???????海水淡化是從海水中獲取淡水的技術(shù)和過程。早在50年代，為解決“水的危機(jī)”，美國從52年起專設(shè)鹽水局，74年后轉(zhuǎn)為資源技術(shù)局，不斷推進(jìn)水資源和脫鹽的技術(shù)進(jìn)步，其中反滲透法海水淡化（SWRO）就是1953年據(jù)膜和海水界面有一純水層而提出的。
??????? l、前言
??????? 水是生命的源泉，是社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈，是人類寶貴的不可替代的自然資源。當(dāng)前缺水已成為世界性問題，成為制約社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，解決水資源的供需矛盾，對(duì)我國的可持續(xù)發(fā)展是非常迫切的和重要的。我國沿海地區(qū)僅占全國土地面積的15%，人口的40%，但創(chuàng)造著60%以上的社會(huì)總產(chǎn)值，和全國一樣，沿海，特別是北方地區(qū)以及島嶼的供水嚴(yán)重不足，形勢(shì)嚴(yán)峻。沿海地區(qū)有豐富的海水資源，用海水淡化技術(shù)向大海要淡水，滿足沿海城鎮(zhèn)和島嶼對(duì)淡水的需求或緊缺需求，是自古以來人們所夢(mèng)寐以求的，現(xiàn)在已變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。反滲透海水淡化不僅技術(shù)上完全可行，而且在許分情況下是經(jīng)濟(jì)的。
??????? 2、反滲透的發(fā)展概況
??????? 海水淡化是從海水中獲取淡水的技術(shù)和過程。早在50年代，為解決“水的危機(jī)”，美國從52年起專設(shè)鹽水局，74年后轉(zhuǎn)為資源技術(shù)局，不斷推進(jìn)水資源和脫鹽的技術(shù)進(jìn)步，其中反滲透法海水淡化（SWRO）就是1953年據(jù)膜和海水界面有一純水層而提出的；73年日本通產(chǎn)省下設(shè)造水促進(jìn)中心，專門研究的脫鹽技術(shù)，歐洲則在尤里卡等計(jì)劃下推動(dòng)海水淡化的發(fā)展，它們也都以膜法為重點(diǎn)。經(jīng)過近50年的研究、開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，SWRO自70年代進(jìn)入海水淡化市場(chǎng)之后，發(fā)展十分迅速。RO用膜和組件已相當(dāng)成熟，組件脫鹽率可高達(dá)99.5%以上，有約20年的經(jīng)驗(yàn)積累，SWRO工藝過程也逐漸成熟，近年來，功交換器和壓力交換器的開發(fā)成功使能量效率都高達(dá)90%以上，從而使SWRO的本體能耗在3kWh/m3淡水以下，成為從海水制取引用水最廉價(jià)的方法，進(jìn)一步增強(qiáng)了SWRO的競(jìng)爭(zhēng)力。
??????? 近幾年來，在國際海水淡化中，SWRO以投資最低，能耗最省，成本最低，建造周期短等優(yōu)勢(shì)而屢屢中標(biāo)。SWRO所以能如此成功，與其在膜、組器、設(shè)備和工藝等方面的創(chuàng)新性開拓是分不開的。下面是著幾方面的簡(jiǎn)要的發(fā)展概況：
??????? 3、反滲透的一些重大的創(chuàng)新進(jìn)展
??????? 3.1反滲透膜的進(jìn)步
??????? 在反滲透膜發(fā)展的歷史中，不對(duì)稱膜和復(fù)合股的研發(fā)是創(chuàng)新的兩個(gè)范例。
??????? 3.1.1不對(duì)稱膜
??????? Loeb和Sotrirajan于1960年制得了世界上第一高股鹽率，高通量，不對(duì)稱醋酸纖維素（CA）反滲透膜，其創(chuàng)新在于，以往的膜皆為均相致密膜（約0．lmrn厚），傳質(zhì)速度極底，無實(shí)用價(jià)值，而不對(duì)稱膜僅表皮層是致密的（約0.2m厚）就這一點(diǎn)，是傳質(zhì)速度提高了近3個(gè)數(shù)量級(jí)，表1給出了1968年研制的CA－CTA膜的性能。目前通用的CA反滲透膜多用于表面水處理，表2給出了其基本的膜性能。
??????? 3.1.1復(fù)合膜
??????? 不對(duì)稱膜在高壓下中間過渡層有壓密現(xiàn)象，使水通量下降，為此在1963年提出了復(fù)合膜的概念，其創(chuàng)新點(diǎn)在子膜的脫鹽層和支撐層分別由優(yōu)選的材料來制備，如脫鹽層（約0.2m厚）是芳香族聚酰胺，支撐層是聚砜，這是膜的性能進(jìn)一步提高，表3給出了復(fù)合膜的典型性能。
??????? 1968年研制的CA—CTA膜的性能
??????? 3.2膜組器技術(shù)的不斷發(fā)展
??????? 反滲透膜組器技術(shù)的創(chuàng)新，伸膜的性能得以充分的發(fā)揮，這里特別提出的是中空纖維反滲透器和卷式反滲透元件。
??????? 3.2.1中空纖維反滲透器
??????? 經(jīng)過多年的研究開發(fā)，1970年美國DuPont推出B－9型苦咸水脫鹽用中空纖維反滲透器，作為重大化工進(jìn)展而獲得1971年美國化工學(xué)會(huì)獎(jiǎng)。其特點(diǎn)是：一支直徑4英寸的反滲透器可內(nèi)含90萬條φ084μm，φ142μm的中空纖維，表面積達(dá)150m2，在2.6MPa下苦咸水脫鹽可達(dá)8m3/d以上。
??????? 3.2.2卷式反滲透元件
??????? 同樣地，自1964年提出卷式元件概念，經(jīng)十多年的多次更新?lián)Q代，卷式元件也于1970年代中商品化，其構(gòu)思是數(shù)個(gè)膜對(duì)繞中心多孔產(chǎn)品水管卷起來，呈筒狀，其中，膜對(duì)是由兩張膜（脫鹽層向外）和置于中間的產(chǎn)水流道布組成，除靠中心多孔產(chǎn)品水管的一邊外，其他三邊都用粘合劑密封；使用時(shí)，將其放入壓力容器中，這一構(gòu)型使膜片的使用和生產(chǎn)（特別是復(fù)合膜）得以急劇擴(kuò)展。
??????? 目前廣泛使用的組件就是上述的這兩種，中空纖維組件堆砌密度達(dá)10000m2/m3，卷式元件的達(dá)1000m2/m3，雖然后者堆砌密度低些，但對(duì)進(jìn)水預(yù)處理的要求不像中空纖維組件那么嚴(yán)。目前廣泛應(yīng)用的中空纖維組件有DuPont的芳族聚酸胺的（如B－10型6845TR，產(chǎn)水量約26m3/d）和日本東洋紡的三醋酸纖維素的（如HR8355，產(chǎn)水量約12m3/d）。卷式元件多由美、日的數(shù)家生產(chǎn)如美國的Filmtec和Hydranautics，日本的Nitto和Toray等，現(xiàn)多用復(fù)合膜制作，且以直徑為8英寸的居多（一般產(chǎn)水量約20m3/d）。