一、海水淡化定义
海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术,可以增加淡水总量,且不受时空和气候影响,水质好、价格渐趋合理,可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。
二、海水淡化现状
我国的人均淡水资源量仅为世界平均值的1/4,属于贫水国家;沿海城市和岛屿地区缺水更为突出。解决缺水的方法除了传统意义上的调水和蓄水工程、节水以及污水回用之外,海水淡化技术受到越来越多的重视。
目前,全球海水淡化日产量约3500万立方米左右,其中80%用于饮用水,解决了1亿多人的供水问题,即世界上1/50的人口靠海水淡化提供饮用水。全球有海水淡化厂1.3万多座,海水淡化作为淡水资源的替代与增量技术,愈来愈受到世界上许多沿海国家的重视;全球直接利用海水作为工业冷却水总量每年约6000亿立方米左右替代了大量宝贵的淡水资源;全世界每年从海洋中提盐5000万吨、镁及氧化镁260多万吨、溴20万吨等。
四、系统工艺描述
1、预处理系统
预处理主要是去除水中的有机物、悬浮物、胶体和余氯等,以确保RO能正常工作。处理工艺采用多介质过滤、活性碳吸附,减少RO工作时产生垢物和藻类生长及微生物污染及氧化剂。
预处理系统包括:原水箱、原水泵、多介质过滤、活性碳过滤、软化系统。
1.1 原水箱:原水首先流入原水箱。原水箱对原水的供给起到缓冲作用,协调原水的供给量与原水泵的输入量。当原水的供应量超过原水泵的输水量时,原水箱水满,通过原水箱的液位控制使用原水供给停止。当原水供应量小于原水泵的输水量时,原水箱空,原水泵停止运行,起到保护原水泵的作用。
1.2 原水泵:本系统配置卧式CDL32-30型不锈钢水泵,用于对原水加压,为预处理系统提供动力源,该泵单台流量32.0m3/h,扬程40m,功率5.5kw,材质为不锈钢。 该泵具有体积小,高效率,低噪音等特点。
1.3 砂滤器:本系统是对原水中悬浮物、颗粒物及胶体等物质进行去除,同时对原水中的浊度、色度起到降低作用,它可滤掉原水带来的颗粒、藻类等可见物。 多介质过滤是一种先进的微絮凝过滤方式,本公司提供的多介质过滤器含有材质各异的多层过滤介质,完全能滤除不溶于水中的杂质,保证SDI值不大于 4,是后级RO的强有力保护屏。能更好的去除水中的悬浮物或非溶解性粒子(氧化物、浊度、颗粒物等),具有低成本,操作维护、管理方便等特点,特别是在降低原水中的浊度、污染指数等方面具有很好的效果。
1.4 活性炭过滤器:活性炭工艺在水处理领域中占有相当重要的地位,是水深度处理中不可缺少的工艺,它所具有的某些特殊功效是其它水处理工艺所无法替代的。
(1)去色可去除由铁、锰及植物分解生成物或有机污染物等所形成的色度。
(2)脱氯可去除因余氯所造成的嗅味。
(3)去除有机物可去除由于水源污染而常规工艺又无法去除的水中微量污染物,如农药,杀虫剂,氯化烃,芳香族化合物,以及BOD与COD等。
(4)去除有机氯可去除在原水净化过程中及自来水出厂前投加预氧化剂和消毒剂(如氯)所产的THMS等“三致”物质。有分析表明,自来水中“三致物质THMS占去大半,有效的去除对于提高水质量十分关键。
(5)去除氨氮和亚硝酸盐活性炭可有效去除氨氮和亚硝酸盐。
(6)去除剩余氯或氧化剂,保护超滤、反渗透的滤膜。
另外,它还可以除臭,去除水中的微量重金属离子(如汞、铬等离子),合成洗涤剂及放射性物质等。
1.5软化器:指的是用钠离子型离子交换树脂将水中的钙镁离子去除。软化水处理的原理是离子交换。通过离子交换树脂将形成硬度的钙镁离子置换为钠离子,产水就是软化水。
2、反渗透系统
2.1精滤器:经过前面的石英过滤器、活性炭过滤器之后,原水中大颗粒悬浮物已基本被除去,而一些小颗粒悬浮物则没有被除去。在这里再进行一次微滤, 去除5μm以上的悬浮物,以保护RO膜不被堵塞。同时,一些活性炭细沫也被截留在反渗透系统之外。精滤器进出口设压力指示表,当压差增大到设定值时更换滤芯。
2.2高压泵:高压泵的反渗透设备的主要动力设备,高压泵应设置高过热保护,泵前后分别设置低、高压保护开关。当高压泵进水压力低于设定值后,高压泵停运,以保护高压泵,当高压泵出口压力高于设定值后,高压泵停运,以保护反渗透膜。
2.3反渗透装置:反渗透装置是该项目预脱盐的心脏部分,经反渗透处理的水,能去除绝大部分无机盐、有机物、微生物等。设计的合理与否直接关系到项目的投资费用,整个系统运行经济效益,使用寿命,操作可靠简便性。反渗透膜均采用世界上最先进的芳香族复合膜,单根脱盐率达99.8%。当系统设计温度在正常水温时,考虑到原水水质变化以及膜的使用寿命等因素,本系统采用8英寸的复合RO膜,安装在玻璃钢RO膜壳内。RO膜采用8英寸,数量:6支,产水量:6m3/h;在本项目中,考虑到设备的节能、运行压力、膜的透过率、膜的脱盐率、出水的含盐量等因素,我公司推荐采用国产汇通公司的4040型反渗透膜。
反渗透装置在停运和化学清洗前,需要进行低压水冲洗 ; 在运行较长时间后,若压差明显增大,产水量明显下降,则需要进行化学清洗。
清洗剂选用反渗透膜专用清洗药剂,绝对无污染、无化学药剂残留;清洗装置包括清洗水泵、清洗水箱以及清洗用精密过滤器。