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復合材料在海水脫鹽廠中的應用

  地球表面含有70%的水。然而,不到1%是可用的淡水。據估計,到2025年對淡水的需求量將增長50%。需求量的增長緣于世界人均用水量的增加、農業灌溉用水量的增加(特別在干旱地區)以及高爾夫球場等娛樂設施用水量的增加。此外,氣候變化也將對現有的供水量造成壓力。
  鑒于這些壓力,如果不對現在用水情況進行任何改變,到2025年全世界人口的40%以上就會遭遇嚴重的水荒。今天,已有180億m3的飲用水經過脫鹽處理。預計在2020年此水量將增至3.5倍。脫鹽廠使用的主要技術是反滲透法,即利用壓力強迫鹽水通過一膜材,在一側留下鹽分或溶質,而讓凈水流到另一側。如今,此技術每年以12%的增長率增長,緩慢地取代更老的多級閃蒸脫鹽技術(簡稱MSF)。后者因其高能耗和高作業成本而正被淘汰(反滲透法成本是MSF的三分之一)。

  復合材料
  脫鹽廠最常用的結構材料是鋼材,包括碳鋼和不銹鋼。然而,對淡水需求量的增加導致對脫鹽作業的更高要求,例如:要求更大、更易安裝的設備,更長的材料使用壽命和更少的維護工作量。由于工藝過程更復雜并且使用更多的化學品,還要求材料的耐化學腐蝕性更好。
  最近對GRP管道和混凝土管道的一項對比研究表明,混凝土管道系統要求的接頭數量是GRP管道系統的4倍多,因此增加了復雜度和泄漏風險。
  實踐證明,GRP特別適合于制造大直徑的過濾槽罐和泵段后面的高壓管道等器件。由于清洗設備所用的化學品對金屬的腐蝕性很強,GRP的耐腐蝕性就成為關鍵優勢,脫鹽廠的業主們還會認識到這將大大減少設備的維護費用和延長設備的使用壽命。
  巴塞羅納脫鹽廠
  位于西班牙巴塞羅納的ATLL脫鹽廠供應城市用水,是歐洲最大的海水脫鹽廠之一,日產能力200 000 m3。這個脫鹽廠使用的是反滲透技術。
  西班牙Protesa公司負責制造、供應和安裝此廠的GRP管道和配件,總共約有15km長的各種管道,管道直徑范圍為0.1m至2m。
  Protesa公司選用DSM復合材料樹脂公司的Atlac?乙烯基酯樹脂來制造GRP管道,以提供更好的耐腐蝕性。這些管道既要耐受海水的腐蝕,又要耐受水處理過程中的腐蝕,因為水處理過程要添加一些化學品,如次氯酸鈉、氯化亞鐵、硫酸氫鈉和/或硫酸等。Atlac樹脂能夠滿足所有技術要求,并且操作方便,放熱峰較低。此外,這種樹脂還獲得了與水接觸的認可,這是Protesa公司在此用途中的核心要求。
  此脫鹽廠的GRP管道和配件采用纖維纏繞法制造。  

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