反渗透水处理技术应用

反渗透水处理技术应用（精选8篇）

反渗透水处理技术应用 篇1

反渗透水处理技术在电厂中应用研究探讨

关键词：反渗透，化学清洗，双层滤料过滤器

反渗透(RO)作为一种简易、实用的水处理方式在电厂应用中已由全套进口逐步发展到国产化，其设计和运行也从原来的照抄照搬到国内独立完成。可以说在国内的电站水处理行业，对RO的应用已积累了相当的经验。但是我国电力行业还没有一套完整的关于RO设计、施工和运行的规程。RO用户虽然众多，但管理上不统一，并且在设备及技术上受制于外国膜制造公司。为从根本上扭转这一局面，以国内RO应用情况为依据，完善出一套适合我国国情的RO设计、施工和运行方案是当务之急。

笔者调研了国内RO用户的应用状况，结合应用中出现的问题，通过对比分析，就系统中几个环节提出自己的看法与认识。RO水处理方式是通过给水加压使水分子通过膜元件，把溶解盐类的水化离子或大分子阻留在浓水侧。因水质浓缩，为防止CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4等难溶物质结垢要有加酸系统和阻垢剂加药系统；为保证RO入水不损坏膜元件，前面有预处理；后面可加离子交换(IEX)以进一步提高水质标准。RO单元应包括:保安过滤器、高压泵、RO膜组件、化学清洗系统、加药系统、检测仪表及连接管线、辅助安全系统等设备。其典型系统见图1。

实际应用中，电站RO脱盐系统回收率大都为75%；常见的两段系统，前后段膜元件比例约为2：1，三段系统则前后段膜元件比例约为3：2，RO单元差别不大。其他方面因原水条件、出力、出水水质等要求不同会有较大差别，因此RO的设计、施工与运行不可千篇一律，其各个环节值得探讨研究。1 预处理部分的几点建议

尽管在RO入口前有保安过滤器(又称精密过滤器或5μ过滤器)以保证膜元件不被划伤或污堵，但前面的预处理系统合理设计与平稳运行对RO至关重要。国内电厂RO应用事故中70%以上与预处理有关。通过调研提出以下建议。

1)对于地表水源的RO脱盐系统，两层滤料过滤器(一般为无烟煤和石英砂)值得推广。华东地区五个RO用户均采用此设备，华北有RO水处理系统的电厂双层滤料过滤器的用户也不少。两层滤料过滤器截污能力大，运行周期长，运行中水头损失增长较慢，实践中应用效果良好，保证了RO入口水符合要求。

2)预处理中加药的选择:预处理中加入各种混凝剂，可以除去水中悬浮物，胶体等杂质。但如果不根据水源实情，一味地添加，不仅改善不了水质，相反会因药剂本身或药剂中所含杂质，而使水中带入对RO膜元件有害的物质。国内电厂RO事故中以此为因的不乏其例。轻则减短膜元件寿命，重则使部分膜元件报废。同时药剂之间的兼容性也不容忽视。如:使用六偏或聚丙烯酸为阻垢剂时，则混凝过程中不应使用阳离子型聚电解质作助凝剂。

3)活性炭过滤器的作用:活性炭可以除去水中有机物、余氯等有害于膜元件的杂质。对于CA膜，因其耐氯性强，抗有机污染性差，为防止微生物应在前处理中加入CL2或ＮａＯCL，一般不再加活性炭过滤，国内许多RO用户，如:杨树浦电厂、宝钢电厂、郑热五期等均如此。

上海石洞口电厂虽为CA膜，但预处理中加有活性炭过滤。结果为保证RO入口水含有一定余氯，不得不二次加氯；对于TFC膜，怕CL2，而耐有机污染能力稍强，常加活性炭过滤以使RO入口水余氯为零。因此维护活性炭过滤器的正常运行十分关键。如某电厂RO系统由于活性炭运行欠佳，活性炭出水COD反而增大，并且实测中没有活性炭过滤已能保证RO入口水质，使得活性炭过滤不仅形同虚设，反而成为事故的潜在隐患。另外，对于活性炭滤料的选择应注重实用效果，有些RO用户由于活性炭过滤器滤料的因素而出现运行事故应引以为诫。

4)保安过滤器运行良好的重要性:保安过滤器主要目的是为了保证RO进水不损坏膜组件，按运行方式可分为反洗型和不可反洗型。不可反洗型滤元为一次性，运行费用高，但效果好。国内电厂中后期投产的郑热六期、石洞口二厂、外高桥电厂、北京三热及衡水电厂的RO系统中均采用此种保安过滤器。尤其是石洞口二厂应用国内滤元，费用低而且运行良好，值得推广。而国内早期投产的电厂，保安过滤器多为可反洗型，操作上复杂些。例如宝钢电厂由于预处理欠佳，须每天反洗一次，而且还定期超声波清洗，石洞口电厂每周反洗一次，运行较好。但是，对于复合膜，不允许含余氯。保安过滤器则成为系统中细菌滋生及污物沉积的主要隐患。因此，滤元使用时间不宜过长，并且可以选择较高的滤速，建议采用15ｔ/(ｈ·ｍ2)滤元过滤面积，以便减少更换周期。这样，每次更换滤元的数量少，同时降低投资，防止了细菌滋生等隐患。2 RO附属系统的再讨论 2.1 RO系统加酸量

RO系统加酸调节入口水PH值，其剂量不仅要保证防止CaCO3垢，还要考虑膜元件的最佳运行PH值。对于CA膜其最佳运行PH值在5.5左右，对于TFC膜则在6～7左右(不同公司的膜的最佳运行PH值范围有所差别)。对于RO用户应根据实践经验进行调整，如上海石洞口二厂(采用聚酰氨复合膜)RO入口PH值为5.7，运行情况较好。但是PH值如果调得过低，不仅浪费酸，而且对膜性能的发挥不利。

为了保证RO系统的实际运行，根据用户水质特点及设备情况，甚至可以不加酸。如衡水电厂采用少加酸、不加阻垢剂的方式，不但降解了过去的污染，而且目前运行稳定，带来很大的经济效益和环境效益。2.2 阻垢剂的必要性

加阻垢剂如六偏磷酸钠，旨在防止CaCO3等物质结垢。如果水质良好，完全可以不加阻垢剂。RO水处理系统的大部分用户在实际运行中都没有加，但却都有此加药系统。这不能否认在一定程度上造成资金占用，因此在RO设计中对于确实水质良好，可以大胆地不上阻垢剂加药系统。2.3 关于冲洗系统

国外资料报导，500×10-6以下含盐量的水质可以用原水冲洗，即低压冲洗而不再另加冲洗设备，如果水质含盐量较高则必须用RO出水冲洗，需专门配置RO冲洗系统。实际上，许多电厂全套引进国外设备，有冲洗系统且为程序控制，即RO停运后自动由淡水箱送水入RO入口冲洗一段时间。这些电厂多数并没有投运此系统。如军粮城电厂原设计有，但投产以来没有用淡水冲洗，情况良好。笔者认为在RO设计时，如果水源水质良好(含盐量低)，应省去额外的冲洗系统。低压冲洗即可满足RO膜元件的要求。2.4 关于化学清洗

