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)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 壓后與高壓泵出水混合進(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(chǔ)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)處理系統(tǒng)、海水淡化脫鹽系統(tǒng)、能量

2、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(shí)時(shí)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(diǎn)運(yùn)算出控制信號，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) 膜堆出淡水時(shí)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(huì)在膜表面形成一濃度層，在正常工

3、作條件下，由于濃縮鹽水的不斷沖刷，同時(shí)阻垢劑延緩難溶鹽的結(jié)晶，在形成沉淀之前以及流出膜表面排走。當(dāng)系統(tǒng)停機(jī)超過2小時(shí)時(shí)，為了防止在膜表面形成沉淀，應(yīng)及時(shí)用產(chǎn)品淡水水自動(dòng)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?？煞乐鼓さ淖匀粷B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(yùn)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(yùn)行程序進(jìn)行。 采用一臺(tái)清洗水箱， 2臺(tái)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生產(chǎn)淡水。通過海水淡化處理

4、可以保障沿海居民飲用水和工業(yè)鍋爐補(bǔ)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(gè)過程為滲透。此時(shí)，海水一側(cè)高出的水柱靜壓稱為滲透壓。如果對海水一側(cè)施加一個(gè)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(diǎn)是節(jié)約場地和能耗。 印尼北蘇電廠海水淡化系統(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： 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

5、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(dòng)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。海淡系統(tǒng)工藝流程示意圖二、海淡系統(tǒng)主要運(yùn)行參數(shù) 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)脫鹽率一年內(nèi)99，三年內(nèi)98，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

6、過濾器前設(shè)置了硫酸計(jì)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(jì)脫鹽率一年內(nèi)97三年內(nèi)95，回收率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(bǔ)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(gè)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?yàn)橹鞲邏罕贸叽绲目s小可以減少投資和 運(yùn)行成本。在一個(gè)有PX裝置的典型SWRO系統(tǒng)中，以40%的回收率運(yùn)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

7、（PX機(jī)） 該電廠海水淡化系統(tǒng)經(jīng)過一年多的運(yùn)行實(shí)踐，各項(xiàng)指標(biāo)基本滿足了設(shè)計(jì)要求。目前，海水淡化技術(shù)發(fā)展很快，工程造價(jià)和運(yùn)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，提高反滲透系統(tǒng)回收率，增強(qiáng)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（RO）。 反滲

8、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(qiáng)的自身優(yōu)勢，如應(yīng)用范圍廣，規(guī)?？纱罂尚。ㄔO(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(tái)、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(yùn)行的關(guān)鍵。由于海水中的硬度、總固體 溶解物和

9、其他雜質(zhì)的含量均較高，在運(yùn)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(huì)給取水設(shè)施帶來許多麻煩，而且會(huì)直接影響海水淡化設(shè)備及工藝管道的正常運(yùn)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。 混凝過濾 因?yàn)楹Ｋ哂兄芷谛詽q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(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，故在預(yù)處理中要加

10、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)（SDI）來計(jì)量，要求進(jìn)入反滲透設(shè)備的給水的SDI4。由于海水比重較 大，pH值較高，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(shí)，沉降速度快等優(yōu)點(diǎn)。 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(gè)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(yùn)行，保持系統(tǒng)始終在沒有結(jié)垢的情況下運(yùn)行，需要根據(jù)

11、具體的水質(zhì)投 加相對應(yīng)的阻垢劑。另外，因?yàn)榉礉B透預(yù)處理中投加了氧化劑殺菌，故在反滲透進(jìn)水時(shí)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 ORP200mV），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?yàn)楹Ｋ暮}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5m，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(yùn)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

12、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(shí)降低能耗，從而有效地減少運(yùn)行費(fèi)用。 反滲透元件與裝置 反滲透膜元件是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(jì)，可以選擇VONTRON公司的 SW218040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(gè)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(dòng)切 換裝置，電導(dǎo)、流量和壓力出現(xiàn)異常時(shí)，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換、自動(dòng)聯(lián)鎖報(bào)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(dòng)和關(guān)停，實(shí)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(jì)在反滲透裝置開機(jī)和停機(jī)前后，能實(shí)現(xiàn)低壓自動(dòng)沖洗，特別在停運(yùn)時(shí)，濃縮海水的亞穩(wěn)定狀 態(tài)會(huì)轉(zhuǎn)化出現(xiàn)沉淀，污染膜面，低壓淡化水自動(dòng)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(shí) 現(xiàn)顯示、儲(chǔ)存、統(tǒng)計(jì)、制表和打印。監(jiān)視操作中的動(dòng)態(tài)工藝流