海水淡化設備 2T
海水由於其含鹽量非常高,而不能被直接使用,主(zhǔ)要采(cǎi)用(yòng)兩種方法淡化海(hǎi)水,即(jí)蒸餾法和反滲透法。
蒸餾法
蒸餾法(fǎ)主要(yào)被用於特大型海水淡化處理上及熱能豐富的地(dì)方。反滲透膜法適用麵非常的廣,且脫(tuō)鹽率很(hěn)高,因此被廣泛使用。反滲透膜法首先是(shì)將海水提取上(shàng)來,進行初步處理,降低海水濁度,防止細菌、藻類等微(wēi)生物的生長,然後用特種高壓泵增壓,使海水進入反滲透膜(mó),由於(yú)海水含鹽量高,因此海水反滲透膜必須具有高脫(tuō)鹽率,耐腐蝕、耐高壓、抗汙染等特點,經過反滲透膜處理後的海(hǎi)水,其(qí)含鹽量大大降低(dī),TDS含量從36000毫克/升降至200毫(háo)克/升左右。淡化後的水質甚至優於自來水(shuǐ),這樣就可供工業、商(shāng)業、居民及(jí)船舶、艦艇使用。
反滲透法(fǎ)
海(hǎi)水含(hán)鹽量高、硬度高,對設備腐蝕性大,而且水溫季節性變化較大 使(shǐ)得(dé)反滲透海水淡化係統(tǒng)比常規的苦鹹水脫鹽係統要複雜得多,工程(chéng)投資和能耗也高(gāo)得多(duō)。因此 通過精心的工藝設(shè)計,合理的設備配置(zhì)來降(jiàng)低工程投資和能(néng)耗,從而降低單位製水成本,並確保係統(tǒng)穩定運行就(jiù)顯得(dé)格外重要。
預處理
無論是海水淡化,還(hái)是苦鹹水脫鹽,給水預處理是保證反滲透係統長期穩定(dìng)運行的關鍵。在製(zhì)定海水預(yù)處理方案時應充(chōng)分考慮到:海水中存在大量微生物、細菌(jun1)和藻(zǎo)類。海水中細菌、藻類的繁(fán)殖和微生物的生長不(bú)僅會給取水設施帶(dài)來許多麻煩,而且會(huì)直接影響海水淡化設備及工藝(yì)管道的正常運轉(zhuǎn)。周期性漲潮、退(tuì)潮,海水中夾帶(dài)大量泥(ní)沙,濁度變化較大,易造成(chéng)海水(shuǐ)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、管道件的材質要作一定(dìng)篩選,耐腐性能要好。
殺菌滅藻
國外(wài)海水淡化工程多采用投加液氯、NaClO和CuSO4等化學試劑來殺菌滅藻。考慮到交通等多方麵的因素,投加化(huà)學試劑殺菌(jun1)滅藻有一定(dìng)難度,在(zài)本工程設備研製過程中專門采(cǎi)用海水次氯酸鈉發生器。海水取水泵後(hòu)分出一小股帶壓海水,進入次氯酸鈉發生器,在直流電場作用下產生NaClO,靠位差直(zhí)接注入海灘沉井,以殺滅海水中的(de)細菌、藻(zǎo)類和微(wēi)生物。
由於海(hǎi)水硬度高 海水直接電解(jiě)產生N aC lO必須克服發生電極結(jié)垢問題。在(zài)研(yán)製過程(chéng)中 ,借鑒了電(diàn)滲析頻繁倒極(jí) (EDR )技(jì)術,即每隔 5~ 10m in倒換一次電極(jí)極性,有(yǒu)效地解決(jué)了次(cì)氯酸鈉發生器結垢沉澱問題。
混(hún)凝過濾
混凝過濾旨在去除海水中膠體、懸浮雜質,降低濁度(dù)。在反滲透膜分離工程中通常用汙染指(zhǐ)數 (FI)來(lái)計量,要求進入反滲透設備的給水的(de)FI值<4。由於海水比重較(jiào)大,pH值(zhí)較高,且水溫季節性變化(huà)大,係統選用FeCl3作為混凝(níng)劑,其具有不受溫度影響,礬花大而結實(shí),沉降速度快等優點。
化學(xué)調節
為防止海水淡化過(guò)程中因海水濃縮(suō)而產生難溶無機鹽(yán)類,如CaCO3、CaSO4,在反滲透膜表(biǎo)麵和係統管道(dào)件上結垢沉澱,海(hǎi)水在進入反(fǎn)滲透脫鹽係統前要添加(jiā)防垢劑。