如果RO运行正常，每年只须化学清洗一两次。华东地区五个RO用户(除宝钢外)均选择临时接管的清洗办法。其它地区应用固定清洗系统的用户也很少。从实用性和经济性来看

反渗透水处理技术应用 篇2

一、反渗透原理

反渗透 (简称RO) , 是一种精密的膜法液体分离技术, 其工作原理是利用膜两侧的压力差为动力, 使溶液中的溶剂透过反渗透膜分离出来。反渗透装置的膜组件是一种精细元件, 它易受机械损伤、污染和堵塞, 对进水水质要求非常高, 必须根据水质特点对原水进行预处理, 才能保证反渗透装置的正常运行。预处理的去除对象一般为悬浮物、胶体、有机物、微生物和铁。反渗透膜工作原理如图1所示。

二、反渗透膜在水处理中的应用

1. 反渗透膜在常规饮用水方面的应用。

在我国南方的部分地区, 所取水源多数为江河水, 原水电导一般在500us/cm, 所以采用反渗透法就可将水中离子去除至国家标准。但在长江以北的许多地区, 取水多为地下水, 含盐量较高, 用一级反渗透工艺不能使产水电导降至10以下, 需要采用二级反渗透工艺才能达到, 日本采用节能海水淡化技术, 使用8英寸中空纤维组件, 透过水水质200ppm左右, 水回收率40%, 性能稳定可靠;我国甘肃苦咸水淡化研究所研制的登攀-1型反渗透淡化装置, 采用醋酸纤维素膜, 对Ca2+、Mg2+、SO42-有较高的脱除率, 这套装置对西北地区3g/L~10g/L的苦咸水具有良好的适应性;我国国家海洋局与中科院上海冶金研究所合作, 研制成功的醋酸纤维素膜与玻璃钢承压板组装的圆板式反渗透淡化器, 用于制备纯水, 其操作参数为:压力30kg/cm2~50kg/cm2, 进水温度7℃~39℃, 进水流速约0.32m/s, 淡水产量8t/d~11.5t/d, 淡水电阻率150kΩ·cm~300kΩ·cm, 水回收率70%, 膜面积12.5m2。

2. 反渗透膜在城市污水方面的应用。

目前, 反渗透在城市污水深度处理方面的应用受到了高度重视, 包括中水回用和污水处理厂二级出水的深度处理制取优质淡水。中东不少缺水国家引入反渗透技术处理二级污水, 一级反渗透出水水质含盐80mg/L, 二级反渗透出水达到10mg/L;新加坡某工业区的反渗透污水处理厂, 以三级生化处理的城市废水为原水, 用反渗透系统制取高级工业用水, 采用二级双介质滤-反渗透系统, 处理厂同FLMTETM生产的抗污染膜元件BW30-365FR2184支一级三段排列, 日产水量30kt, 水回收率高达85%, 产水电导率66LS/cm~133LS/cm。

3. 反渗透膜在垃圾填埋场的应用。

垃圾填埋场渗滤液水质非常复杂, 不仅含有各种有机物, 还含有高浓度氨氮和各种重金属离子, 其可生化性随填埋时间而变化, 至今国内尚无经济可行的处理技术。国外将反渗透膜分离与常规污水处理技术相结合对渗滤液废水进行了处理的应用研究和工程实践, 处理的研究情况见表1。

4. 反渗透膜在重金属废水处理方面的应用。

国内外均对反渗透法处理重金属废水进行了广泛深入的研究。目前, 我国约有100套反渗透装置应用于电镀废水的治理, 组件多采用内压管式或卷式。采用内压管式组件, 在操作压力为217MPa时, Ni3+分离率在97.12%~97.17%, 水通量为0.14m3/ (m2·d) , 镍回收率大于99%。有人采用复合低压反渗透膜对含Zn2+和Cu2+的废水进行处理研究, 不投加EDTA, 进水p H在3~5之间, 水温25℃, 水回收率为40%, 操作压力450k Pa时, Zn2+和Cu2+的去除率为93%~96%, 投加EDTA后, 由于与Zn和Cu形成络合离子, 在其它条件相同时, 反渗透膜对Zn2+和Cu2+的截留率稳定在95%, 当投加EDTA适宜时, 二者的截留率均达到99%以上。研究还发现, 对Zn2+的截留率略高于Cu2+。

注:A, 管式醋酸纤维素膜 (膜面积为619m2) ;B, 平板式复合膜 (膜面积为716m2) ;C, 管式复合膜 (膜面积为019m2) ;L1, 渗滤液先经过生物处理 (不进行生物硝化) ;L2, 渗滤液先经过包括生物硝化的生物处理;L3, 渗滤液原水。

5. 渗透膜在含油废水方面的应用。

反渗透法处理乳化油废水, 不需破坏乳化液进行浓缩分离, 浓缩液焚烧处理, 渗透液可回用或排放处理。Koch膜系统公司采用超滤/反渗透集成工艺处理含油废水, 有关参数见表2。

6. 反渗透膜在食品和制药工业领域的应用。

膜分离技术用于食品工业始于20世纪60年代末, 反渗透主要用于牛奶的浓缩和乳清蛋白的回收, 可大量节省能量, 提高产品质量, 获得多种乳制品;反渗透还可制造低度啤酒、浓缩啤酒或反渗透复合膜浓缩啤酒;在果汁加工中, 反渗透浓缩苹果汁可获得40Brix~45Brix的高浓度苹果汁。我国用反渗透和超滤对山楂进行加工, 可从新果中获得占鲜果质量3%的果胶干粉和占鲜果质量40%的20Brix山楂浓缩汁;美国Du Pont公司出售的中空纤维反渗透组件可将橘子汁浓缩到55Brix;用超滤和反渗透浓缩茶叶抽提汁生产速溶茶。

在制药方面, 乌洛托品废水经预处理去氨和醛后, 用RO法可将HA废水浓缩6~7倍, 渗透通量达0.82m3/ (m2·d) , 浓缩过程中, 透过水中HA含量始终小于0.20%, 浓缩液作为产物回收, 渗透水可回用于生产。RO法处理土霉素结晶母液, 对CODcr、BOD5的去除率大于99%, SS去除率为98.95%, 透过液中土霉素浓度为零, 全部为RO膜截留, 透过水回用到发酵过滤工段顶洗水, 浓缩液中的土霉素和草酸经进一步处理后回收。

三、存在的问题及应用前景

反渗透膜在运行过程中易受水中悬浮物、胶体、生物、结垢物以及有机物等引起的膜污染, 造成膜性能下降进而影响处理能力。因此, 反渗透膜分离技术要在水处理领域中获得大规模应用尚需解决一些基本问题:如何衡量允许进入反渗透膜组件的进水水质, SDI值是否同样适用于废水处理;开发适用于不同废水处理的各种抗污染、预处理要求低的反渗透膜组件;解决实验室研究和实际规模应用的放大问题。随着水污染控制形势的日益紧迫, 反渗透膜分离在国内各种工业部门的清洁生产、缺水地区的废水处理回用、农村微污染原水饮用水处理、难生物降解有机废水处理领域将获得突破。

四、反渗透膜的发展趋势

反渗透膜技术及其工程应用的发展方向主要集中于研究开发具有低能耗、抗污染、耐高温、高压和特种分离等性能的反渗透膜组器。超低压反渗透膜能在保持原脱盐率的情况下, 操作压力下降25%~40%, 从而降低了系统的能耗和设备材料的要求。抗污染反渗透膜的开发, 减少了膜清洗的药耗, 延长了膜的使用寿命, 广泛地应用于污水回用和化工原材料的浓缩提纯。带正电荷反渗透膜可直接应用于二级、三级反渗透系统制备纯水、超纯水, 实现无酸碱废水污染的洁净工艺。耐高温反渗透膜具有90℃耐温性能, 可用于食品、医药等行业需采用高温杀菌消毒的反渗透装置。

