UHPRO 超高压反渗透

现代海水淡化的主要手段是反渗透脱矿。近年来，它已被应用于要求更高的应用，例如工业废水的处理。

用于膜工艺的工业废水的主要挑战是 a) 结垢/结垢阻垢剂和 b) 盐水管理。

1. a) 膜的潜在结垢限制了水的回收，这意味着盐水量的增加和后者的高处理成本。结垢电位还导致膜维护和更换增加。
2. b)卤水处理与高成本卤水处理相关联，否则可能无法再利用的有前途的水资源。

反渗透操作包括施加高压以驱动水通过排斥盐离子的半透膜。更高的系统回收率（产生更多的水，浓缩更多的盐）导致更高的驱动压力，随着盐水浓度的升高而增加并降低淡水渗透通量，需要更大的膜面积。

标准海水 RO 膜的最大工作压力通常约为 80 巴，以克服处理至 50% 回收率的海水的渗余渗透压（约70,000 毫克/升； π ≈ 59 巴）。由于 RO 的液压限制，高盐盐水（ ≥ 70000 mg / L）可以通过热处理蒸发结晶进一步处理  。

热技术用于将盐水流浓缩至约 250,000 mg/L (π≈290 bar)。然后基于热的盐水结晶器将废物流浓缩到其溶解度极限以上（例如，对于 NaCl，357,000 mg L/1）以提取固体盐进行处置。这些技术通常具有高 CAPEX 和特别高的 OPEX（过程所需的高能量）。

随着反渗透膜市场的最新发展，超高压反渗透 (UHPRO) 螺旋缠绕膜已经开发出来，能够承受 1800 psi (120 bar)。UHPRO 膜使盐水流的浓度对于 NaCl 的总溶解固体 (TDS) 高达 130,000 毫克/升，对于 Na ₂ SO _{4 的}总溶解固体 (TDS) 高达 150,000 毫克/升，这意味着与标准类型的膜相比，盐水量减少了 50%。

这导致产生更多的淡水和更少的盐水被处理或通过热技术进一步处理

拒绝盐水 TDS %(mg/L)

拒绝盐水 TDS %(mg/L)

UHPRO 系统的资本成本高于微咸水或海水 RO 系统的成本，但远低于热蒸发器。UHPRO 可以应用于蒸发器的上游，以减小后者的尺寸，这意味着热过程的资本支出和运营支出更少。典型的盐水浓度限制和体积减少率总结如下。

UHPRO 越来越多地用于零液体排放 (ZLD)和最小液体排放 (MLD)应用的工业废水处理工艺。结果：实现相同的 ZLD 和 MLD 处理目标所需的热脱盐要少得多。