1、海水預(yù)處理
無(wú)論是海水淡化,還是苦咸水脫鹽,給水預(yù)處理是反滲透系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。在制定海水預(yù)處理方案時(shí)應(yīng)考慮到: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(zhǎng)不僅會(huì)給取水設(shè)施帶來(lái)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)。周期性漲潮、退潮,海水中夾帶大量泥沙,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。海水具有較大腐蝕性,對(duì)系統(tǒng)中所采用的設(shè)備、閥門、管道件的材質(zhì)要作一定篩選,耐腐性能要好。
2、海水殺菌滅藻
國(guó)外海水淡化工程多采用投加液氯、NaClO和CuSO4等化學(xué)試劑來(lái)殺菌滅藻??紤]到交通等多方面的因素,投加化學(xué)試劑殺菌滅藻有一定難度,在本工程設(shè)備研制過(guò)程中專門采用海水次氯酸鈉發(fā)生器。海水取水泵后分出一小股帶壓海水,進(jìn)入次氯酸鈉發(fā)生器,在直流電場(chǎng)作用下產(chǎn)生NaClO,靠位差直接注入海灘沉井,以殺滅海水中的細(xì)菌、藻類和微生物。
由于海水硬度高 海水直接電解產(chǎn)生N aC lO必須克服發(fā)生電極結(jié)垢問(wèn)題。在研制過(guò)程中 ,借鑒了電滲析頻繁倒極 (EDR )技術(shù),即每隔 5~ 10m in倒換###電極極性,有效地解決了次氯酸鈉發(fā)生器結(jié)垢沉淀問(wèn)題。
3、混凝過(guò)濾
混凝過(guò)濾旨在去除海水中膠體、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) (FI)來(lái)計(jì)量,要求進(jìn)入反滲透設(shè)備的給水的FI值<4。由于海水比重較大,pH值較高,且水溫季節(jié)性變化大,系統(tǒng)選用FeCl3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)。
本工程項(xiàng)目采用表面接觸混凝過(guò)濾技術(shù),由雙層濾料過(guò)濾和活性炭過(guò)濾組成,分別設(shè)置了2臺(tái)雙層機(jī)械過(guò)濾器和2臺(tái)活性炭過(guò)濾器,濾器直徑為()m濾速在 7~8m /s之間。濾器采用鋼襯膠,外涂船用漆,內(nèi)設(shè)ABS水帽布水和316L不銹鋼管排布?xì)?。為了降低海水預(yù)處理系統(tǒng)和瞬間負(fù)荷,提高水回收率設(shè)置了反滲透濃縮水作為過(guò)濾器反沖洗水的氣液反洗系統(tǒng)。
3、反滲透海水淡化
海水含鹽量高、硬度高,對(duì)設(shè)備腐蝕性大,而且水溫季節(jié)性變化較大 使得反滲透海水淡化系統(tǒng)比常規(guī)的苦咸水脫鹽系統(tǒng)要復(fù)雜得多,工程投資和能耗也高得多。因此 通過(guò)精心的工藝設(shè)計(jì),合理的設(shè)備配置來(lái)降低工程投資和能耗,從而降低單位制水成本,并###系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行就顯得格外重要。船用海水淡化設(shè)備,大型海水淡化設(shè)備,陸用海水淡化設(shè)備
4、化學(xué)調(diào)節(jié)處理
為防止海水淡化過(guò)程中因海水濃縮而產(chǎn)生難溶無(wú)機(jī)鹽類,如CaCO3、CaSO4,在反滲透膜表面和系統(tǒng)管道件上結(jié)垢沉淀,海水在進(jìn)入反滲透脫鹽系統(tǒng)前要添加防垢劑。