反渗透技术在水处理中的应用 篇3

关键词：反渗透；技术；水处理；应用

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）8-0031-02

从20世纪60年代开始，反渗透技术日益受到人们的关注，该技术是利用半透膜和化学混合物相互接触，通过静压梯度的作用，选择性的通过某些物质，而其它物质基本不渗透，进而实现物质成分的分离。由于反渗透技术操作简单、易于操作和掌握，其经济成本低廉，而且反渗透技术与其它物理化学水处理技术相比，具有高效、清洁、无污染等优点，已经成为目前在水处理中使用最广的技术。特别是在海水淡化、工业废水处理、纯水、放射性废水、城市给水、超纯水制备、城市污水处理及利用等方面得到普遍应用。

1 反渗透技术的定义及原理

1.1 概念的界定

所谓渗透是指稀溶液中的水分子自发地透过半透膜进入浓溶液的过程。渗透压是指某溶液在自然渗透过程中，浓溶液液面不断升高，稀溶液液面相应降低，直到两侧形成的水柱压力抵消了水分子的迁移，溶液两侧的液面不再变化，渗透达到平衡点，此时的液柱高差称为该溶液的渗透压。而反渗透是指渗透平衡时，如果在浓溶液侧施加一个压力，那么浓侧的溶剂会在压力作用下向淡水一侧渗透。因为这种渗透方式与自然渗透相关，所以我们称其为反渗透。具体如图1所示：

1.2 反渗透水处理原理

1960年由美国宇航科技研究所研发的反渗透技术，开始逐步应用到工业生产中，它是一种利用压力表差为动力的膜分离过滤技术。随后该项技术广泛应用于食品加工、医药产品、工业污水处理等多个方面。反渗透技术的原理是利用膜孔的直径很小，计量单位为纳米，通过给混合物一定的外在压力，使得水分子通过RO膜，而其它成分则无法通过该膜，例如无机盐、重金属、细菌、病毒等，进而达到进化污水的作用。

比如，用一个只有水分子才能透过的薄膜将一个盐水水池隔断成两部分，然盐水液面上，施加一定的压力，此时盐水混合物中的水分子就会通过RO膜向另外一侧迁移，这一过程我们就称之为反渗透现象。反渗透效果的好坏，关键取决于以下两个方面：其一，具有选择性的膜，即半透膜，膜上孔的直径大小和水分子差不多；其二，压力的大小，适当的压力迫使水分子通过渗透膜，与污染源分离。目前反渗透水处理技术已经取得了可喜的成绩，具有较高选择性的反渗透膜，在进行海水处理时，除盐率可达99%以上。

2 影响反渗透水处理性能的因素

渗透水处理系统在运行过程中由于使用条件的复杂性，不够完善的系统设计、预处理设备不恰当的配置、水处理药剂选择的不合适、系统水源的非正常波动以及操作过程中出现的种种问题等等因素都有可能导致系统出现故障：脱盐率、产水量下降、进水压力提高、单位制水能耗增加等。具体而言，影响影响反渗透水处理性能的因素有以下几个方面（如图2所示）：

3 反渗透水处理预处理技术分析

3.1 预处理必要性

我们进行反渗透预处理的主要目的，是为了保证膜组件良好的性能，能够长时间的稳定工作，提高渗透膜的使用寿命。通过反渗透的预处理，可以很好的预防并解决渗透系统的污堵、结垢和膜本身发生化学变化。这里所说的污堵是指有机物和胶体在膜表面的沉积；结垢是指由于硫酸钙、磷酸钙、碳酸钙等沉淀在膜表面，进而影响膜的渗透效果；而膜本身的化学变化指的是膜自身氧化和强酸、强碱的腐蚀。

3.2 水污染物的组成与预处理

①地下水：即井水，一般水质稳定，污染可能性低，水中溶解氧少，二价Fe、Mn、H2S等还原性物质多，微生物和菌类较少。仅需简单的预处理。例如：设置多介质过滤、加阻垢剂、5 um保安过滤器即可。

②地表水：由于地表水受季节的影响很大，且非常容易受到地表的胶体和微生物的污染，因此，地表水的预处理复杂程度较高。地表水的预处理主要包括：絮凝/助凝、澄清、多介质过滤、超滤、脱氯、加酸、加阻垢剂等。

③市政和工业废水：该废水中还有点无机物和有机物比较丰富，这些有机物会严重影响反渗透膜的污水处理效果，严重时还会使渗透膜发生降解。所以对市政和工业废水进行预处理时，应该从多方面进行考虑，比如进水中的酸碱度、氯化物等，可以通过过滤、脱氯、阻垢等方法进行预处理。

④循环排污水：因为该进水具有PH值高、硬度大、碱度高的特点，经过循环系统浓缩后的水源一级处于高度饱和状态，各种杂质、微生物、细菌、有机物等含量都很高，因此，在进行预处理时一定要慎重选择预处理方法，以免影响水处理效果，甚至污染水源。

4 反渗透水处理应注意的问题

虽然反渗透水处理技术与以前相比，已经取得了显著成绩，但是在具体是操作过程中，依然还有很多值得我们注意的问题，具体如下：①强化反渗透预处理。为了避免堵塞反渗透系统，原水应经预处理以消除水中的悬浮物，降低水的浊度；②反渗透过程中，可以进行物理杀菌，防止菌和微生物继续生长繁殖。③污染指数的监测。因为在利用RO膜技术对水进行处理时，对源水中的悬浮物要求很高，因此，我们常常用污染指数来衡量源水被悬浮物污染的程度的高低。一般而言，源水的污染指数不宜大于5，污染指数以小于3为宜。④在水处理过程中，我们还应该充分考虑源水的PH值。不同的渗透膜有其自己的最佳PH值。因此，应该根据不同膜对PH的要求，调节进水的pH值。⑤反渗透水处理进水的温度是否合适，也应该引起我们的高度重视。反渗透膜透水量的大小与进水水温成正比，但是并不是温度越高越好，温度过高会加快醋酸纤维素膜的水解速度，而且还会使渗透膜变软，影响反渗透效果。我们一般应该将进水温度控制在20～40 ℃之间最好。

5 结 语

总而言之，随着科学技术的进步，反渗透水处理技术也日趋成熟，未来反渗透技术必将与纳滤、超滤、微滤、EDI等方面有机结合，充分发挥不同渗透膜在分离技术中的作用，逐渐形成一个完整的、系统的、科学的体系。我们相信反渗透膜分离技术的发展潜力巨大，其日后所应用的范围也越来越广，为我国工业的发展发挥重要作用。

参考文献：

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[2] 罗安涛，陈晓春，孙巍，等.粉末活性炭用于反渗透进水预处理的新工艺[J].水处理技术，2006，（3）.

[3] 曹培刚，王文彬，尚书仲，等.关于反渗透水处理系统在电厂应用的研究与探讨[J].工业水处理，1999，（2）.

[4] 李振杰，孙启丰，何国余.高强高性能镜面清水混凝土在超临界机组工程中的应用[J].电力建设，2008，（4）.

[5] 郭程程，母智勇.二级反渗透进水加碱处理技术的应用[J].电力科学与工程，2011，（6）.

