1噸海水淡化設備


海水由於其含鹽量非常高,而不能被直接使(shǐ)用,主要采(cǎi)用兩種方(fāng)法淡化海水,即蒸餾法和反滲透法。
蒸餾法
蒸(zhēng)餾法主要被用於特大型海水淡化(huà)處理上及熱能豐富的地(dì)方。反滲透(tòu)膜法(fǎ)適用麵非常的廣,且脫鹽率很高,因此被廣泛使用。反滲透膜法首先(xiān)是將海水提取上來,進行(háng)初步處理,降低海水(shuǐ)濁度,防止細菌、藻類等微生物的生長,然後用特種高(gāo)壓泵(bèng)增壓,使海水進(jìn)入反滲透膜,由(yóu)於海水含鹽量高,因此海水反滲透膜必須具有高脫鹽率,耐(nài)腐蝕、耐高壓、抗汙染等特點,經過(guò)反滲透膜處理後的海(hǎi)水,其含鹽量(liàng)大大降低,TDS含量從36000毫克/升降至200毫克/升左右。淡化後的水質甚至優於自來水,這樣(yàng)就可供工業、商業(yè)、居(jū)民及船舶、艦艇使(shǐ)用。
反滲透法
海水含鹽量高(gāo)、硬度(dù)高,對設備(bèi)腐蝕性大,而且水溫季節性變化較大 使得反滲(shèn)透海水淡化係統比常規的苦鹹水脫鹽係統要複雜(zá)得多(duō),工程投資和能耗也高得多。因此 通過精心的(de)工藝設計,合理的(de)設備配置來降低工程投資和能耗,從而降低單(dān)位(wèi)製水成本,並確保係統(tǒng)穩定運行就顯得格外重要。

預處理
無論(lùn)是海水(shuǐ)淡化,還是苦鹹水脫(tuō)鹽,給水預處理是保證反滲透係統長(zhǎng)期穩定運行的關鍵。在製定海水預處理方案(àn)時應充分考(kǎo)慮到:海水中存在大量微生物(wù)、細菌和藻類。海水中細菌、藻類的繁殖和微生物的生長不僅會(huì)給取水設施帶(dài)來許多麻(má)煩,而且會直接影(yǐng)響海水淡(dàn)化(huà)設備(bèi)及工藝管道的正常(cháng)運轉。周期性漲潮、退潮,海水中夾帶大量泥沙,濁度變化較大,易造成海水預處理係(xì)統運轉不穩定(dìng)。海水具有較大腐蝕性,對係統中所(suǒ)采用的設備、閥門、管道件的材質要作一定篩選,耐腐性能要好。
殺菌(jun1)滅藻
國外海水淡化工程多采用投加液氯、NaClO和CuSO4等化學(xué)試劑來殺菌滅藻。考慮到交通等多方麵的因素,投加化學試劑殺菌滅藻有(yǒu)一定難度,在本工程設備研製過程中專門采用(yòng)海水次氯酸鈉(nà)發生器。海(hǎi)水取水泵(bèng)後(hòu)分出一小股帶壓海水,進入次氯酸鈉發生(shēng)器(qì),在直流電(diàn)場作用下產生NaClO,靠位差直接注入海灘沉井,以殺滅海水中的細菌、藻類和微生物。
由(yóu)於海水(shuǐ)硬度高 海水直(zhí)接電解產生(shēng)N aC lO必須克服(fú)發生電極結(jié)垢問題。在研製過程中 ,借鑒了電滲析頻繁(fán)倒極 (EDR )技術,即每隔 5~ 10m in倒換一次電極極性,有效地解決了次氯酸鈉發生器結垢沉(chén)澱問題。
混凝過濾(lǜ)
混凝過(guò)濾旨(zhǐ)在去除海水中膠體、懸浮雜質,降低濁度。在反滲透膜分離工程中(zhōng)通常用(yòng)汙染指(zhǐ)數 (FI)來計量,要求進入(rù)反滲透設備的給水的FI值<4。由於(yú)海水比重較大,pH值較(jiào)高,且水(shuǐ)溫季節性變化大,係統選用FeCl3作為(wéi)混凝劑,其具有不受溫度影響,礬(fán)花大而結實(shí),沉降(jiàng)速度快等優點。
化學調(diào)節
為防止海水淡化過程中因(yīn)海(hǎi)水濃縮而產生難溶無機鹽(yán)類,如CaCO3、CaSO4,在反滲透(tòu)膜表(biǎo)麵和係統(tǒng)管道件上結垢沉(chén)澱,海水在進入反(fǎn)滲透脫鹽(yán)係統前要添加防垢劑。
投加(jiā)H2SO4調節海水pH值(zhí)分解海水中的HCO-3,以防止CaCO3沉澱,是海水淡化(huà)中較常用和比較經濟的(de)方(fāng)法。投加 (NaPO3)6(SHMP)是(shì)防止CaSO4沉澱的有效方法,但(NaPO3)6在阻垢的同時(shí)產生的副產品磷酸鹽會助長微生物、細菌(jun1)和藻類(lèi)的生長,使用有(yǒu)一定的局限性。而從西(xī)方國家(jiā)進口的(de)專用高分子聚合(hé)物阻垢劑價格較高,會直接影響海水淡化工程的運轉費用。本工(gōng)程最終(zhōng)選用H2SO4作為阻垢劑,控製反滲透(tòu)係統給(gěi)水(shuǐ)的pH值在 6.8~7.0之間(jiān),同時控製海水(shuǐ)淡化係統水回收率,以防止(zhǐ)CaSO4沉澱析出。
考(kǎo)慮到在反(fǎn)滲透海水淡(dàn)化係統中采用以芳香聚酰胺為膜材料的複合膜元(yuán)件 其耐氧化性差要求進水中餘(yú)氯含量在0.1m g/L以下還原劑脫,因此(cǐ)海水在進入膜係統(tǒng)前投加NaHSO3,控製海水(shuǐ)進反滲透(tòu)裝置前(qián)的氧化還原電位(ORP),使進反滲透裝(zhuāng)置前的海水氧化還原電位(ORP)在280~320mV.NaHSO3投加量是海水中餘氯量的3倍。
除異味
環島海域的海(hǎi)水受周邊環境(jìng)影響較大,海(hǎi)水化學耗氧量(COD)在 1.7~2.5m g/L,尤其在夏、秋季節有時海水有較大的異臭異味。因此(cǐ)除添加NaClO進行氧化外,增(zēng)設活性炭過濾器,選用具有較高機械強度的果型顆粒活性炭能有效(xiào)地吸附有機物和異臭異味,提高(gāo)反滲透產水水質,同時能減輕對反滲透膜麵汙染,延長(zhǎng)膜使用壽命。
保(bǎo)安過濾
保(bǎo)安過濾采用316L濾器(qì),5µm濾芯,過濾進高壓泵(bèng)前的海水,阻(zǔ)擋海(hǎi)水中直徑大於5µm 顆粒雜質,確(què)保高壓泵,能量回收裝置和反滲透膜元件安全,長期(qī)運行。
高壓泵和能量回收裝置
高壓泵和能量回收裝置是為反滲透海水淡化提供能量轉換和(hé)節能的重要設備,按反滲(shèn)透(tòu)海水淡(dàn)化所需(xū)的流量和壓力選型,我們選用的單級離心泵,具有60m3/h流量,揚程640Psi;能量回收裝置為HTC-300型,具有水力透平結構,能利(lì)用反滲透(tòu)排放(fàng)濃縮海水的壓力使反滲透進(jìn)水壓力提升30%,有效地降低能耗。