投(tóu)加H2SO4調節海水pH值(zhí)分解海水中的HCO-3,以防止CaCO3沉澱(diàn),是海水淡化中較(jiào)常用和比較經濟的方法。投加(jiā) (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物、細(xì)菌和藻類的生長,使用有一定的局限性。而從西方國家進口的(de)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H2SO4作為阻垢劑,控製反(fǎn)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沉澱析出。
考慮到在反滲透海水淡化係統中采用以芳香聚酰胺為(wéi)膜(mó)材料的(de)複合膜元件 其耐氧化性差要求進水(shuǐ)中餘氯含量在0.1m g/L以下還原劑脫,因此海水在進入膜係統前投加NaHSO3,控製海水進反(fǎn)滲透裝置前的氧化還原電位(ORP),使進反滲透裝置前的海水(shuǐ)氧化還原電位(ORP)在280~320mV.NaHSO3投加量是海水中餘(yú)氯量的3倍。
除異味
環島海域的海水受周邊環境影響較大,海水化學耗氧量(COD)在 1.7~2.5m g/L,尤其在夏、秋季節(jiē)有(yǒu)時海水有(yǒu)較大的異臭異味。因此除添加NaClO進行氧化外,增(zēng)設(shè)活性炭過濾(lǜ)器,選用具(jù)有較高機械強度(dù)的果型顆粒活性炭(tàn)能有效地吸(xī)附有機物和異臭異味,提高反滲透產(chǎn)水水質,同時能(néng)減輕對反滲透膜麵(miàn)汙(wū)染,延長膜使用壽命。
保安過濾
保安過濾采用316L濾器,5µm濾芯,過濾進高(gāo)壓泵前的海水,阻擋海(hǎi)水中直徑大於5µm 顆粒雜質,確保(bǎo)高壓泵,能量回收裝置和反滲(shèn)透膜元件安全,長期運行。
高壓(yā)泵和能量回收裝(zhuāng)置
高壓(yā)泵和能量回收裝置是為反滲(shèn)透海水淡化提供能量轉換(huàn)和節能的重要設備,按反滲透海水(shuǐ)淡化所需的流量和壓力選型,我們選用的單級離心(xīn)泵,具有60m3/h流(liú)量,揚程640Psi;能量回收裝置(zhì)為HTC-300型,具有水力透(tòu)平結構,能利用反滲透排(pái)放濃(nóng)縮海水的壓力使反滲透進水(shuǐ)壓力提升30%,有效地降低(dī)能耗。
反滲透膜元(yuán)件是反滲透海水淡化的核心部件,該元件具有大於99%較好的耐(nài)壓性和抗氧化(huà)耐(nài)汙染性能。反滲透裝置采用6個膜元件串聯,6個壓力母管並聯的一(yī)級一段組合結構,並配置低壓自動衝洗排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(xì)統中還設置高、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統設計采用國內外先(xiān)進的計算機程序控製,由工控機操作站可編程控製器PLC組成一個分散采樣控製,集中監視操作的控製係統。按工藝參數設置(zhì)高(gāo)低壓(yā)保護開關,自動切換裝置,電(diàn)導、流(liú)量和壓力出現異常時,能實現自(zì)動切(qiē)換、自動聯鎖報警、停機,以保護(hù)高壓泵和反滲透膜元件。
變頻控製高壓泵的(de)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(chuí)或反壓造成高壓泵和膜元件損壞。程序設計(jì)在反滲透裝置(zhì)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(zhì)換出濃縮海水,保護膜麵不受汙染,延長膜的使用(yòng)壽命。
對係(xì)統的溫度、流量、水質、產量等相關參數能實現顯示、儲存、統計、製表和打印。監視操作中的動態工藝流(liú)程(chéng)畫麵清晰直觀,係統控製簡化人工操作,確保係統能自動、安全、可靠(kào)地運行。