反渗透水处理技术应用 篇4

（作者：德丰消泡剂厂）

为了抢占市场，为了拉近与消费者之间的距离，为了拉近与竞争对手的距离，越来越多的反渗透水处理消泡剂厂开始大打广告战。这样的结果无疑使得各企业的成本在竞争中逐渐透明化，利润也越来越薄，虽然说有一个词叫“薄利多销”，但是长时间下去，将会有企业面临资金问题的危险。随着市场上反渗透水处理消泡剂品牌的增加，反渗透水处理消泡剂厂间的竞争也达到了白热化程度。面对未来，企业如果要求发展、求生存的话，就必须寻找到适合自己发展的道路。有关专家分析，“创新”将会是以后反渗透水处理消泡剂厂发展的方向。

什么是“创新”呢？企业又该如何去创新呢？这始终是困绕反渗透水处理消泡剂企业的一个难题。其实对于企业来说创新有这两种范围，一是提升企业效率、二是产品的更新。

创新是反渗透水处理消泡剂厂突破瓶颈的关键，对于中小反渗透水处理消泡剂企业来说，如何创新呢？由于中小反渗透水处理消泡剂企业的规范问题，一直是个老问题，但是在寻求创新的同时，规范发展又是永恒的问题，即使是跨国企业，也有制度、流程等方面合理化的问题。

压载水处理技术现状 篇5

压载水处理技术现状

简要介绍了国际海事组织(IMO)颁布的<国际船舶压载水及沉积物控制和管理公约>,以及目前主要的压载水处理技术,举例介绍了Alfa Layal的Pure Ballast系统的`处理原理.介绍了当前的几十种商用系统(包括国际海事组织已认可和未认可),并汇总成表,方便读者了解当前压载水处理商用系统概况.此外,根据目前掌握到的数据,把包括各个商业系统的容量、设备安装面积和价格也做了汇总,方便读者对比这些商用压载水处理系统的优劣.

作 者：许寒冰 马勇 Xu Hanbing Ma Yong 作者单位：上海船舶研究设计院,上海,32刊 名：船舶设计通讯英文刊名：JOURNAL OF SHIP DESIGN年，卷(期)：“”(1)分类号：U698.7关键词：压载水处理 商用压载水处理系统 压载水公约

锅炉水处理技术服务合同 篇6

锅炉水处理技术服务合同

甲方：

地址：

乙方： 地址：

甲乙双方本着平等自愿的原则，经友好协商，就乙方为甲方提供锅炉循环水处理服务事宜于 年 月 日（“签署日”）达成如下合同条款，以资双方共同遵照执行。

第一部分

总则

1.1 合同标的

甲方购物广场内的锅炉循环水处理工程。1.2 合同服务期限

本合同约定的服务期限为 年,自 年 月 日开始，至 年 月 日止。

第二部分 乙方的责任

2.1 员工素质

乙方为获得省级以上（含省级）安全监察机构资格认可的锅炉循环水处理工程公司，且乙方应安排训练有素、具有丰富的锅炉水处理经验的持证专业技术人员，对甲方的锅炉设备实行正确的循环水处理操作，保证甲方的锅炉在无垢、无锈、无菌的情况下正常运行。2.2 计划性操作

乙方应根据本合同约定的服务范围和服务内容，系统地有计划地实施水处理操作，并认真填写各项有关服务工作记录。2.3 服务范围

（1）乙方公司免费向甲方的相关工作人员提供水处理技术咨询服务，使甲方 标准文本

人员能更好地了解水处理技术知识，也能更好地配合乙方开展水处理工作。（2）乙方对甲方锅炉系统提供供暖季（四个月）循环水处理服务。

（3）根据现场勘察后制定水处理方案，但该方案不得违反《锅炉水处理监督管理规则》中有关规定。

（4）乙方应根据国家和北京市政府对锅炉水的有关规定对锅炉水系统进行处理，使之符合国家及地方要求, 否则给甲方造成损失的，乙方应承担赔偿责任。

（5）乙方应做好对甲方锅炉设备的日常水处理检验记录，并由甲乙双方有关授权人员签字确认。2.4 服务内容

（1）乙方提供本服务期内锅炉水处理技术服务，所需的药剂及自动投药设备费用均由乙方承担，投药设备的安装及维护费用同时也由乙方承担

（2）乙方在供暖季定期加药进行水质稳定处理，并根据水质分析结果和气温变化情况及时调整药剂配方和调节水质。运行期间每月取水样化验1次；乙方应及时根据水样的化验结果补充药剂。乙方在给甲方提供水质稳定处理服务以后，应保证做到甲方锅炉系统传热效果良好，管道不产生新的腐蚀，锅炉水无明显的红水或黑水现象，各项指标符合国家和北京市政府要求的技术标准

（3）乙方提供水质稳定处理服务后，锅炉水系统控制PH<10（4）在甲方锅炉运行期间，乙方应每月向甲方递交一份符合国家及北京市水处理水质分析报告一份。

（5）乙方在甲方锅炉系统的非停机保护阶段，不应投放任何相关的保护药剂。2.5 乙方的保证事项

（1）乙方保证所提供、使用于本合同约定的水处理服务中的药剂符合国家相关行业标准和环保安全标准，确保不会对人体和设备产生危害。否则，由此造成的任何人身伤害及财产损失，均由乙方自行承担一切赔偿及其他法律责任；同时，若因此给甲方造成任何损失，包括但不限于对第三方赔偿款、应诉费用、律师费用等等，均应由乙方予以赔偿。

（2）乙方保证经过水质处理后的甲方锅炉的循环水不会污染环境，符合国家的相关行业标准和环保标准。否则，由此造成的任何人身伤害及财产损失，均由乙方自行承担一切赔偿及其他法律责任；同时，若因此给甲方造成任何损失，包括但不限于对第三方赔偿款、应诉费用、律师费用等等，均应由乙方予以赔偿。

标准文本

2.6 免费及收费服务的范围（1）免费的服务

在本合同约定的乙方工作服务范围和服务内容之内，乙方承诺为甲方提供免费的全天候紧急维修服务。出现紧急情况时，乙方必须在接到甲方的故障电话通知后指派工作经验丰富的专业技术维修人员3小时内到达甲方故障现场（从接到电话到赶到甲方故障现场最多不能超过三个小时）。

如乙方未能按照上述约定时间到达甲方故障现场进行维修，则乙方应向甲方支付违约金，违约金数额按照延误的小时数来计算（每延误一小时，乙方向甲方支付本合同项下的供暖季费总额的1%作为违约金）。（2）收费的服务

在本合同约定的服务有效期限内，对于本合同约定的服务范围以外的服务内容和因不可抗力原因所造成的甲方锅炉故障，乙方应负责协调解决。乙方提供此额外服务的费用由甲乙双方根据实际情况另行商定。2.7 损害赔偿

（1）乙方的工作人员在提供水处理技术服务期间应严格遵守国家现行有效的相关法律法规和甲方的相关规章制度，且乙方应为其水处理工作人员购买相应人身伤害保险。

（2）因乙方及其工作人员的过错在履行本合同时造成的任何人身伤害及财产损失，均由乙方自行承担一切赔偿及其他法律责任；同时，若因此给甲方造成任何损失，包括但不限于对第三方赔偿款、应诉费用、律师费用等等，均应由乙方予以赔偿。

（3）乙方工作人员在履行本合同过程中因提供的水处理技术侵犯第三方的知识产权而引起之任何纠纷，乙方应自行负责解决并承担与此相关的一切法律责任；若因此给甲方造成任何损失，包括但不限于对第三方赔偿款、应诉费用、律师费用等等，均应由乙方予以赔偿。

第三部分 甲方的责任

3.1 甲方的责任

（1）甲方应允许乙方的员工在不违反甲方安全管理规定和规章制度情况下，在提供服务时有出入机房、锅炉系统和水循环系统所在区域的权利，但乙方员工出入上述区域应有甲方有关人员陪同。标准文本

