海水淡化設備 1T


海水由(yóu)於其(qí)含鹽量非常(cháng)高(gāo),而(ér)不能(néng)被直接使(shǐ)用,主要采用兩種(zhǒng)方法淡化海水,即蒸(zhēng)餾法和反滲透法。
蒸餾法
蒸餾法主要被用(yòng)於特大型海水淡化處理上及熱能豐(fēng)富的地方(fāng)。反滲透膜法適用麵非常的廣,且脫鹽率很高,因此被廣泛(fàn)使用。反滲透膜法(fǎ)首先(xiān)是將海水提取上來,進行初步(bù)處理,降低海水濁度,防止細菌、藻類等微生物的生長,然後用特種高壓泵增(zēng)壓,使海水進入反滲(shèn)透膜,由於海水含鹽量高,因此海水反滲透膜必須具有高脫鹽率,耐腐蝕、耐高壓、抗汙染等特(tè)點,經過反(fǎn)滲透膜處理後的海水,其含鹽量大大降低(dī),TDS含量從36000毫克/升降至200毫克/升(shēng)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、居民及船舶、艦艇使用。
反(fǎn)滲透法
海水含鹽量高、硬度高,對(duì)設備(bèi)腐蝕性大,而(ér)且水溫季節性變化較大 使得反滲透海水(shuǐ)淡化係統比常規的苦鹹(xián)水脫鹽係統(tǒng)要複雜得多,工程投資和能(néng)耗(hào)也高得(dé)多(duō)。因此 通過精心的工藝設計,合理的設(shè)備配置來降低工程投(tóu)資和能耗,從而降低單位製(zhì)水成本,並確保係統(tǒng)穩定運行就顯得格外(wài)重要(yào)。

預處理
無論是海水淡化,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(wěn)定運行的關鍵。在製定海水預處理(lǐ)方案時應充分考慮到:海水中存在大量微生物、細菌和藻類。海水中細菌、藻(zǎo)類的繁殖和(hé)微生物的生長不僅會給取水設施帶來許多麻煩(fán),而且(qiě)會直(zhí)接影響海水淡化設備及(jí)工藝管道的(de)正常運轉。周期性漲潮、退(tuì)潮,海水中夾帶大(dà)量泥沙,濁度變化較大,易造成(chéng)海水預處理係統運轉不穩定。海水具有較大腐蝕性,對係統中所采用的設備、閥門、管道件的材質(zhì)要作一(yī)定篩選,耐腐性能要好。
殺(shā)菌滅藻
國外(wài)海水淡化工程多采用投加液(yè)氯、NaClO和CuSO4等化(huà)學(xué)試劑(jì)來殺菌滅藻。考慮到交(jiāo)通等多方麵的因素,投加化(huà)學試劑殺菌滅藻有一定難度,在本工程設備研(yán)製過程中專門采用海水次氯酸鈉發生器。海水取水(shuǐ)泵後分出(chū)一小股帶壓海水,進入次氯酸(suān)鈉發生(shēng)器,在(zài)直流(liú)電場作(zuò)用(yòng)下產(chǎn)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。
由於海水硬度高 海水直接電解產生N aC lO必(bì)須克服(fú)發生電極結(jié)垢問題。在研製過程中 ,借鑒了電滲析頻繁倒(dǎo)極 (EDR )技術,即(jí)每隔 5~ 10m in倒換一次電極極性,有效(xiào)地解決了次氯酸(suān)鈉發生器結垢(gòu)沉澱問題。
混凝過濾
混凝過濾旨(zhǐ)在去除(chú)海水中膠體、懸浮(fú)雜質,降低濁度。在反滲透膜分離工程中通常用汙染指數 (FI)來計量,要求進入反滲透設備的給水的FI值<4。由於海水比重較大,pH值較(jiào)高,且水(shuǐ)溫季節性變化大(dà),係統選(xuǎn)用FeCl3作為混凝劑,其具有不受溫度影響,礬花大而結實,沉降(jiàng)速度快等(děng)優點(diǎn)。
化(huà)學調節
為防止海(hǎi)水淡化過程中因海水濃(nóng)縮而產生難溶無機鹽類,如CaCO3、CaSO4,在反滲透(tòu)膜表麵和係統管道件上結垢(gòu)沉澱(diàn),海水在進入反滲透脫鹽係(xì)統前要添加防垢劑(jì)。
投(tóu)加H2SO4調節海水pH值分解海水中的HCO-3,以(yǐ)防止CaCO3沉澱,是海水淡化(huà)中較常用和比較(jiào)經濟的方法。投加 (NaPO3)6(SHMP)是防止CaSO4沉澱的有效方法,但(NaPO3)6在阻垢的同時產生的副產品磷酸鹽會助長微生(shēng)物(wù)、細菌和藻(zǎo)類的生長,使用有一定的局限性(xìng)。而(ér)從西方(fāng)國家進口的專用高分(fèn)子聚合物阻垢劑價格較高,會直接影響海水淡(dàn)化工程的運轉費用(yòng)。本工(gōng)程選用H2SO4作為阻(zǔ)垢劑(jì),控製反滲透係統給水的pH值在 6.8~7.0之間,同時控製海水淡化係統水回收率,以防(fáng)止CaSO4沉(chén)澱析出。
考慮到在反(fǎn)滲透海水淡化係統中采用以芳香聚酰胺(àn)為膜材料的複合膜元件(jiàn) 其(qí)耐氧(yǎng)化性差要求(qiú)進水中餘氯含量在0.1m g/L以下還原劑脫,因此海(hǎi)水在進入膜係統前投加NaHSO3,控製海(hǎi)水進反(fǎn)滲透裝置前的氧化還原電位(ORP),使進反滲透裝置(zhì)前的海(hǎi)水(shuǐ)氧(yǎng)化還原電位(ORP)在280~320mV.NaHSO3投加量是海水中餘氯量的(de)3倍。
除異味
環島海域的海水(shuǐ)受周邊環境影響較大,海水(shuǐ)化學耗氧量(COD)在 1.7~2.5m g/L,尤其在夏、秋季節有時海(hǎi)水有較大的異(yì)臭異味。因(yīn)此除添加NaClO進行氧化外,增設活性炭過濾器,選用(yòng)具有較高機械強度的果型顆粒活性炭能有效地吸附有機物和異臭異味,提高反滲透(tòu)產水水質,同時能減輕對反滲透(tòu)膜麵汙染,延(yán)長膜使用壽命。
保安過濾
保安過濾采用(yòng)316L濾器,5µm濾芯,過濾進高壓泵前的海水(shuǐ),阻擋海水中直(zhí)徑大於5µm 顆粒雜質,確保高壓泵,能量回收裝置和(hé)反滲透膜元件安全,長期運行。
高壓泵和(hé)能(néng)量(liàng)回收裝置
高壓泵和能量回收裝置是為反(fǎn)滲透海水淡化提供能量轉換和節能的重要設備,按反滲透海水淡化所需的流量和壓力選型,我們(men)選用的單級離心泵,具有60m3/h流(liú)量,揚程640Psi;能量回收裝置為HTC-300型(xíng),具(jù)有水力透平(píng)結構,能利用反滲透排放濃縮海水的壓力使反滲透進水壓力提升30%,有效地(dì)降低能耗。

