140噸/天海水淡化設(shè)備
海水淡化概述
海水淡化從20世紀(jì)50年代以后，隨著水資源危機(jī)的加劇得到了加速發(fā)展，在已經(jīng)開發(fā)的二十多種淡化技術(shù)中，蒸餾法、電滲析法、反滲透法都達(dá)到了工業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)的水平，并在世界各地廣泛應(yīng)用。
現(xiàn)在世界上有十多個(gè)國家的一百多個(gè)科研機(jī)構(gòu)在進(jìn)行著海水淡化的研究，目前海水淡化技術(shù)超過20 余種，包括反滲透法、低多效、多級(jí)閃蒸、電滲析法、壓汽蒸餾、露點(diǎn)蒸發(fā)法、水電聯(lián)產(chǎn)、熱膜聯(lián)產(chǎn)以及利用核能、太陽能、風(fēng)能、潮汐能海水淡化技術(shù)等等，以及微濾、超濾、納濾等多項(xiàng)預(yù)處理和后處理工藝。
從大的分類來看，主要分為蒸餾法（熱法）和膜法兩大類，其中低多效蒸餾法、多級(jí)閃蒸法和反滲透膜法是主流技術(shù)。一般而言，低多效具有節(jié)能、海水預(yù)處理要求低、淡化水品質(zhì)高等優(yōu)點(diǎn)，但能耗偏高；反滲透膜法具有投資低、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。反滲透膜法是將成為未來海水淡化的主要方向。
主要性能參數(shù)
產(chǎn)水量：140m3/d
膜脫鹽率：99%
產(chǎn)水電導(dǎo)率：＜400ppm
能量回收率：98%
原水利用率：33%
設(shè)備運(yùn)行條件
海水TDS：32000ppm-45000ppm
進(jìn)水溫度：15-25℃
進(jìn)水PH：6-10
進(jìn)水濁度：1.0
進(jìn)水SDI（15min）：＜ 5.0
進(jìn)水自由氯濃度：＜0.1ppm
高壓泵運(yùn)行壓力：800-1000PSI
鐵（Fe）：＜1ppm
錳（Mn）：＜0.05ppm
有機(jī)物：＜1ppm
設(shè)計(jì)原則
1.純化水制備系統(tǒng)必須保證出水水質(zhì)穩(wěn)定。
2.設(shè)備技術(shù)系統(tǒng)是*的、可靠的。
3.系統(tǒng)具有連續(xù)24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)能力。
4.實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)控制并可手動(dòng)應(yīng)急控制。
5.實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的智能監(jiān)控。
6.系統(tǒng)的安全性和環(huán)保性。
工藝流程
1.工藝流程
海水→原水泵→一級(jí)20UM精密過濾器→亞硫酸氫鈉和阻垢劑加藥系統(tǒng)→二級(jí)5um精密過濾器→高壓泵與能量回收裝置→海水反滲透裝置→淡水→緩存水箱→增壓泵→納濾裝置→消毒裝置→合格淡水。
2.系統(tǒng)工藝說明
預(yù)處理單元
預(yù)處理單元主要由兩級(jí)精密過濾，脫氯加藥和阻垢加藥裝置組成。原水經(jīng)原水泵增壓進(jìn)入預(yù)處理系統(tǒng)，經(jīng)過10μm和5μm精密過濾器，確保出水滿足反滲透的進(jìn)水要求，即SDI≤3.0、濁度≤0.5NTU。脫氯加藥避免了活性氯對(duì)RO膜的腐蝕，阻垢加藥避免Ca2+、Mg2+等離子在RO膜表面結(jié)垢造成堵塞和劃傷。
海水淡化RO反滲透單元
RO反滲透單元主要由RO膜、膜殼、高壓泵以及相關(guān)的監(jiān)控、監(jiān)測儀器儀表等構(gòu)成。經(jīng)過預(yù)處理之后的原水已經(jīng)達(dá)到RO系統(tǒng)進(jìn)水要求，RO系統(tǒng)脫鹽率約98.5%，經(jīng)過RO的產(chǎn)水一般電導(dǎo)率在600ppm以下，達(dá)到生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。
同時(shí)，為了更好的保護(hù)RO系統(tǒng)，高壓泵后配備慢開閥，防止瞬間高壓水流對(duì)膜造成沖擊性損傷，對(duì)水溫、水壓、電導(dǎo)率進(jìn)行在線監(jiān)測，以確定系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。水壓和電導(dǎo)率的高低都將通過控制系統(tǒng)來做出響應(yīng)，如水壓超出或低于設(shè)定值，都將停機(jī)報(bào)警，電導(dǎo)率超出設(shè)定值時(shí)產(chǎn)水將自動(dòng)進(jìn)入排放管道，避免不合格的產(chǎn)水進(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)。