（2）甲方应按照本合同约定付给乙方技术服务费。本合同约定的水处理技术服务费为人民币捌仟玖佰元整（RMB 元）。

甲方的付款方式为分二期付款：第一期付款时间为本合同签订后第2个月后的15日内，由甲方向乙方分别支付50%服务费人民币

元，即RMB

元；最后一期付款时间为本合同期满后的15日内，由甲方再向乙方支付服务费RMB 元。

在甲方的每次付款前，乙方应至少提前20日向甲方开具与本次付款金额等额的合法有效发票，并向甲方提供经甲方签字确认的水处理技术服务报告和相关文件，经甲方核实无误后甲方向乙方付款（乙方开户行：

银行账号：）。如因乙方未提供合法有效发票或有关材料文件，造成甲方核实以上发票、材料期限延迟，则甲方的付款日期也相应顺延，由此造成乙方损失的，甲方对此不承担任何责任。

（3）甲方有关人员应配合乙方工作人员的服务工作，乙方工作人员每次到甲方现场提供水处理服务，应填写服务报告表，并由甲方有关授权人员签字确认。该服务报告表是甲方向乙方支付服务费的凭证。

（4）乙方工作人员在提供水处理服务期间甲方应提供水电使用之便利，服务所必需的水电费由甲方承担。

（5）如锅炉设备在运行期间发现异常情况，甲方应及时电话通知乙方。3.2 未经乙方同意，甲方不得直接聘请或允许非乙方雇员提供进行锅炉水处理操作服务，但由于乙方工作人员怠于履行本合同约定的服务义务或服务标准质量不能达到本合同约定的标准或相关国家行业标准者除外。

3.3 甲方应按产品设计及乙方维护服务的要求为机房提供足够的照明、通风装臵，以保证锅炉设备高效率安全运行。

第四部分 合同的终止

4.1 乙方未按照本合同的约定提供技术服务或提供的技术服务达不到双方的约定要求或国家的相关行业标准的，乙方的行为构成实质性违约，甲方有权终止本合同，乙方除应退回甲方已付的技术服务费用外，还应按照本合同项下技术服务费总额的百分之十向甲方支付违约金。4.2 乙方在下列情况下有权终止本合同： 标准文本

（1）因甲方原因（如锅炉设施的毁损、建筑物功能的改变等）致使乙方无法继续履行本合同。

（2）甲方无正当理由超过约定期限30天仍不向乙方付款。

4.3 终止合同条件：甲乙双方任何一方欲终止合同，需要提前一个月以书面形式通知对方，合同方可终止。

第五部分 保密条款

5.1 在本合同期限内或本合同期限终止后的一（1）年内，除非中国政府主管部门或其授权组织另有要求，甲方和乙方在任何情况下，未经对方事先书面同意，不得将本合同及其附件的内容和为履行本合同一方直接或间接获得的对方的保密信息(如下定义)泄漏或披露给任何第三方，亦不得未经对方事先书面同意而为本合同以外的目的使用该等保密信息，但，双方均有权向其因工作职责需要而需知悉保密信息的雇员、高级职员、董事、代理和/或顾问披露保密信息；双方亦有权因与本合同有关的司法程序或根据法律要求而披露相关保密信息。5.2 “保密信息”系指本合同及其附件的内容和任何一方为履行本合同而知悉的对方的业务工艺、业务战略、业务计划、财产、营运模式、支付费用、现有产品或拟开发产品有关的信息。“保密信息”不包括（1）另一方在披露方向其披露时已经知晓的信息；（2）在披露方向另一方披露时，已经为公众所知晓的信息；（3）在披露方向另一方披露后，非因另一方的过失而为公众所知晓的信息；（4）另一方从其它第三方知晓的，且该第三方无保密义务的信息。

5.3 如取得另一方书面许可向第三方披露时，披露方必须与该第三方签订保密协议，该保密协议对本合同项下另一方的商业和技术秘密的保护程度应不低于本合同所规定的保密程度，双方保守对方商业和技术秘密的责任不因本合同的终止而免除。

5.4 任何情况下，非经甲方每一次书面授权，乙方不得使用沃尔玛的商标、品牌名称、标志和设计。双方同意，在任何情况下，甲方授予乙方使用沃尔玛商标、品牌名称、标志和设计的每一次书面授权，均不应视为授予乙方独占的、可转让的再许可权。无论甲方有多少次书面授权及授权内容如何，这些使用沃尔玛商标、品牌名称、标志和设计的书面授权均将随着本合同的终止而自动终止。标准文本

第六部分 其他

6.1 本合同自本合同第一部分“1.2”中约定的服务期限开始之日起生效。本合同有效期限为四个月，期限届满之前，双方可以协商书面续签本合同，续签期限不得超过四个月。未经书面续签的，本合同到期自动终止。

6.2 因履行本合同所引起之任何争议，双方首先应当平等协商解决；协商不成的，双方均同意以甲方所在地的人民法院为管辖法院，通过诉讼方式解决。诉讼期间，争议条款的解决不影响非争议条款的正常履行。

6.3 本合同未尽事宜，双方可另行协商签订补充协议书，补充协议书为本合同有效组成部分，与本合同具有同等的法律效力。

6.4 本合同一式肆份，甲乙双方各执贰份，均具同等法律效力。

6.5 《沃尔玛(中国)投资有限公司及其关联公司的供应商标准》作为附件构成本合同的有效组成部分，与本合同具有同等法律效力。

甲 方（盖章）： 乙 方（盖章）：

反渗透技术在水处理中的应用进展 篇7

1 原理、工艺及发展

1.1 原理

反渗透(Reverse Osmosis)是利用反渗透膜的选择性,以膜两侧静压差为动力,克服溶剂(通常是水)的渗透压,允许溶剂通过而截留离子物质,对液体混合物进行分离的膜过程。进行反渗透分离过程有2个必要条件[3]:一是外加压力必须大于溶液的渗透压力(操作压力一般为1.5~10.5MPa);二是必须有一种高透水性、高选择性的半透膜。反渗透膜表面微孔孔径一般小于1nm,对绝大部分无机盐、溶解性有机物、溶解性固体、生物和胶体都有很高的去除率。

1.2 技术工艺

反渗透膜自身对进水的pH、温度以及特定的化学物质比较敏感,进水的水质严格要求pH值范围4~10,温度<40℃,淤泥密度指数SDI<5,游离氯<0.1mg·L-1,浊度<1,含铁量<0.1mg·L-1等。为了满足反渗透膜进水要求,原水在进入反渗透膜系统之前首先要进行预处理(沉降、混凝、微滤、超滤、活性炭吸收、pH调节等),然后经加压泵加压进入膜组件,在压力的作用下原水透过反渗透膜成为产水,而无机盐、有机物及微粒等被反渗透膜截留在膜的另一侧形成浓液。根据具体工艺的需求,浓液可被回收利用或者再处理。反渗透可以与超滤、纳滤等膜装置连用,组成集成膜装置。反渗透水处理简易工艺流程见图1。

1.3 发展

反渗透膜的发展大致经历了3个阶段(表1)。目前,我国常用的反渗透膜材料主要有醋酸纤维素膜(CA膜)、芳香聚酰胺膜(PA膜)和壳聚糖膜(CS膜)这3类。CA膜是运用最早的膜材料,无臭、无味、无毒,对光稳定,吸湿性强,但是CA膜的化学稳定性、热稳定性、压密性较差,而且易降解。PA膜是工业上最常用的反渗透膜,具有物化稳定性,耐强碱、油酯、有机溶剂,机械强度好等优点,但是PA膜具有带电性,水中颗粒易在膜表面沉积,形成膜污染,缩短使用寿命。CS膜是天然高分子膜材料,无毒、无副作用,能抗菌,碱土金属离子的脱除能力强,是更优越的硬水软化的反渗透膜,是一种极有潜力的膜材料,在国际受到极大的关注[9~11]。

