海水淡化(huà)设备 0.5T


海水由于(yú)其含(hán)盐量非常高,而不能被直接使用,主要采用(yòng)两种方法淡化海水,即蒸馏法和反渗透法。
蒸馏法
蒸(zhēng)馏法主要(yào)被用于特大型海水(shuǐ)淡化处理上及热能丰富的(de)地方。反渗透膜法适用(yòng)面非常的广,且脱(tuō)盐(yán)率很高,因此被广泛使用。反渗透膜法首先是(shì)将海(hǎi)水(shuǐ)提(tí)取上(shàng)来(lái),进行初步处理,降低(dī)海水浊度,防止细菌、藻类等微生物的生长,然后用特种高压泵增压,使海水进入反(fǎn)渗透(tòu)膜(mó),由于海水含盐量高,因此海水反渗透膜必须具有高脱盐率,耐腐蚀、耐高压、抗污染(rǎn)等特点,经过反渗透膜处理后的海水,其含盐量大大降低,TDS含量从36000毫克/升降至200毫克/升左右。淡化(huà)后的水质甚(shèn)至优于自来(lái)水(shuǐ),这样就可供工业、商业(yè)、居民及船舶、舰艇使用(yòng)。
反渗(shèn)透法
海水(shuǐ)含盐量高、硬度高,对(duì)设备腐蚀性大,而且水温季节性变化较(jiào)大 使得反渗透(tòu)海水淡化系统比常规的苦咸水脱盐系统要(yào)复杂得多,工程投(tóu)资和能耗也高得多。因此 通过精心的(de)工艺设计,合(hé)理的设备配置来降低工程投资和能耗,从(cóng)而降低单位制水(shuǐ)成(chéng)本,并确保系统稳定运行就显得格外重要。

预处理
无论是海水淡化(huà),还(hái)是(shì)苦咸水脱盐,给水预处理是保证反渗透系统长期稳定运行(háng)的关键。在制定海水预处理方(fāng)案时应充分(fèn)考虑到:海水中存在大量微生物、细菌和藻类。海水中细(xì)菌(jun1)、藻类(lèi)的繁殖和微生物的生长不仅(jǐn)会给取水设施带来许多麻烦,而且会直接影响海(hǎi)水淡化设备及工艺(yì)管道的正常运转。周期性涨潮、退潮,海(hǎi)水中夹带大量(liàng)泥沙,浊度变化较大,易造成海水预处理系统运转不稳定(dìng)。海水具有较大(dà)腐蚀性,对系统中所采用的设备、阀(fá)门、管道件的材质要作一定筛选,耐腐性能要好。
杀菌灭藻
国外海(hǎi)水淡(dàn)化工程多采用投加(jiā)液氯、NaClO和CuSO4等化学试剂来杀菌灭藻。考虑到交通等多方(fāng)面的因素,投加化学试剂杀菌灭藻有一定难度,在本工程设备(bèi)研制过程(chéng)中专门采用海水次氯酸钠发生器。海水(shuǐ)取水泵后分出(chū)一小股带压海水,进入次氯酸钠发生器,在直流电(diàn)场作用下产生NaClO,靠(kào)位差直接注(zhù)入海滩(tān)沉井,以杀灭海水中的细菌、藻类和微生物。
由于海水硬度高 海水直(zhí)接电(diàn)解产生N aC lO必须克服发生电极结垢问题。在研制过程中 ,借鉴了电(diàn)渗析频繁倒极 (EDR )技术,即每隔 5~ 10m in倒换一次电极极性,有效地解决了次氯酸钠发生器结垢沉(chén)淀问(wèn)题。
混(hún)凝(níng)过滤
混凝(níng)过滤旨在去除海水中胶体、悬浮杂质,降低浊度。在反渗(shèn)透膜分离工程中通常用污染指数 (FI)来计(jì)量,要求进入反渗(shèn)透设(shè)备的给水的FI值<4。由于海水比重较大,pH值较高,且水温季节性变化大,系统(tǒng)选用FeCl3作为混凝剂,其具有不受温度影响,矾(fán)花大而结(jié)实,沉降速度快等优(yōu)点。
化学调节
为防止海水淡化过程中因海水浓缩而产生难溶无机盐(yán)类,如CaCO3、CaSO4,在反渗透膜表面和系统(tǒng)管(guǎn)道件上结垢沉淀(diàn),海水在进入反渗透脱盐(yán)系统前要添加防垢剂(jì)。
投加H2SO4调节海水pH值分解海水中的HCO-3,以防止CaCO3沉(chén)淀,是海水淡化中较常用和比较经济的方法。投加 (NaPO3)6(SHMP)是(shì)防止CaSO4沉淀的有效方法,但(NaPO3)6在阻垢的同时产生的副产(chǎn)品磷酸盐会助长微生物、细菌和藻类的生长(zhǎng),使用有一定(dìng)的局限性。而(ér)从西(xī)方国(guó)家进口的专用高分子聚合物阻(zǔ)垢剂价格较高,会直(zhí)接影(yǐng)响海水(shuǐ)淡化工程的运转费用。本工程选用H2SO4作为阻垢剂,控制反渗透系(xì)统给水的pH值在 6.8~7.0之间,同时控制海(hǎi)水淡化系统水回(huí)收率,以防止(zhǐ)CaSO4沉淀析出。
考虑到在反(fǎn)渗透海水淡化系统中采用以芳香聚酰胺为膜材料的复合膜元件 其耐氧(yǎng)化性差要求进水(shuǐ)中余氯(lǜ)含量在0.1m g/L以下还(hái)原剂(jì)脱,因(yīn)此海水(shuǐ)在进入膜系统前投加NaHSO3,控制海水进反渗透装置前的氧化还原电位(ORP),使进反渗透装(zhuāng)置前的海水氧化还原电位(ORP)在280~320mV.NaHSO3投(tóu)加量是(shì)海(hǎi)水中余氯量的3倍。
除异(yì)味
环岛海域的(de)海水受周边环境影(yǐng)响较大,海水(shuǐ)化学耗氧量(COD)在 1.7~2.5m g/L,尤其(qí)在夏、秋季节有时海水有较大的异臭异味。因此除添(tiān)加NaClO进行氧化外,增设活性炭过滤器(qì),选用具有较高机械强度的果型颗粒活性(xìng)炭能有效地吸附有机(jī)物和异臭异味,提高(gāo)反渗透产水水质,同时能减轻对反渗透(tòu)膜面(miàn)污染,延长膜使用寿命。
保安过滤
保安过滤(lǜ)采用316L滤器,5µm滤芯,过(guò)滤进高压泵前的海水,阻挡海水中直径大于5µm 颗粒杂质,确(què)保高压泵,能量回收(shōu)装置和反渗透膜元件安全,长期运行(háng)。
高压泵和能量(liàng)回收(shōu)装置
高压泵和能量回(huí)收装置是(shì)为(wéi)反渗透海水淡化提供能量转换和节能的重要设备,按反(fǎn)渗透海水淡(dàn)化所需的(de)流量和(hé)压(yā)力选型,我们选用的单级离心泵,具有60m3/h流量,扬程640Psi;能量回收装置为HTC-300型,具有(yǒu)水力透(tòu)平结构,能利用反渗透排放浓缩海水的压力使反渗透进水压力提升30%,有效地降低能耗。

