海水淡化(huà)設備 2T
海水(shuǐ)由於其含鹽量非常高,而不能被直接(jiē)使用,主要采用兩種(zhǒng)方法淡化海水(shuǐ),即蒸(zhēng)餾法和反(fǎn)滲透法。
蒸餾(liú)法
蒸餾法主要被用於特大型海水淡化處理上及(jí)熱能豐富的地方。反滲(shèn)透膜(mó)法適用麵非常的廣,且脫鹽(yán)率很高,因此被廣泛(fàn)使用(yòng)。反(fǎn)滲透膜法首先是將海水提取上來(lái),進(jìn)行初步處理,降低海水濁度,防止細菌(jun1)、藻(zǎo)類等微生物的生(shēng)長,然後用特種高壓(yā)泵增壓,使海水進入反滲透膜,由於海水含鹽量高,因此海水反滲透膜必須(xū)具有高脫鹽率,耐腐蝕、耐高壓、抗汙染等(děng)特點(diǎn),經過反滲透膜處理後的海水,其含鹽量大大降低,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(lái)水,這樣就可供工業、商業、居民及(jí)船舶、艦艇使(shǐ)用。
反滲透法
海水含鹽量高、硬度高,對(duì)設備腐蝕性大,而(ér)且水(shuǐ)溫季節性變化較大(dà) 使得反滲透海水淡化係統比常規的苦鹹水脫鹽係統要複雜得多,工程投資和能耗也(yě)高(gāo)得多。因(yīn)此(cǐ) 通過精心的工(gōng)藝(yì)設計,合(hé)理的設備(bèi)配置來降低工程投資和能耗,從而降低單位製水成(chéng)本,並確保係統穩定運行就顯得格(gé)外重要。
預處理
無論是海水淡化,還是苦鹹(xián)水脫(tuō)鹽,給水預處理(lǐ)是保證反滲透(tòu)係統長期穩定運行(háng)的關鍵。在製定海水預處理方(fāng)案(àn)時應充分考慮到:海水中存在大(dà)量微生物、細菌和藻類。海水中細菌、藻(zǎo)類的繁殖和微生(shēng)物的生長(zhǎng)不僅(jǐn)會給取水設施帶來許多麻煩,而(ér)且會直接影響海水淡化設備及工藝管道的正(zhèng)常運轉。周期性漲潮、退潮,海(hǎi)水中夾帶大量泥沙,濁度變(biàn)化較大,易造成海水預處理係統運轉不穩(wěn)定。海水具有較大腐蝕性,對係(xì)統中所采用的設備、閥門、管道件的材質要作一定篩選,耐腐性能要好。
殺菌滅藻
國外海水淡化工程多采用投加液氯、NaClO和CuSO4等化(huà)學試劑來殺(shā)菌滅藻。考慮(lǜ)到(dào)交通等多方麵的因素,投加化學試劑殺菌滅藻有一定難度,在本工程設備研製過程中(zhōng)專門采用海水次氯酸鈉發生器。海水取水(shuǐ)泵後分出一小股帶壓海水,進入次氯酸鈉發生器,在直流電場作(zuò)用下產生NaClO,靠位差直接注(zhù)入海灘沉井,以殺滅海水中的細菌、藻類和微生物。
由於海水(shuǐ)硬度高 海水直接電解產生N aC lO必須克服發生(shēng)電極結垢問題。在(zài)研製過程中 ,借鑒了電滲析頻繁倒極 (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(suān)鈉發生器(qì)結垢沉澱問題。
混凝過濾(lǜ)
混凝(níng)過濾旨在去(qù)除(chú)海水中膠體(tǐ)、懸浮(fú)雜質,降低濁度。在反滲透膜分離工程中通(tōng)常用汙染指數(shù) (FI)來計量(liàng),要求進入反滲透設備的給水的FI值<4。由於海水比重較(jiào)大,pH值較高,且水溫季節性變化大,係(xì)統選用FeCl3作為混凝劑,其具有不受溫度影響,礬花大而結實,沉降速度快(kuài)等優點。
化學調節
為防止海水淡化過程(chéng)中因海水濃縮而(ér)產生難溶無機鹽類,如CaCO3、CaSO4,在反滲透膜表麵和(hé)係統管道件上結垢沉澱(diàn),海水在進入反滲透脫鹽係統前要添(tiān)加防垢劑。
