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海水淡化系统

1500吨/天海水淡化设备

1500吨/天海水淡化设备
1500吨/天海水淡化设备
 
海水淡化概述
       海水淡化从20世纪50年代以后,随着水资源危机的加剧得到了加速发展,在已经开发的二十多种淡化技术中,蒸馏法、电渗析法、反渗透法都达到了工业规模化生产的水平,并在世界各地广泛应用。
       现在世界上有十多个国家的一百多个科研机构在进行着海水淡化的研究,目前全球海水淡化技术超过20 余种,包括反渗透法、低多效、多级闪蒸、电渗析法、压汽蒸馏、露点蒸发法、水电联产、热膜联产以及利用核能、太阳能、风能、潮汐能海水淡化技术等等,以及微滤、超滤、纳滤等多项预处理和后处理工艺。
       从大的分类来看,主要分为蒸馏法(热法)和膜法两大类,其中低多效蒸馏法、多级闪蒸法和反渗透膜法是全球主流技术。一般而言,低多效具有节能、海水预处理要求低、淡化水品质高等优点,但能耗偏高;反渗透膜法具有投资低、能耗低等优点。反渗透膜法是将成为未来海水淡化的主要方向。
 
主要性能参数
       产水量:1500m3/d
       膜脱盐率:99%
       产水电导率:<400ppm
       能量回收率:98%
       原水利用率:33%
 
设备运行条件
    海水TDS:32000ppm-45000ppm
    进水温度:15-25℃
    进水PH:6-10
    进水最高浊度:1.0
    进水最高SDI(15min):< 5.0
    进水最高自由氯浓度:<0.1ppm
    高压泵运行压力:800-1000PSI
    铁(Fe):<1ppm
    锰(Mn):<0.05ppm
    有机物:<1ppm
 
设计原则
1.纯化水制备系统必须保证出水水质稳定。
2.设备技术系统是先进的、可靠的。
3.系统具有连续24小时运转能力。
4.实现高度自动控制并可手动应急控制。
5.实现系统各个环节的智能监控。
6.系统的安全性和环保性。
 
工艺流程
1.工艺流程
       海水→原水泵→一级20UM精密过滤器→亚硫酸氢钠和阻垢剂加药系统→二级5um精密过滤器→高压泵与能量回收装置→海水反渗透装置→淡水→缓存水箱→增压泵→纳滤装置→消毒装置→合格淡水。
2.系统工艺说明
       预处理单元
       预处理单元主要由两级精密过滤,脱氯加药和阻垢加药装置组成。原水经原水泵增压进入预处理系统,经过10μm和5μm精密过滤器,确保出水满足反渗透的进水要求,即SDI≤3.0、浊度≤0.5NTU。脱氯加药避免了活性氯对RO膜的腐蚀,阻垢加药避免Ca2+、Mg2+等离子在RO膜表面结垢造成堵塞和划伤。
       海水淡化RO反渗透单元
       RO反渗透单元主要由RO膜、膜壳、高压泵以及相关的监控、监测仪器仪表等构成。经过预处理之后的原水已经达到RO系统进水要求,RO系统脱盐率约98.5%,经过RO的产水一般电导率在600ppm以下,达到生活饮用水标准。
同时,为了更好的保护RO系统,高压泵后配备慢开阀,防止瞬间高压水流对膜造成冲击性损伤,对水温、水压、电导率进行在线监测,以确定系统的运行状态。水压和电导率的高低都将通过控制系统来做出响应,如水压超出或低于设定值,都将停机报警,电导率超出设定值时产水将自动进入排放管道,避免不合格的产水进入后续系统。 
为了保证RO系统的高效性,RO系统设计有开机和关机自动冲洗功能,同时设计有药洗单元,在RO膜通量下降严重时采用药洗来提高通量。
       后处理系统
       对产水进行在线消毒和PH调节,使得产水的生物指标和PH指标符合生活饮用水标准。消毒采用在线投加漂白剂,投加量与产水量固定比例,投加量在线动态自动调整。PH值调节采用在线碱液投加,产水管路末端安装PH传感器,根据传感器信号自动在线调整产水管前端的碱液投加量。
 
主要配件
1.RO膜
       采用美国陶氏SW-8040的海水淡化膜,通量高、脱盐率高、抗污染性强,是目前世界上性能最为优异的海水淡化膜。
2.能量回收装置
       采用美国ERI的PX系列能量回收装置或者丹佛斯的增压-能量回收一体化装置,能量回收率达到98%。
3.系统管阀件材料
       接触海水的设备及系统管阀件,要考虑海水腐蚀和强度因素。低压流通部材料采用玻璃钢,ABS和UPVC等材料;高压流通部材料,可选用双相不锈钢2205、2507,奥氏体不锈钢254Mo等超高性能材料。
 
控制系统说明
       本项目采用PLC对水处理系统进行全自动控制,辅以触摸屏进行在线监控和控制操作。并可实现现场就地和控制室集中控制两种方式,可进行自动与手动运行方式的切换,同时可显示工艺过程中的主要监测指标以及系统运行状态。
       在各水箱设有液位控制、在主管线及各设备的分支管线设有流量控制、在反渗透系统设有在线电导仪和PH计等。
       用液位开关控制泵,当原水箱、淡水箱的液位低于一设定值时,则相应的自动停止各泵,以确保动力设备的安全。
反渗透系统的控制
       反渗透系统的启动、运行、冲洗、停机备用等过程均可由PLC实现自动控制。同时,RO系统还设置一块就地仪表盘和一块就地操作盘,在就地盘上可读出RO的有关工艺参数,如电导率、流量、压力等;以及能在就地操作盘上启停RO进水高压泵及相关的自动阀门。
        当反渗透投入运行时,为了防止高压泵突然启动升压,产生对RO膜元件的高压冲击破坏反渗透膜,在RO装置的高压泵出口至RO膜组件间设置一个慢开阀门,由可编程序控制器(PLC)控制打开阀门,使反渗透膜元件逐渐升压至一定的压力。在RO停止使用时,应用产品水对RO膜组件自动冲洗3~5min左右,以避免浓水中的高浓度盐类在RO膜表面沉积结垢而影响膜的性能。
在每套反渗透滤装置的进水、段间、浓水口设有压力表,计算机随时对各压力进行比对,当压差达到设定的清洗压差值时,控制系统自动提示进行化学清洗。当进水压力超出设计值时,自动系统可自动关闭进水阀并报警。
        反渗透系统设计有自循环系统,当产品水电导率不合格时产品水进入原水箱自循环。

 


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