反滲透膜元件是反滲透海水淡化的核心部件,該元件具(jù)有大(dà)於99%較好的耐壓性和抗氧化耐汙染性能。反滲透(tòu)裝置采用6個膜元件串聯,6個壓力母管並聯的一級一段(duàn)組(zǔ)合結(jié)構,並配置低壓自動衝洗(xǐ)排(pái)放和淡化水低壓自動衝洗置換,不合格產水自動切換排放裝置。在該係統中還設置高、低壓保護和高壓(yā)泵,清洗泵的聯鎖。

整個反滲透海水淡化控製(zhì)係統設計采用(yòng)國內外先進的計算機程序控製,由工控機操作站可編程控製(zhì)器(qì)PLC組成一個分散采樣控製,集(jí)中監視操作的控製係統。按(àn)工藝參數設置高低壓保護開關,自動切換裝置,電導、流量和壓力出現異常(cháng)時,能(néng)實現自動(dòng)切換、自(zì)動聯鎖(suǒ)報警、停機,以保護高壓泵和反滲透膜元(yuán)件。
變(biàn)頻控製(zhì)高壓泵的起動和關停,實現(xiàn)高壓泵的軟操作,節省能耗,防止由於水錘或反(fǎn)壓造成高壓泵和膜元件損壞。程序設計在反滲(shèn)透裝置開機和停機前後,能實現低壓自動衝洗,特別在停運時(shí),濃縮海水的亞穩定狀態會轉化出(chū)現沉澱,汙染膜(mó)麵,低壓淡化(huà)水自動衝洗能置換出濃縮海水,保護膜麵不受汙染,延長膜的使用壽命。
對係統的溫度、流量、水質、產量等相關參數能實(shí)現顯示、儲存(cún)、統計、製表和打印。監(jiān)視操作中的動態工(gōng)藝流程畫麵(miàn)清晰直觀(guān),係(xì)統控製簡化人(rén)工操作,確保係統能自(zì)動(dòng)、安全、可靠地運行(háng)。











