海水淡化處理系統(tǒng)工藝流程

1、海水淡化處理系統(tǒng)工藝流程大連科技信息網(wǎng)ft學(xué)加弱整化字購罵輕査109工藝流程總述海水淡化的基本工藝流程為：海水由設(shè)在海邊的深水井經(jīng)深水泵將海水送入淡化廠房，經(jīng)過化學(xué)加藥系統(tǒng)投加殺菌劑和絮凝劑后進(jìn)入石英砂和活性炭過濾系統(tǒng)過濾。濾后水經(jīng)過水質(zhì)還原、PH調(diào)整以及阻垢劑添加后進(jìn)入5um的保安過濾系統(tǒng)，過濾后的低壓海水一路進(jìn)入高壓泵加壓，另一路進(jìn)入壓力交換式能量 回收裝置，升壓后的海水經(jīng)過增壓泵加 壓后與高壓泵岀水混合進(jìn)入反滲透膜堆系統(tǒng)。高壓海水在膜堆的處理下一部分透過膜形成淡水，經(jīng)過水質(zhì)調(diào)整后進(jìn)入淡水水箱儲存。其余的高壓濃縮水進(jìn)入壓力交換能量回收裝置回收能量后排放。海水淡化裝置的組成取水系統(tǒng)、預(yù)處理系

2、統(tǒng)、海水淡化脫鹽系統(tǒng)、能量回收系統(tǒng)、化學(xué)清洗系統(tǒng)、化學(xué)加藥系統(tǒng)以及裝置 供配電及自控系統(tǒng)。海水淡化化學(xué)加藥系統(tǒng)系統(tǒng)的在線傳感器：溫度，PH,余氯，氧化還 原電位，電導(dǎo)率等的在線檢測，并實時將信號傳遞給 二次儀表顯示，并根據(jù)相應(yīng)的控制設(shè)定點運算岀控制 信號，通過PLC控制對應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。主要包括：預(yù)處理過濾罐前殺菌加藥系統(tǒng)；預(yù)處理過濾罐前絮凝劑加藥系統(tǒng)；保安過濾器前鹽酸加藥系統(tǒng)；保安過濾器前亞硫酸氫鈉加藥系統(tǒng)；保安過濾器前阻垢劑加藥系統(tǒng)；淡水碳酸氫鈉加藥系統(tǒng)；次氯酸鈉加藥系統(tǒng)反滲透淡水沖洗系統(tǒng)和化學(xué)清洗系統(tǒng)膜堆岀淡水時先將清洗水箱加到預(yù)定水位。在膜系統(tǒng)的工作過程中，高濃度的難溶鹽會在膜表面形成

3、一濃度層，在正常工作條件下，由于濃縮鹽水的不斷沖刷，同 時阻垢劑延緩難溶鹽的結(jié)晶， 在形成沉淀之前以及流岀膜表面 排走。當(dāng)系統(tǒng)停機(jī)超過2小時時，為了防止在膜表面形成沉淀， 應(yīng)及時用產(chǎn)品淡水水自動沖洗、排擠膜內(nèi)和不銹鋼管道中的濃鹽水，使膜和管道完全浸泡在淡水中。可防止膜的自然滲透造成的膜損壞，沖洗還可以帶走部分污垢，形成對膜和裝置的有 效保養(yǎng)。當(dāng)系統(tǒng)運行的性能明顯下降， 通過沖洗已經(jīng)不能夠恢復(fù)或 接近原來的性能，必須進(jìn)行化學(xué)清洗，按照合適的化學(xué)藥劑配 方和相應(yīng)的運行程序進(jìn)行。采用一臺清洗水箱，2臺清洗水泵，配5um的袋式保安過濾器海水淡化處理技術(shù)介紹西北發(fā)電集團(tuán)一、概述海水淡化即利用海水脫鹽工藝

4、生產(chǎn)淡水。通過海水淡化處理可以保障沿海居民飲用水和工業(yè)鍋爐補水 等穩(wěn)定供水。反滲透法是目前海水淡化主要處理技術(shù)之一，反滲 透法是利用只允許溶劑透過、不允許溶質(zhì)透過的半透膜將海水與淡水分隔開，在通常情況下，淡水通過半透膜擴(kuò)散到海水一側(cè)，因受半透膜的阻力，海水一側(cè)的液面 逐漸升高，直至升到一定的高度才停止，這個過程為滲透。此時，海水一側(cè)高岀的水柱靜 壓稱為滲透壓。如果對海水一側(cè)施加一個大于海水滲透壓的外壓，那么海水 中的純水將滲透到淡水中。 反滲透法的最大優(yōu)點是節(jié)約場地和能耗。印尼北蘇x電廠海水淡化系統(tǒng)可分為預(yù)處理系統(tǒng)和反滲透系統(tǒng)。 現(xiàn)將該廠海水淡化系統(tǒng)的主要工藝流程介紹如下：保安過濾器反洗水相苦