反渗透膜的最新发展包括无机膜、杂化膜和新型有机膜[12]。理论上,无机膜离子截留性能很高,但成本高,制备条件苛刻,不利于工业化应用;杂化膜融合了有机材料与无机材料的优点,在提高膜分离性能及抗污染方面有很好的应用前景,具有很大的发展潜力,有待进一步的理论研究;新型有机膜的制备还在初级阶段,主要目的是改善膜通量及化学稳定性,目前仍未获得突破性进展。

2 在水处理中的应用

与其他传统分离工程相比,反渗透分离过程有其独特的优势:(1)压力是反渗透分离过程的主动力,不经过能量密集交换的相变,能耗低;(2)反渗透不需要大量的沉淀剂和吸附剂,运行成本低;(3)反渗透分离工程设计和操作简单,建设周期短;(4)反渗透净化效率高,环境友好。因此,反渗透技术在生活和工业水处理中已有广泛应用,如海水和苦咸水淡化、医用和工业用水的生产、纯水和超纯水的制备、工业废水处理、食品加工浓缩、气体分离等。

2.1 海水和苦咸水淡化

20世纪60年代以来,反渗透脱盐已成为一种获取饮用水的重要途径,是解决淡水资源紧缺的一种有效方法[13]。目前,反渗透脱盐技术主要应用在两个方面:海水淡化和苦咸水脱盐。

全世界海水淡化装置中约有30%是利用反渗透技术实现的,通过反渗透膜可除去海水中99%以上的盐离子[14],得到可饮用的淡水。以色列的反渗透海水淡化技术比较领先,2005年阿什克伦建造了当时世界上最大的反渗透海水淡化装置,产水量为3.3×105m3·d-1,占到以色列全部水需求量的15%,产水成本约为0.53美元·m-3[15]。我国最大的反渗透海水淡化站位于大连市长海县,日产淡水1000m3,淡水成本6元·m-3[16]。

苦咸水在我国北方地区分布较为广泛,含盐离子较多,可通过反渗透技术进行除盐淡化处理,达到饮用水标准。马莲河流域示范工程利用马莲河上游环江苦咸水资源,采用反渗透膜技术,建立1000 m3·d-1苦咸水淡化工程,出水水质达到国家生活饮用水卫生标准,有效解决了环县城区5万居民饮水问题[17]。杭州湾新区水厂[18]采用了超滤及反渗透组合设备处理当地水库的高盐水,投入运行1年多来出水水质稳定,符合国家饮水水质标准。何绪文[19]、姚永毅[20]、孙魏[21]等均对苦咸水进行过反渗透处理的实验研究,系统脱盐率>95%,出水水质优于国家饮用水标准。

海水和苦咸水淡化是反渗透技术的传统应用领域,目前存在的问题仍然是操作压力偏高,能耗较大,另外海水中的Cl-对反渗透膜也有较大的污染,阻碍了反渗透技术在该领域的进一步推广。目前,低压、低能耗、抗污染、抗氧化的反渗透膜正在积极的研发之中,以便从根本上解决现在存在的问题。

2.2 纯水和超纯水的制备

清华紫光古汉集团衡阳制药厂[22]采用反渗透+混床水处理技术改进了原来的全离子交换制水工艺,运行期间,产水增加,水质改善,大幅度降低了制水成本。此外,许多科研人员[23~27]均对反渗透+电去离子法制取纯水进行了实验研究,达到了预期结果,证实了反渗透+电去离子法制取高纯水的可行性。

通过控制反渗透的级数可制取不同纯度脱盐水。随着反渗透级数的增加,脱盐水的纯度提高,但是出水量减少,水利用率降低,因此,反渗透装置连用一般不会超过二级,通常将反渗透与电去离子技术联用,不仅克服了反渗透出水不能彻底除盐的不足,还可以提高电去离子装置的进水水质,防止电去离子设备损坏,提高整体净水效果。

2.3 工业废水处理

工业废水处理是除脱盐和纯水的制备领域外,反渗透技术应用最多的一个领域。工业废水处理具有降低生产成本,保护环境,实现废水资源化等多重意义。由于反渗透膜对进水要求较高,运用反渗透技术对废水进行深度处理时,往往还要结合沉降、混凝、微滤、超滤、活性炭吸收、pH调节等预处理工艺。

2.3.1 重金属废水处理

反渗透技术在重金属废水处理中应用较早,国内外均对此进行了大量的研究。早在20世纪70年代,反渗透技术已经在电镀废水处理中有所应用,主要是大规模用于镀镍、铬、锌漂洗水和混合重金属废水的处理。

Mohsen Niaa[28]加入Na2EDTA对Cu2+和Ni2+离子进行螯合作用,然后通过反渗透过滤,对Cu2+和Ni2+的离子截留率可以提高至99.5%。Covarrubias[29]、Bodalo[30]等采用反渗透膜处理制革废水,结果表明,反渗透膜对皮革工业废水中的铬和有机物有很高的去除率。

长沙力元新材料股份有限公司[31]采用膜分离技术浓缩电镀镍漂洗水,镍离子的截留率大于99%,经一级纳滤和两级反渗透浓缩后,浓缩液中镍离子浓度达到50g·L-1,透过液可经处理后再次回用。张连凯[32]对印制电路板加工酸洗车间产生的重金属废水调节pH至中性后采用超滤+反渗透工艺进行中试,反渗透系统对Cu2+和溶解性总固体的去除率分别为99.9%和98.9%。

2.3.2 印染废水处理

印染纺织废水不仅色度高、水量大,而且成分十分复杂,废水中含有染料、浆料、油剂、助剂、酸碱、纤维杂质以及无机盐等,染料结构中还含有很多较大生物毒性的物质,如硝基和胺类化合物以及铜、铬、锌、砷等重金属元素[33],如不经处理直接排放,必将对环境造成严重污染。

曾杭城[34]应用超滤+反渗透双膜技术处理印染废水,超滤能够有效地去除废水中大分子有机物,降低浊度,使进水水质达到反渗透膜的要求,经反渗透处理后,有机物和盐的去除率可分别达99%和93%以上,产水化学需氧量小于10mg·L-1,电导率小于80μS·cm-1,产水满足大部分印染工艺用水标准。钟璟[35]采用中空纤维超滤膜和反渗透技术处理羊毛印染废水,操作压力为0.1MPa,流速为1500L·h-1的条件下,色度、含盐量等指标均有显著的降低,COD值、色度达标排放。

2.3.3 电厂循环废水处理

电厂循环冷却水系统对水的消耗量很大,占到纯火力发电厂用水的80%,热电厂用水的50%以上[36],对循环排放水进行回收处理,产水作为循环补充水或锅炉补给水系统的水源,不仅防止了对环境造成污染,还可以有效节约水资源,降低生产成本。

北京京丰天然气燃机联合循环电厂[37]采用超滤+反渗透技术联合操作对电厂循环排污水进行处理,投运以来,反渗透系统运行良好,产水量68 m3·h-1,电导率小于35μS·cm-1,脱盐率高于97%。邯郸钢铁集团有限责任公司电厂[38]脱盐水站同样采用双膜法水处理工艺,经过超滤+二级反渗透+混床处理后的精脱盐水可供电厂锅炉及干熄焦使用,日产精脱盐水15000t。此外,郭青[39]在临沂发电有限公司,对超滤-反渗透组合工艺处理循环冷却排污水做了现场试验,反渗透系统各段运行压力平稳,产水满足回用的要求。陈颖敏[40]采用连续微滤+反渗透技术对循环排污水进行预除盐,反渗透系统脱盐率达98%以上。

