹽技術將以淡化海水、苦咸水為中心，并逐步向處理各種工業污水的領域擴展。
　　2、蒸餾法將以供沿海工業區和大型海濱電站用水為重點，向加強多效降膜蒸發技術并以雙重目的（熱電造水）工藝方向發展^[8]。
　　3、選擇滲透膜[3]將（1）以完善膜的選擇滲透性為核心，大力開展各種不賂用途的膜的研制和生產，逐步向品種多樣化、產品系列化、規格標準化的水平邁進；（2）以現有裝置形式為基礎，致力提高膜分離裝置的性能，努力向大型化、高效化、實用化發展；（3）以提高凈水水質為標準，積極擴大膜法水處理技術的推廣應用和研究。
　　4、將以反滲透法，多級閃蒸法為主體，廣泛實行膜法與蒸餾法以及與其它水處理技術之間的工藝組合，不斷向最優化推進。

參考文獻

[1]造水技術（日文），11，4（1985）67-71。
[2]水處理技術（日文），11，5（1985）65-66。
[3]蔡邦肖，《反滲透、超濾凈水技術》，1986年浙江省給水排水會議交流資料，1986年9月15日。
[4]日笠騰，化學經濟（日文），9（1982）69-73。
[5]Dr.Techn,et al.,Desalination,24(1978)141-154。
[6]水原周，造水技術（日文），8，4（1982）43-47。
[7]H.OKamoto,et al.,"Treatment of Paper-Plant Wastewater by Ultrafjltration, A Case History", in .S. Sourirajan ＆ T.Matsuura, ACS Symposium Series 281 (1985)273-281.
[8]王世昌，水處理技術（中文），11，5（1985）9-11。