5、咸水高壓議二級反瀋透苦威水箱中間水S從系統(tǒng)的功能上講，預(yù)處理系統(tǒng)的主要功能是將海水中的懸浮物、膠體通過直流凝聚和深層過濾進(jìn)行 去除。一級和二級反滲透的主要功能是將海水中的鹽分，通過反滲透設(shè)備中的反滲透膜的物理篩分和超過濾 的作用，將大部分的陰陽離子、大分子的有機(jī)物、部分微生物進(jìn)行去除的過程。在一級反滲透除鹽系統(tǒng)中，由于海水的含鹽量很高，對應(yīng)的滲透壓也很高，所以選擇了海水高壓泵設(shè) 備作為一級反滲透膜的進(jìn)水動力。由于一級反滲透的濃水排放壓力較高。所以設(shè)置了能量回收裝置將濃水 排放壓能進(jìn)行回收。Figure4-2. Typical SWRO System with PX Untt(s) and PX

6、 Boosler PumpMain High辰n H旳h Fessure PumpCFtrmeatePXPumpA Sea waler Supply/ F)mpJ, Sea waler SupplyPump海淡系統(tǒng)工藝流程示意圖二、海淡系統(tǒng)主要運行參數(shù)本系統(tǒng)設(shè)計脫鹽率一年內(nèi) 9%,三年內(nèi) 9至，回收率 40單套裝置產(chǎn)水量為 55t/h。為防止膜表面的生成碳酸鹽垢、硫酸鹽垢和氧化性物質(zhì)對膜的損害，在保安過濾器前設(shè)置了硫酸計量 設(shè)備調(diào)節(jié)反滲透進(jìn)水 PH值及阻垢劑和亞硫酸氫鈉加藥裝置。經(jīng)過一級反滲透的設(shè)備后鹽分含量仍然較多，所以系統(tǒng)中設(shè)置了二級反滲透。二級反滲透設(shè)計脫鹽率 一年內(nèi)9%三年內(nèi)9%，回收

7、率85單套裝置產(chǎn)水量為 46 t/h。經(jīng)過二級反滲透減少了后序鍋爐補給水 處理系統(tǒng)（混床）的負(fù)擔(dān)。本系統(tǒng)區(qū)別于普通反滲透系統(tǒng)就是增加了一個能量回收裝置PX機(jī)，PX能量回收技術(shù)有效地減少了通過主高壓泵的流量。因為主高壓泵尺寸的縮小可以減少投資和運行成本。在一個有 PX裝置的典型SWRO系統(tǒng)中，以40%的回收率運行，主高壓泵可以提供 41%的能量，而升壓泵提供2%,PX裝置提供剩下的57%; 下圖為能量回收裝置（PX機(jī)）該電廠海水淡化系統(tǒng)經(jīng)過一年多的運行實踐，各項指標(biāo)基本滿足了設(shè)計要求。目前，海水淡化技術(shù)發(fā) 展很快，工程造價和運行成本持續(xù)降低。西北發(fā)電的技術(shù)主要發(fā)展趨勢為降低反滲透膜的操作壓力，提

8、高 反滲透系統(tǒng)回收率，增強系統(tǒng)抗污染能力等，西北發(fā)電的反滲透海水淡化技術(shù)已經(jīng)在印尼市場應(yīng)用成功， 該技術(shù)在全球海洋國家應(yīng)該都有很好的市場前景。反滲透水處理工藝在海水淡化領(lǐng)域的應(yīng)用和展望湖南愚人水業(yè)海水淡化技術(shù)種類很多，有蒸餾法（多級閃蒸多效蒸餾、壓汽蒸餾等）、膜法（反滲透、電滲析膜蒸發(fā)等）、離子交換法、冷凍法等，但適用于大規(guī)模淡化海水的方法只有多級閃蒸（MSF）、多效蒸餾（MED）和反滲透法（R0）。反滲透法海水淡化與蒸餾法相比，膜法海水淡化只能利用電能，蒸餾法海水淡化利用熱能和電能。所 以反滲透淡化適合有電源的場合，蒸餾法適合有熱源或電源的各種場合。但是隨著反滲透膜性能的提高和 能量回收裝置

9、的問世，其噸水耗電量逐漸降低。反滲透海水淡化經(jīng)一次脫鹽，能生產(chǎn)相當(dāng)于自來水水質(zhì)的 淡 化水。雖然蒸餾法海水淡化水質(zhì)較高，但反滲透技術(shù)仍具有較強的自身優(yōu)勢，如應(yīng)用范圍廣，規(guī)模可大 可小，建設(shè)周期短，不但可在陸地上建設(shè)，還適于在車輛、艦船、海上石油鉆臺、島嶼、野外等處使用。反滲透系統(tǒng)需要較好的預(yù)處理，才能保證出水水質(zhì)。在海水淡化領(lǐng)域中，預(yù)處理是保證反滲透系統(tǒng)長 期穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。由于海水中的硬度、總固體溶解物和其他雜質(zhì)的含量均較高，在運行過程中，反滲透 系統(tǒng)對于濁度、 pH 值、溫度、硬度和化學(xué)物質(zhì)等因素較為敏感，所以對進(jìn)水的要求相對較高，如果進(jìn)水水 質(zhì)差，產(chǎn)水率就非常低。因此，海水在進(jìn)入反滲透膜