投加H2SO4調節海水pH值分解海水中的HCO-3,以防止CaCO3沉澱,是海水淡化中較常用和比較經濟(jì)的方法。投(tóu)加 (NaPO3)6(SHMP)是防止CaSO4沉澱的有(yǒu)效方法,但(NaPO3)6在阻垢的同時產生的副產品磷酸鹽(yán)會(huì)助長微生物、細(xì)菌和藻類的(de)生長,使用有一定的局限性。而從西方國家進口的專用高分子聚合物阻垢劑價格較高,會直接影響海水淡化工程的運轉費用。本工程選用(yòng)H2SO4作為阻垢劑,控製反(fǎn)滲透係統給水的(de)pH值在 6.8~7.0之間,同(tóng)時控製海(hǎi)水淡化係統水(shuǐ)回收率(lǜ),以防(fáng)止CaSO4沉澱析出。
考慮到在反滲透海水淡化係統中采用(yòng)以芳香聚酰胺為膜材料的複合膜(mó)元件 其耐(nài)氧化性差要求進水中餘氯含量在0.1m g/L以下還原劑脫,因此(cǐ)海水在(zài)進入膜係統前投加NaHSO3,控製海水進(jìn)反滲透裝置前的氧化還原電位(ORP),使進反滲透裝置前的海水氧化(huà)還原電位(wèi)(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(de)海水受周邊環境(jìng)影響較大,海水化學耗氧量(COD)在 1.7~2.5m g/L,尤(yóu)其在夏、秋季節有時海水有較大的異臭異味。因此除添加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(dù)的果型顆粒活性炭能有效地吸附(fù)有機物和異臭異味(wèi),提高反滲透產水水(shuǐ)質,同時能減輕對反滲透膜麵汙染,延長膜使用壽(shòu)命。
保安過濾
保安過濾采用316L濾器,5µm濾芯,過濾進高壓泵前的海水,阻擋(dǎng)海水中直徑大於5µm 顆(kē)粒雜(zá)質,確保高壓泵,能量回收裝置和反滲透膜元件安全,長期運行。
高壓泵(bèng)和(hé)能量回收裝置
高壓泵和能量回收裝置是為反滲透(tòu)海水淡化提(tí)供能量轉換和節能的(de)重要設備,按反滲透海水淡化所需的流量和(hé)壓力選型,我們選用的單級離心泵(bèng),具有60m3/h流量(liàng),揚程(chéng)640Psi;能量回收裝置為HTC-300型,具有水力透平結構,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%,有效地降低能耗。
反滲透膜元件是反滲透海水淡化(huà)的核心部件,該元(yuán)件(jiàn)具有大於99%較好的耐壓性和抗氧化耐(nài)汙(wū)染性(xìng)能。反滲透裝置采用6個(gè)膜元件串聯,6個壓力母管並聯的(de)一級一段組(zǔ)合結構,並配置低壓(yā)自動(dòng)衝洗排放和淡化水低壓自動(dòng)衝洗置換,不合格產水自動(dòng)切換排放裝置(zhì)。在該係統(tǒng)中還設置高、低壓保護和高壓泵,清洗泵的聯鎖。
整個反滲透海水淡化控製係(xì)統設計采用(yòng)國內外先(xiān)進的計算機程(chéng)序控製,由工控機操作(zuò)站可編程控製(zhì)器PLC組成一個分散采樣控製,集中(zhōng)監視操作的控製係統。按工藝參數設置高低壓保護開關,自動切(qiē)換裝置,電導、流量和壓力出現異常時,能實現自(zì)動切換、自動聯鎖報警、停機,以保護高壓泵和反滲透膜元件。
變頻控製高(gāo)壓泵的起動和關停(tíng),實現高壓泵的(de)軟操作,節省能(néng)耗,防止由於水錘(chuí)或反壓造成高壓泵和膜元件損壞。程序設(shè)計在反滲透裝置開機和(hé)停機前後,能實現低壓自動衝洗(xǐ),特別在停運時,濃(nóng)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(miàn)不受(shòu)汙染,延長膜的使用壽命。
對係統的溫度、流(liú)量、水質、產量等相關參數能實現顯示、儲存(cún)、統計、製表和打印。監(jiān)視操作中的(de)動態工藝流程畫麵清晰直(zhí)觀,係統控製簡化人工操作,確保係統能自動、安全、可靠地運行。