為了保證RO系統(tǒng)的高效性，RO系統(tǒng)設(shè)計(jì)有開機(jī)和關(guān)機(jī)自動(dòng)沖洗功能，同時(shí)設(shè)計(jì)有藥洗單元，在RO膜通量下降嚴(yán)重時(shí)采用藥洗來提高通量。
后處理系統(tǒng)
對(duì)產(chǎn)水進(jìn)行在線消毒和PH調(diào)節(jié)，使得產(chǎn)水的生物指標(biāo)和PH指標(biāo)符合生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。消毒采用在線投加漂白劑，投加量與產(chǎn)水量固定比例，投加量在線動(dòng)態(tài)自動(dòng)調(diào)整。PH值調(diào)節(jié)采用在線堿液投加，產(chǎn)水管路末端安裝PH傳感器，根據(jù)傳感器信號(hào)自動(dòng)在線調(diào)整產(chǎn)水管前端的堿液投加量。
主要配件
1.RO膜
采用美國陶氏SW-8040的海水淡化膜，通量高、脫鹽率高、抗污染性強(qiáng)，是目前世界上性能優(yōu)異的海水淡化膜。
2.能量回收裝置
采用美國ERI的PX系列能量回收裝置或者丹佛斯的增壓-能量回收一體化裝置，能量回收率達(dá)到98%。
3.系統(tǒng)管閥件材料
接觸海水的設(shè)備及系統(tǒng)管閥件，要考慮海水腐蝕和強(qiáng)度因素。低壓流通部材料采用玻璃鋼，ABS和UPVC等材料；高壓流通部材料，可選用雙相不銹鋼2205、2507，奧氏體不銹鋼254Mo等超高性能材料。
控制系統(tǒng)說明
本項(xiàng)目采用PLC對(duì)水處理系統(tǒng)進(jìn)行全自動(dòng)控制，輔以觸摸屏進(jìn)行在線監(jiān)控和控制操作。并可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場就地和控制室集中控制兩種方式，可進(jìn)行自動(dòng)與手動(dòng)運(yùn)行方式的切換，同時(shí)可顯示工藝過程中的主要監(jiān)測指標(biāo)以及系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。
在各水箱設(shè)有液位控制、在主管線及各設(shè)備的分支管線設(shè)有流量控制、在反滲透系統(tǒng)設(shè)有在線電導(dǎo)儀和PH計(jì)等。
用液位開關(guān)控制泵，當(dāng)原水箱、淡水箱的液位低于一設(shè)定值時(shí)，則相應(yīng)的自動(dòng)停止各泵，以確保動(dòng)力設(shè)備的安全。
反滲透系統(tǒng)的控制
反滲透系統(tǒng)的啟動(dòng)、運(yùn)行、沖洗、停機(jī)備用等過程均可由PLC實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。同時(shí)，RO系統(tǒng)還設(shè)置一塊就地儀表盤和一塊就地操作盤，在就地盤上可讀出RO的有關(guān)工藝參數(shù)，如電導(dǎo)率、流量、壓力等；以及能在就地操作盤上啟停RO進(jìn)水高壓泵及相關(guān)的自動(dòng)閥門。
當(dāng)反滲透投入運(yùn)行時(shí),為了防止高壓泵突然啟動(dòng)升壓，產(chǎn)生對(duì)RO膜元件的高壓沖擊破壞反滲透膜，在RO裝置的高壓泵出口至RO膜組件間設(shè)置一個(gè)慢開閥門，由可編程序控制器(PLC)控制打開閥門，使反滲透膜元件逐漸升壓至一定的壓力。在RO停止使用時(shí)，應(yīng)用產(chǎn)品水對(duì)RO膜組件自動(dòng)沖洗3~5min左右，以避免濃水中的高濃度鹽類在RO膜表面沉積結(jié)垢而影響膜的性能。
在每套反滲透濾裝置的進(jìn)水、段間、濃水口設(shè)有壓力表，計(jì)算機(jī)隨時(shí)對(duì)各壓力進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)壓差達(dá)到設(shè)定的清洗壓差值時(shí)，控制系統(tǒng)自動(dòng)提示進(jìn)行化學(xué)清洗。當(dāng)進(jìn)水壓力超出設(shè)計(jì)值時(shí)，自動(dòng)系統(tǒng)可自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)水閥并報(bào)警。
反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)有自循環(huán)系統(tǒng)，當(dāng)產(chǎn)品水電導(dǎo)率不合格時(shí)產(chǎn)品水進(jìn)入原水箱自循環(huán)。
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