10、裝置之前必須進(jìn)行預(yù)處理。以下是海水淡化的常用的 工藝簡述。海水殺菌滅藻由于海水中存在大量微生物、細(xì)菌和藻類。海水中細(xì)菌、藻類的繁殖和微生物的生長不僅會給取水設(shè) 施帶來許多麻煩，而且會直接影響海水淡化設(shè)備及工藝管道的正常運轉(zhuǎn)，所以海水淡化工程多采用投加液 氯、次氯酸鈉和硫酸銅等化學(xué)劑來殺菌滅藻?；炷^濾 因為海水具有周期性漲潮、退潮，水中常夾帶大量泥沙，濁度變化較大，易造成海水預(yù)處理系統(tǒng)運轉(zhuǎn) 不穩(wěn)定，故在預(yù)處理中要加入混凝過濾，目的在 于去除海水中的膠體、懸浮雜質(zhì)，降低濁度。在反滲透膜 分離工程中通常用污染指數(shù)（SDD來計量，要求進(jìn)入反滲透設(shè)備的給水的SDK 4。由于海水比重較 大，pH 值較高

11、，且水溫季節(jié)性變化大，預(yù)處理系統(tǒng)常選用三氯化鐵作為混凝劑，其具有不受溫度影響，礬花大 而結(jié)實，沉降速度快等優(yōu)點。過濾器過濾 為了使反滲透的進(jìn)水水質(zhì)得到進(jìn)一步提高，降低進(jìn)水的濁度，通常在混凝過濾之后加上一個砂濾過濾 器，使得水中的微小懸浮物和顆粒物得到進(jìn)一步的去除，確保了水質(zhì)的進(jìn)一步提高。阻垢劑和還原劑海水的組成非常復(fù)雜，硬度和堿度都非常高，為了使得反滲透系統(tǒng)能夠更好的運行，保持系統(tǒng)始終在 沒有結(jié)垢的情況下運行， 需要根據(jù)具體的水質(zhì)投 加相對應(yīng)的阻垢劑。 另外， 因為反滲透預(yù)處理中投加了氧 化劑殺菌，故在反滲透進(jìn)水時需要投加還原劑來還原，使得反滲透系統(tǒng)的進(jìn)水余氯小于0.1ppm （或ORP<

12、;200mV）,滿足反滲透系統(tǒng)對進(jìn)水氧化物質(zhì)含量的要求。保安過濾器因為海水的含鹽量非常多， 故保安過濾器的材質(zhì)要采用 316L濾器，濾芯孔徑通常選5gm ,過濾進(jìn)高壓 泵前的海水，阻擋海水中直徑大于5m顆粒雜質(zhì)，確保高壓泵，能量回收裝置和反滲透膜元件安全、長期穩(wěn)定的運行。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(zhuǎn)換和節(jié)能的重要設(shè)備，按反滲透海水淡化所需 的流量和壓力選型， 能量回收裝置具有水力透平 結(jié)構(gòu)， 能利用反滲透排放濃縮海水的壓力使反滲透進(jìn)水壓 力提升 30%，使得濃水的能量得到有效的利用，同時降低能耗，從而有效地減少運行費用。反滲透元件與裝置 反滲透膜元件是

13、反滲透海水淡化的核心部件，要選用與海水淡化系統(tǒng)相對應(yīng)的海水淡化膜，根據(jù)系統(tǒng) 的不同設(shè)計，可以選擇 VONTRON公司的SW21 - 8040或者SW22-8040海水淡化膜元件，該海水淡化元件 具有高脫鹽率， 較好的耐壓性、 抗氧化和耐污染等性能。 海水淡化系統(tǒng)的設(shè)備材質(zhì)在 高壓部分要采用 316L 以上的不銹鋼材質(zhì)，防止海水的高含鹽水質(zhì)對高壓管路的腐蝕。系統(tǒng)控制反滲透海水淡化控制系統(tǒng)通常采用可編程控制器PLC組成一個分散采樣控制，集中監(jiān)視操作的控制系統(tǒng)。按工藝參數(shù)設(shè)置高低壓保護(hù)開關(guān)，自動切 換裝置，電導(dǎo)、流量和壓力出現(xiàn)異常時，能實現(xiàn)自動切換、 自動聯(lián)鎖報警、 停機(jī)，以保護(hù)高壓泵和反滲透膜元件。 變頻控制高壓泵的起動和關(guān)停， 實現(xiàn)高壓泵的軟操 作， 節(jié)省能耗，防止由于水錘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(jī)和停機(jī)前后，能實 現(xiàn)低壓自動沖洗，特別在停運時，濃縮海水的亞穩(wěn)定狀 態(tài)會轉(zhuǎn)化出現(xiàn)沉淀，污染膜面，低壓淡化水自動沖 洗能置換出濃縮海水，保護(hù)膜面不受污染，延長膜的使用壽命。對系統(tǒng)的溫度、流量、水質(zhì)、產(chǎn)水等相關(guān) 參數(shù)能實 現(xiàn)顯示、儲存、統(tǒng)計、制表和打