东洋纺工程技术公司与位于曹妃甸工业区的首钢京唐钢铁联合公司和北京首钢国际工程技术公司，采用在中东地区广泛使用的CTA中空纤维RO膜海水淡化系统联合开展了应用试验。本文将重点展示并分析阶段性测试结果。

2012年2月6日，国务院办公厅颁发了《关于加快发展海水淡化产业的意见》（国办发〔2012〕13号文件）。《意见》中指出：海水淡化产业是一项系统工程，国家发改委是该项工作的牵头部委，将会同有关部门建立“海水淡化产业发展部际协调机制”，加强统筹协调，落实职责分工，共同推进海水淡化产业快速发展。

中国投资协会是国家发改委主管的中国投资建设领域权威性、综合性组织。协会的职能是：在国家发改委和有关部门的指导下，当好政府与企业之间的桥梁、纽带。根据国务院《意见》中提出的“加强国际技术交流与合作”的精神。中国投资协会与成功研制出“中空式醋酸纤维素材质反渗透膜”的日本东洋纺工程技术股份公司，就发展中国海水淡化产业建立了战略合作关系。

日本东洋纺集团具有130年的发展历程，其研发生产的“中空式醋酸纤维素材质反渗透膜”，具有高耐氯性、水回收性能卓越、7~10年的较长寿命、耐生物污染性卓越、药剂清洗成本低（每年仅需一次）、可以降解等优势，在世界大型商业海水淡化项目中显示出优异的生产效率和性价比，已获准沙特、美国、日本、巴林、印尼等多国优选应用，在中东海湾国家海水淡化市场中占有率达51%。

东洋纺工程技术公司与位于曹妃甸工业区的首钢京唐钢铁联合公司和北京首钢国际工程技术公司，采用在中东地区广泛使用的CTA中空纤维RO膜海水淡化系统联合开展了应用试验。本文将重点展示并分析阶段性测试结果。

试验机说明

该试验机在40英尺集装箱的内部设置了预处理沙过滤装置、RO脱盐装置、自动控制装置和周边机器。所用海水是从首钢京唐钢铁联合公司的汽化法海水淡化设备供给线中分流。试验开始后，利用自动控制装置进行24h连续无人运转以及数据采集。设备主要技术指标见表1：

CTA中空纤维RO膜海水淡化试验机主要设备规格见表2：

预处理过滤工序简要说明

将海水临时储存在贮水槽中，添加防生物污染的次氯酸钠及絮凝剂三氯化铁后送至砂过滤器中。通过砂过滤器后贮存在过滤水槽。以上工序采用了双层式砂过滤器，用比重及粒径不同的2种过滤材料高精度去除浑浊物质。除浊性能SDI<4，最大可到SDI<5。本装置具有反向清洗功能，当海水浑浊物质超过了设定值时，可自动反向清洗。

RO脱盐工序简要说明

过滤水槽中的过滤水被高压泵抽送到RO HB9155型膜体。高压泵部分安装了用于调整pH值的硫酸自动供给装置，自动控制在pH 6.5左右，防止海水中沉积物聚积和沉淀。

次氯酸钠直接到达RO膜几乎能够杜绝生物污染，通过1次/日、10分钟/次的RO膜冲洗可以防止沉积物的聚积。不需设置注入氯还原剂、生物污染清除剂、结垢去除剂等装置。

海水淡化的测试结果

海水浊度、过滤水浊度

虽然渤海湾沿岸工业区的海水浊度比较高，变动幅度也非常大，但是通过双层式砂过滤器后，RO膜供给水的浊度通常显示的数值平均大致接近于0。其实际运行情况见图3：

淡水及浓盐水的水量变化情况

RO膜透水量约13m3/d，淡水回收率约40％，超出了最初12m3/d的计划量。连续运转期间膜内未产生生物污染，压力无大的变动。整个180天未进行药品清洗，也未更换。将淡水回收率设定在40％的原因，是考虑未来大型海水淡化项目安装高压泵节电装置需要。试验机生产的淡水及浓盐水的水量变化情况见图4：

淡水导电率及水温的变化情况

RO膜透过水的电导率在最初运转后水温为7℃左右的较低时期，其最低值为60μS/cm，在夏季水温达到25℃左右的较高时期，其最大值达到了310μS/cm。以海水的电导率为基准的脱盐率，始终稳定在99.3~99.9％范围内，以远远低于普通工业用水所要求的电导率600μS/cm以下（管理临界值800μS/cm）的数值运转。在海水温度变动的情况下，试验机性能、运转持续稳定。渤海湾严酷的水质条件未造成生物污染，投放次氯酸钠未导致RO膜老化。CTA中空纤维RO法海水淡化试验机海水导电率及RO淡水导电率见图5：

透过水的水质成分

CTA中空纤维RO膜在连续运转210天以后，其脱盐率仍然维持在99.6％。在此期间未对RO膜进行药品清洗和更换。表3是整个测试期间海水及RO膜透过水的水质成分表：

成本分析

此次测试中所使用的药剂只有3种，它们分别是用于防止生物污染的次氯酸钠、用于双层式砂过滤器的絮凝剂—三氯化铁，以及用于调整pH值的硫酸。其中，次氯酸钠浓度控制在0.2mg/L左右，对人体无害。脱盐处理后次氯酸钠与浓盐水一并排出可短时气化，不对海域造成污染。三氯化铁与海水中的浑浊物质相结合，滞留在砂过滤器中被反向清洗排出作为残渣处理，不会对附近海域造成污染。硫酸作为一般的pH调整剂得到广泛使用不存在特殊问题。每一种药剂的使用量及预计成本参见表4，基本为普通卷式RO膜法的1/8。

运营成本中，电力费用、换膜费用也是较为重要的项目之一。在此次测试中，RO膜供给压力大致在5.5MPa，淡水回收率稳定在40%。如果为采用节电装置高压泵的万吨级海水淡化项目配套，电力消费量与普通卷式RO膜法海水淡化并无差别。所有RO HB9155型膜的较长寿命，能有效降低换膜成本。210天不需要对RO膜进行化学品清洗，可以节约人工费用以及药品废液的处理成本。同时，浓盐水所含的残留药品大幅降低，对于浓缩盐水循环再利用也有益处。