2.3.4 化工废水处理

采用离子交换法生产K2CO3的生产过程中,会产生大量的NH4Cl废水,为了节约用水和彻底解决NH4Cl废水排放问题,张继臻[41]采用选择离子交换、反渗透膜分离和低温多效闪蒸相结合的方法,将低浓度NH4Cl废水进一步浓缩回收,使废水由达标排放转变为全部回收利用,达到零排放。

石油化工废水成分复杂,除含有油、硫、苯、酚、氰、环烷酸等有机物以外,还含有金属盐、反应残渣等,污染物浓度高且难降解,水量及酸碱度波动较大,传统的水处理工艺很难达到资源回收再利用的目的。兰州石化公司[42]于2006年新建的500t·h-1脱盐水装置,5年间运行稳定,脱盐率高,效果良好。李宇航[43]采用超滤+反渗透双膜法进行了石化废水再生利用的中试,超滤系统产水SDI<3,反渗透系统的脱盐率>99%,终端产水达到循环冷却补水水质要求。

反渗透一般作为工业废水终端处理,对水中的无机盐、有机物、重金属离子等都有很高的截留率,出水水质优良,可回用作冷却水或工艺用水循环利用,不仅节约了新鲜水的使用量,节约生产成本,还减少了污水的排放量,对环境保护和可持续发展都有着重要意义,对缺水地区具有巨大的经济效益。

3 存在的问题及解决方案

3.1 操作压力问题

反渗透技术较之传统分离工艺在能耗方面有着独特的优势,但是在反渗透的传统脱盐领域和废水处理领域,降低能耗仍然是人们关注的重点,尤其是海水淡化中,反渗透所需能耗远大于反渗透膜的成本。为了减小操作压力,提高通量,反渗透材料正在向皮层超薄型和低压型反渗透膜方向发展;对出水要求不是很高的工业废水处理,可选择采用纳滤膜代替反渗透膜,在产水水质满足用水要求的前提下,降低能耗。

3.2 膜污染问题

反渗透膜污染是制约反渗透技术广泛应用的另一重要因素,膜污染不仅影响了膜的稳定运行和出水水质,还缩短了膜的使用寿命。针对膜污染,主要的方法有[44]:(1)完善预处理系统,保证反渗透系统进水水质;(2)对反渗透膜进行清洗,对膜污染物进行化学分析,选择最佳的清洗剂和清洗方法;(3)定期对反渗透膜装置进行停车保养。

3.3 浓水处理问题

反渗透水处理工艺对进水进行分离后,不可避免地会产生浓水,浓水的主要特点是含盐量比较大,由于反渗透进水严格,因此浓水的色度,浊度,以及有机物的含量都比较低。根据反渗透浓水的特点,可加入阻垢剂后回用反渗透系统,调节浓水和进水比例,达到循环利用;如浓水中某贵重离子含量较高,可对该离子进一步浓缩提纯。詹金坤[45]还验证了反渗透浓水作为超滤反洗水的可行性,也是一种反渗透浓水利用的新方法。

4 总结及展望

在人口众多,水资源不断匮乏的今天,如何提高水资源利用率和降低水处理成本,对企业而言是关系到企业发展,环境保护以及社会利益的重大问题。为了解决这些问题,水处理方法也在不断地发展和成熟。20世纪60年代迅速崛起的膜分离技术,无论是在产品结构调整、降低能耗及污染防治等方面都有明显的优势。反渗透技术的净化效率高,设计和操作简单,切实解决了目前水处理面临的许多难题。

但反渗透水处理技术的发展仍将面临两个难题:一是反渗透膜材料的发展,研究开发低压超薄、抗污染、抗氧化、易清洗、高截留和高水通量的新型反渗透膜材料,从根本上解决反渗透水处理应用中存在的问题;二是反渗透水处理工艺的改进,开发反渗透膜组件与其他分离技术的联用,提高进水质量,降低膜污染,增加反渗透膜的使用寿命,优化浓水处理,提高水利用率,在现有的基础上进一步降低水处理成本,所有这些都为科研工作者在反渗透技术领域的研究提供了广阔天地。

摘要：反渗透技术是一种新兴的液体分离技术,具有分离效率高,操作简单,环境友好等优点。本文介绍了反渗透技术的原理和发展,着重探讨了反渗透技术在海水和苦咸水淡化、纯水和超纯水的制备以及工业废水处理中的应用,进一步讨论了反渗透水处理技术应用中存在的问题和解决方法,并对该技术的发展进行了展望。

船舶压载水处理技术研究 篇8

关键词：外来生物 压载水 污染 处理

0引言

据不完全统计，每年经由船舶转移的压载水超过120亿吨。而通过压载水引起的有害水生物和病原体的入侵和传播已被全球环保基金判定为当前世界海洋所面临的四大威胁之一。

1 最新公约对压载水管理的要求

2004年2月，国际海事组织（IMO）通过了《关于船舶压载水及其沉积物管理和控制的国际公约》（简称《公约》），为压载水管理和控制提供了国际上具有法律约束力的规定。

目前，压载水管理主要有压载水置换和压载水处理两种方式，对应的标准为：

D-1标准：压载水置换标准

D-2标准：压载水处理标准，即压载水排放性能标准

就IMO《公约》而言，压载水置换仅是一种过渡性管理措施，而最终的压载水管理目标是必须对加装到船上的压载水进行处理并达到D-2标准后，才允许排放。目前实施这一目标的主要手段，是通过在船舶上安装获得型式认可的压载水处理系统（BWMS），对压载水进行处理。BWMS型式认可应经主管机关按照IMO制定的《压载水管理系统认可导则》（G8导则）进行。如果BWMS是使用活性物质进行生物灭杀，则还应获得IMO基于《使用活性物质的压载水管理系统的认可程序》（G9导则）的最后批准。

据IMO网站公布的数据，截至2014年12月 ，有44个国家批准了该公约，占世界商船总吨位的32.86%，尚没有达到生效条件（30个国家，35%总吨位）。虽然公约尚未生效，但公约中明确规定了不同年限建造船舶符合D-2标准的时间表，见表1;并将压载水排放达标作为最终要求，见表2。

表1 船舶符合D-2处理标准的实施时间

建造

年代 条款

编号 压载舱容量（M3） D1/D2标准实施日期 D2标准强制实施日期

2009

以前 B-3.1.1 1500～5000 2014年1月1日前 2014年1月

1日后

B-3.1.2 <1500

或 ≥5000 2016年1月1日前 2016年1月

1日后

2009

以后 B-3.3 <5000 --- 建造

阶段

2009～

2012年 B-3.4 ≥5000 2016年1月1日前 2016年1月

1日后

2012

以后 B-3.5 ≥5000 --- 建造

阶段

表2船舶压载水排放性能标准（D-2标准）

存活水

生物 数量 指标

微生物 允许浓度（cfc：群体形成单位）

≥50 m <10/m3 有毒

霍乱弧菌 <1 cfc/100ml 或者 <1 cfc/g 浮游动物样

品

≥10 m 和

<50m <10/ml 大肠杆菌 <250 cfc/100ml

肠道球菌 <100 cfc/100ml

2压载水处理技术研究现状

根据不同的原理，压载水处理方法可以划分为三大类，机械法、物理法和化学法。目前有些已经得到应用，有些还在研究开发中。

（1）机械法，包括过滤法、气旋分离法、稀释法等。过滤法通过选择合适的滤网，可直接去除不同的水生物种。该方法原理简单、安装方便、初装成本相对也不高。但是压载水中含有大量的絮状物，容易堵塞滤网，因此对滤网要进行反复冲洗，比较耗能和浪费时间。因此过滤法通常用于压载水的预处理。气旋分离法是一种利用旋转部件对海水进行重力分离，以除去比重与海水存在差异的微粒和水生物的方法。这种方法具有操作简单、成本合理等优点。但是设备尺寸较大，在一些处理流量大的实船上基本没能得发展与应用。稀释法是将清洁的海水从压载舱顶部注入同时从底部排出的方法。稀释法因涉及船舶设备、管路的改进或添置，因此仅仅在新船上使用。

