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纤维增强复合材料在废水回收及海水淡化中的应用
中科院宁波材料所特种纤维事业部 木兮 / 时间:2020-03-01 17:22:16

北极星水处理网2月28日讯:为了解决美国加利福尼亚州的水资源短缺问题,加州州长下令主要的州机构制定蓝图,以满足加利福尼亚州用水需求,并确保为加利福尼亚州提供安全、弹性的供水。

为了实现这一目标,提出几种可行性方案:1)增加了蓄水基础设施;2)在萨克拉曼多-圣华金湾三角洲下方挖出一两个隧道,以更好地控制从萨克拉曼多河向南加州约2700万人的水输送;3)废水回收利用;4)海水淡化;5)改善含水层(地下水)的补给。

纤维增强复合材料在上述所有应用中都将发挥重要作用,但最主要的是在废水回收,地下水存储和海水淡化中。

以纤维增强复合材料(FRP)为原料,经过缠绕工艺加工的压力容器,是解决市政废水再循环和海水反渗透(SWRO)脱盐生产清洁水的关键容器。

在上世纪70年代末、80年代初,基于SWRO海水淡化工艺中FRP材料首次用来取代钢管,因为在海水淡化过程中,钢易发生腐蚀,而FRP压力容器则可轻易解决。

SWRO海水淡化工艺大致流程如下:将海水从海洋取水系统泵入SWRO工厂后,海水首先进入预处理过程,以消除藻类、有机材料以及其他颗粒和杂质;然后在一定的压力下,通过装在FRP复合压力容器中一系列半透性反渗透RO膜(如杜邦企业或美国东丽膜企业生产的螺旋缠绕聚酰胺膜)泵送预处理的给水(废水或海水)。
反渗透RO膜可以将溶解的盐和其他矿物质以及杂质从水分子中分离出来。淡化/净化后的水被分配到后处理和供应管线,与水分离的浓盐水被排放回海洋。这些膜组件安装在压力容器中,设计用于承受泵送通过它们的海水压力,并且通常在每个压力容器中装入多个膜组件。

2019年3月,弗里多尼亚集团(美国俄亥俄州克利夫兰市)预测,全球对膜分离技术(包括反渗透)的需求将以每年6.5%的速度增长,到2023年将达到317亿美金,这在很大程度上得益于更严格的饮用水和废水处理标准并增加废水的回收利用。

此外,Grand View Research Inc.(旧金山)最近报告说,预计到2025年,全球水和废水处理设备的市场规模将达到366.5亿美金。仅废水处理,预计到2025年的市场规模将达到165.9亿美金。




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