投加H2SO4調(diào)節(jié)海水pH值分解海水中的HCO-3,以防止CaCO3沉淀,是海水淡化中###常用和###經(jīng)濟(jì)的方法。投加 (NaPO3)6(SHMP)是防止CaSO4沉淀的有效方法,但(NaPO3)6在阻垢的同時(shí)產(chǎn)生的副產(chǎn)品磷酸鹽會(huì)助長(zhǎng)微生物、細(xì)菌和藻類的生長(zhǎng),使用有一定的局限性。而從西方進(jìn)口的專用高分子聚合物阻垢劑價(jià)格較高,會(huì)直接影響海水淡化工程的運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。本工程終選用H2SO4作為阻垢劑,控制反滲透系統(tǒng)給水的pH值在 6.8~7.0之間,同時(shí)控制海水淡化系統(tǒng)水回收率,以防止CaSO4沉淀析出。
考慮到在反滲透海水淡化系統(tǒng)中采用以芳香聚酰胺為膜材料的復(fù)合膜元件 其耐氧化性差要求進(jìn)水中余氯含量在0.1m g/L以下還原劑脫,因此海水在進(jìn)入膜系統(tǒng)前投加NaHSO3,控制海水進(jìn)反滲透裝置前的氧化還原電位(ORP),使進(jìn)反滲透裝置前的海水氧化還原電位(ORP)在280~320mV.NaHSO3投加量是海水中余氯量的3倍。
5、化學(xué)調(diào)節(jié)處理
為防止海水淡化過(guò)程中因海水濃縮而產(chǎn)生難溶無(wú)機(jī)鹽類,如CaCO3、CaSO4,在反滲透膜表面和系統(tǒng)管道件上結(jié)垢沉淀,海水在進(jìn)入反滲透脫鹽系統(tǒng)前要添加防垢劑。
投加H2SO4調(diào)節(jié)海水pH值分解海水中的HCO-3,以防止CaCO3沉淀,是海水淡化中###常用和###經(jīng)濟(jì)的方法。投加 (NaPO3)6(SHMP)是防止CaSO4沉淀的有效方法,但(NaPO3)6在阻垢的同時(shí)產(chǎn)生的副產(chǎn)品磷酸鹽會(huì)助長(zhǎng)微生物、細(xì)菌和藻類的生長(zhǎng),使用有一定的局限性。而從西方###進(jìn)口的專用高分子聚合物阻垢劑價(jià)格較高,會(huì)直接影響海水淡化工程的運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。本工程###終選用H2SO4作為阻垢劑,控制反滲透系統(tǒng)給水的pH值在 6.8~7.0之間,同時(shí)控制海水淡化系統(tǒng)水回收率,以防止CaSO4沉淀析出。
考慮到在反滲透海水淡化系統(tǒng)中采用以芳香聚酰胺為膜材料的復(fù)合膜元件 其耐氧化性差要求進(jìn)水中余氯含量在0.1m g/L以下還原劑脫,因此海水在進(jìn)入膜系統(tǒng)前投加NaHSO3,控制海水進(jìn)反滲透裝置前的氧化還原電位(ORP),使進(jìn)反滲透裝置前的海水氧化還原電位(ORP)在280~320mV.NaHSO3投加量是海水中余氯量的3倍。
6、去除海水中的有機(jī)物和異臭異味
環(huán)島海域的海水受周邊環(huán)境影響較大,海水化學(xué)耗氧量(COD)在 1.7~2.5m g/L,尤其在夏、秋季節(jié)有時(shí)海水有較大的異臭異味。因此除添加NaClO進(jìn)行氧化外,增設(shè)活性炭過(guò)濾器,選用具有較高機(jī)械強(qiáng)度的果型顆?;钚蕴磕苡行У匚接袡C(jī)物和異臭異味,提高反滲透產(chǎn)水水質(zhì),同時(shí)能減輕對(duì)反滲透膜面污染,延長(zhǎng)膜使用壽命。
7、系統(tǒng)控制 船用海水淡化設(shè)備,大型海水淡化設(shè)備,陸用海水淡化設(shè)備
整個(gè)反滲透海水淡化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用國(guó)內(nèi)外的計(jì)算機(jī)程序控制,由工控機(jī)操作站可編程控制器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(zhǎng)膜的使用壽命。對(duì)系統(tǒng)的溫度、流量、水質(zhì)、產(chǎn)量等相關(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)工藝流程畫面清晰直觀,系統(tǒng)控制簡(jiǎn)化人工操作,###系統(tǒng)能自動(dòng)、安全、###地運(yùn)行。