反渗(shèn)透(tòu)膜(mó)元件是反渗透海水淡化的核心部件,该元件具有(yǒu)大于99%较好的耐(nài)压性和抗(kàng)氧化耐污染性能。反渗透装置采用6个膜元件(jiàn)串联(lián),6个压力母(mǔ)管并(bìng)联的一级一段组合结构,并配置低压自动(dòng)冲洗排放和淡化水低压自动冲洗置换(huàn),不(bú)合格产水(shuǐ)自动切换排放装置。在该(gāi)系统(tǒng)中还设置高、低压(yā)保护和高压泵,清洗泵的联锁。

整个反渗透海水淡化控制系统设计采用国内(nèi)外先进的计算机程序控制,由工控机操作站(zhàn)可(kě)编程控制器PLC组成一个分(fèn)散采样控制,集中监视操作的控制系统。按工艺(yì)参数设置高低压(yā)保护开关,自动切换装置,电导、流量和压力出现异常时,能(néng)实现自动切换、自动联锁报警、停机,以保护高压(yā)泵和反(fǎn)渗透膜元件。
变频控制高压泵的起动和关停,实(shí)现高压泵的软操作,节省能耗,防(fáng)止由于水锤或反压造(zào)成高压泵和膜元件损(sǔn)坏。程序设计在(zài)反(fǎn)渗透装置开机和停(tíng)机前后,能实现(xiàn)低压自动冲洗,特别在停运时,浓缩海(hǎi)水的亚稳定状态(tài)会转化(huà)出现沉淀,污染膜面,低压淡化水(shuǐ)自动冲洗能置换出浓(nóng)缩海水,保护膜面不受(shòu)污染,延长膜的使用寿命。
对系统的温度、流量、水质、产量等相关(guān)参数能实现显示、储存、统(tǒng)计、制表和打印。监视操作中的动态工(gōng)艺流程(chéng)画面清晰直观,系(xì)统控制简化人(rén)工操作,确保系(xì)统能自动、安全、可靠地运(yùn)行。











