海水淡化技術作為主要的淡水制取手段，自20世紀應運而生以來，已逐漸被全世界認可并廣泛應用。迄今為止，全球范圍內(nèi)已有1.3萬座之多海水淡化處理廠投入運行，淡化水產(chǎn)量可達35 Mt/d，并以10%～20%的年速度逐年增長。但是，高能耗依舊是制約海水淡化技術全面應用的主要問題。將高產(chǎn)能的核電站與高能耗的海水淡化技術結(jié)合起來，不僅能夠解決核電站的用水問題，也能大大提高核能的利用效率。

本文主要介紹國內(nèi)外核電站對海水淡化技術的應用實例，并分析目前國內(nèi)外核電站中海水淡化裝置的應用差異，為我國核電行業(yè)今后的淡化水技術提供借鑒，甚至為海水淡化裝置的全面推廣提供思路。

1我國核電站的應用

目前我國大陸核電站在運28臺、裝機容量26.148 GW，在建26臺、裝機容量29.12 GW，到“十三五”末，可以達到58 GW。我國已建和即將建成的工程累計海水淡化能力約為600 kt/d，淡化海水成本已降到4～5元/t。

海水淡化技術的日趨成熟及經(jīng)濟可行性的大步提升，以及我國沿海核電站得天獨厚的水資源條件，誘使我國很多沿海核電站先后采用海水淡化技術來解決淡水使用問題，并取得了較好的效果。其中，紅沿河核電站、寧德核電站、三門核電站、海陽核電站、徐大堡核電站、田灣核電站以及未來的山東榮成示范核電站均采用海水淡化技術為廠區(qū)提供可用淡水。而反滲透（RO）法因其顯著的節(jié)能特點，成為我國核電站現(xiàn)有海水淡化裝置的主流技術。

1.1 紅沿河核電站

紅沿河核電站是我國核電系統(tǒng)投運海水淡化裝置的第1個示范性工程。海水淡化的產(chǎn)能10.2 kt/d，于2010年6月正式產(chǎn)出合格水。其工藝流程主要分為前期預處理、后期預處理、一級反滲透及二級反滲透，具體如圖1所示，工藝參數(shù)如表1所示。

超濾采用INGE DIZZER5000 PLUS膜元件，與市面上常用的單通道中空纖維膜相比，具有超濾效果顯著、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、產(chǎn)水能力強、運行操作靈活等優(yōu)點。同時，由于其獨特的膜結(jié)構(gòu)，膜絲粘連的問題已經(jīng)徹底解決，而且大大縮短了膜沖洗時間。

一級反滲透采用3套并聯(lián)，其中2套采用SW30 HRLE-400型反滲透膜元件，并采用PX180型能量回收裝置，大大提高了系統(tǒng)的能量回收利用率。二級反滲透采用A、B 2列，且各有2套。A列選用6元件壓力容器16個，一段二段壓力容器比為11:5，每套裝有膜元件96根；B列選用6元件壓力容器6個，一段二段壓力容器比為4:2，每套裝有膜元件36根。各參數(shù)見表1。

紅沿河核電站的海水淡化裝置，超濾產(chǎn)水的污染指數(shù)（SDI）能夠穩(wěn)定在5以下，完全滿足反滲透的進水要求。其水源水的電導率基本保持在45.7 mS/cm左右，經(jīng)一級反滲透裝置處理后，產(chǎn)水電導率可降到0.234 mS/cm，海水脫鹽率為99.51%；經(jīng)二級反滲透裝置處理后，產(chǎn)水電導率可達到4.3 μS/cm，海水脫鹽率為98.2%。

1.2 寧德核電站

寧德核電站是中國第1座海島式核電站，也是我國2007年頒布《國家核電發(fā)展專題規(guī)劃（2005－2020年）》后，首個建造的以CPR1000為堆型的百萬千瓦級核電站。該電站的淡水的年用水量約為3.63×106 m3左右，最高日取水量約為19.80 kt。

寧德核電站的海水淡化工藝，主要分為預處理、一級反滲透及二級反滲透，具體流程如圖2所示，工藝參數(shù)如表2所示。

SW30HRLE-400i型號膜元件其突出的高產(chǎn)水率和高脫鹽率，能夠極大程度的降低海水淡化裝置的運行成本，實現(xiàn)淡化水費用的最低化。同時，由于膜殼兩端的獨特的iLEC自鎖結(jié)構(gòu)，大大簡化了膜組件的安裝、固定流程，自鎖功能還能有效減少產(chǎn)水“O”形密封圈的泄漏，保持膜組件結(jié)構(gòu)的完整性與穩(wěn)定性，避免出水受到污染。能量回收裝置選用的PX220型，共4套16支，每支元件設計量為180～220 m3/h。

一級反滲透裝置后加設二級反滲透，進一步去除一級反滲透出水中的鹽含量，尤其是硼含量，以使二級反滲透出水滿足GB 5749－2006的要求。二級反滲透中，主要利用NaOH來調(diào)節(jié)進水pH，進而控制水中硼的存在形態(tài)，促進二級反滲透對硼的去除，實現(xiàn)出水水質(zhì)滿足生活飲用水中硼的限值。經(jīng)計算，該項目反滲透制水成本為4.31元/m3。