反(fǎn)滲透膜元件是反滲透海水淡化的(de)核心部件,該元件具有大於99%較好的耐(nài)壓性和抗氧化耐汙染(rǎn)性能。反滲透裝置采用6個膜元件串聯,6個(gè)壓力母管並聯的(de)一級(jí)一段組合結構,並配置低壓自動衝洗排放(fàng)和淡化水低壓自動衝洗(xǐ)置換,不合格產水自(zì)動切換排放(fàng)裝置。在該係統中還設置高、低壓保(bǎo)護和(hé)高壓泵,清洗泵的聯鎖。

整個反滲透海水淡化控製係統設計采用國內外先進的計算機程序控製,由工控機操作站(zhàn)可編程控製器PLC組成一個分散采樣控製,集中監視操作的控製係統。按工藝參(cān)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時,能實現自動切換、自動(dòng)聯鎖報(bào)警(jǐng)、停機,以保護(hù)高壓泵和反滲透膜元件。
變頻控製高(gāo)壓泵的起動(dòng)和關停,實現高(gāo)壓泵的軟操作,節省能耗,防止由於水錘或反壓造成高壓泵(bèng)和(hé)膜元件損壞。程序設計(jì)在反滲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,濃縮海水的亞穩定狀態會轉化出現沉澱,汙染膜麵,低壓淡化水自動衝洗能置換出濃縮海水,保護膜麵不受汙染,延長膜(mó)的使用壽命。
對係統的溫度(dù)、流量、水質、產量等(děng)相關參數能實現顯示、儲存、統計、製表(biǎo)和打(dǎ)印。監(jiān)視操作中(zhōng)的動(dòng)態工(gōng)藝流程畫麵清晰直觀,係統控製簡化人工操作,確保係統(tǒng)能自動、安全、可靠地運行。