（2）物理法，包括加热法、超声波法、紫外线法等。加热法是指利用水蒸气、船舶引擎的余热等手段对压载水进行加热，对水生物具有一定的灭杀效果。该方法虽然廉价，但由于处理时间过长、能耗过高、热应力影响船舶航行安全等问题，在实船中并没有得到广泛应用。超声波法的原理是利用超声波在局部产生的高温和高压将微生物杀死。该方法处理水量有限且能耗大，至今尚没有可行性试验。紫外线法处理过程不会产生二次污染，但不能杀死所有有害生物，当海水浑浊度较大时，其效果会受影响。该方法与过滤法联合使用效果较好。

（3）化学法，一种是通过添加氯或氯化物、臭氧、羟基物质以及过氧化氢等来改变压载水成分;另一种是通过一些催化手段而产生类似于前者的一些强氧化具有杀菌效能的物质。总的来说，添加化学物质的方法单从处理效果来看，是压载水有效处理的可行选择，而且设备简单，对船舶系统设计影响较小。但是添加剂的控制受多种因素影响，储存和管理难度较大，对管道、压载舱结构和涂层的影响也不容忽视。催化法有电解、电离、光辐射裂变等方法。韩国泰科罗斯（TECHCROSS）直接采用电解形式处理，相应设备已取得IMO认证与一些国家官方机构认证，但实船应用效果还有待进一步检验。国内也有采用电催化产生羟基自由基的方法进行压载水处理的研究，已有设备样机进行实船试验。

（4）压载水处理设备的发展趋势

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从现有压载水处理设备的结构与使用情况分析，作为一种辅助性环保设备，其总体投入较大，设备的操作、维护较为复杂。因此，在保障设备处理能力的前提下，应尽量简化设备结构，提高设备的自动化程度，减少人工维护需求，以提高压载水处理技术与设备的应用水平。此外，尽管目前压载水处理设备在功能与指标上有统一的规范约束与要求，但装船要素形式各异，缺乏统一的通用标准，为压载水处理系统的设计带来了一定的难度。因此设备以及主要部件的标准化推进，也是未来压载水处理设备发展的一个努力方向。

3压载水处理系统在实船上应用探讨

（1）压载水处理系统布设位置

压载水处理设备通常安装在有机舱、货泵舱、主甲板或其他处所。现有船舶在设计时，为了追求最大化的货仓容积，通常将机舱及货泵舱等都尽可能设计得很小。因此，对现有船舶而言，压载水处理系统安装的最大制约因素通常是空间。

为了便于管系和电缆的布置，建议首先考虑将压载水处理系统安装在机舱或货泵舱。对可以拆分的压载水处理系统，可考虑将其分解安装，以便充分利用空间，如：对带有过滤或旋分单元的处理系统，可将过滤或旋分单元与系统本体分开安装。对于体积过大，且不能分解安装的系统，可考虑将其安装在主甲板或其他处所，如： 某些压载水处理系统可集成在某一箱体内，整体安装在主甲板。对于没有现成空间安装处理系统的船舶，可能要通过改装，如牺牲部分货仓容积获取空间。

对闪点不超过60℃的液货船，如果压载水处理设备拟安装在存在易燃气体的处所，则应符合这类处所相关的安全规定。压载水处理系统的电器设备应避免置于危险区，或应经主管机关证明在危险区域使用是安全的，在危险区域安装的任何移动部件应避免产生静电。

（2）共用现有压载系统

在配置压载水处理系统时，最佳选择应该是充分利用船上现有的压载系统。这样不仅有利于节约安装空间、降低改装成本，同时也能保持船舶原有的压载工况。

首先，共用现有的系统应考虑所选用的压载水处理系统的额定处理量至少应不小于现有压载泵中任何一台的排量。如所选用的压载水处理系统的额定处理量小于现有压载泵的排量，拟布置成共用系统，则应采取有效措施（如节流等）确保至压载水处理系统的压载水流量不超过系统额定的处理量。如果船舶设计工况中考虑了几台压载泵共同工作的工况，并拟继续保持次工况，则压载水处理的额定处理量应不小于几台同时工作压载泵的总排量。

其次，共用系统应考虑现有压载泵所能提供的压头应符合压载水处理系统额定工作压力范围的要求，还应根据压载水处理设备拟布置的位置考虑系统可能存在的压头损失。

另外，如压载水处理系统的使用将改变船舶原有的压载工况，则应综合考虑压载工况改变后，船舶强度和稳性的相关要求是否满足。

（3）电功率估算建议

对于具有大量压载水的船舶，其压载水处理系统的电功率消耗可能是一个潜在的重要障碍。如果处理系统运行时，船舶的其他大功率负载也在同时运行，则船舶电站的功率可能不够。因此，船舶在加装压载水处理装置时，必须综合考虑船舶电站容量和处理系统电功率的适应性。

进行估算时若能掌握船舶实际负荷状况，则可准确计算出加装设备允许的最大功率。首先测量船舶发电机组实际发出的总功率，然后测量每一个需要使用压载水处理装置的工况（如航行、进出港、装卸货工况）的实际负荷功率，最后将总功率分别减去各工况实际负荷功率，取最小差值，则可以大约得到加装设备允许的最大功率值。在估算中，应注意以下事项：

A 航行工况应备用一台发电机 ;

B 估算加装后电力负荷率时，应考虑一定的余量，建议负荷不应超过95%

若无法掌握现有的实际负荷状况，则至少应获得船舶发电机组实际总功率数据和船舶负荷计算书，然后对每一需要使用压载水处理装置的工况进行估算，计算出电站余量。计算过程中应注意，进出港和装卸货工况不需要考虑发电机组备用，而航行工况则需要考虑一台发电机备用后的总功率。

（4）控制与监测设备的应用

压载水管理系统应包括控制设备，能自动地监视和调整必要的处理剂量、强度或船舶压载水管理系统的其他方面;能识别影响压载水处理性能的特征参数，对这些参数进行记录并采取报警或停机等保护措施。监测设备应对压载水管理系统的正常运行或故障情况进行持续监视。同时，船上还应配套采用一定的检测技术，一方面对压载水处理的效果进行监管， 保证压载水排放达到标准要求;另一方面防止压载水处理过程中形成二次污染或产生其他的不良影响。

4 结束语

随着人类对环境保护意识的逐渐增强及IMO《公约》生效日期的日渐临近，压载水处理技术与设备取得了快速的发展，并不断推向市场应用。这些处理技术与设备各具特点，各有优劣。因此，在船舶系统的总体设计过程中，必须紧密结合船舶自身的特点、应用环境与功能需求，合理选用技术设备;同时应充分考虑压载水处理设备对总体系统设计的影响， 并采取相应措施，在实现船舶环保目标的同时，尽量减少对船舶系统正常运行的影响。

参考文献

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