海水淡化方法分類及技術(shù)要點(diǎn)分析

2013-02-27

海水淡化方法分類及技術(shù)要點(diǎn)分析
反滲透法海水淡化與蒸餾法對(duì)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(chǎng)合，蒸餾法適合有熱源或電源的各種場(chǎng)合。但是隨著反滲透膜性能的提高和能量回收裝置的問(wèn)世，其噸水耗電量逐漸降低。
　　一、海水淡化技術(shù)

　　海水淡化設(shè)備，海水由于其含鹽量非常高，而不能被直接使用，目前主要采用兩種方法淡化海水，即蒸餾法和反滲透法。蒸餾法主要被用于特大型海水淡化處理上及熱能豐富的地方。反滲透膜法適用面非常的廣，且脫鹽率很高，因此被廣泛使用。反滲透膜法首先是將海水提取上來(lái)，進(jìn)行初步處理，降低海水濁度，防止細(xì)菌、藻類等微生物的生長(zhǎng)，然后用特種高壓泵增壓，使海水進(jìn)入反滲透膜，由于海水含鹽量高，因此海水反滲透膜必須具有高脫鹽率，耐腐蝕、耐高壓、抗污染等特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)反滲透膜處理后的海水，其含鹽量大大降低，TDS含量從36000毫克/升降至200毫克/升左右。淡化后的水質(zhì)甚至優(yōu)于自來(lái)水，這樣就可供工業(yè)、商業(yè)、居民及船舶、艦艇使用。

　　二、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(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)，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(lái)殺菌滅藻。海水淡化,反滲透設(shè)備,除鹽水設(shè)備。

　　三、混凝過(guò)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)處理中要加入混凝過(guò)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(lái)計(jì)量，要求進(jìn)入反滲透設(shè)備的給水的SDI<4。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)。

　　四、電滲析法

　　滲析是屬于一種自然發(fā)生的物理現(xiàn)象。如將兩種不同含鹽量的水，用一張滲透膜隔開，就會(huì)發(fā)生含鹽量大的水的電介質(zhì)離子穿過(guò)膜向含鹽量小的水中擴(kuò)散，這個(gè)現(xiàn)象就是滲析。這種滲析是由于含鹽量濃度不同而引起的，稱為濃差滲析。滲析過(guò)程與濃度差的大小有關(guān)，濃差越大，滲析的過(guò)程越快，否則就越慢。因?yàn)槭且詽獠钭鳛橥苿?dòng)力的。因此，擴(kuò)散速度比較慢。如果在膜的兩邊施加一直流電場(chǎng)，就可以加快擴(kuò)散速度。電解質(zhì)離子在電場(chǎng)的作用下，會(huì)迅速地通過(guò)膜，進(jìn)行遷移過(guò)程，這樣，就形成了去除水中離子的淡水室和離子濃縮的濃水室，將濃水排放，淡水即為除鹽水。這就是電滲析法除鹽原理。

　　【電滲析法在海水淡化中的作用有哪些】。

　　反滲透法海水淡化與蒸餾法對(duì)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(chǎng)合，蒸餾法適合有熱源或電源的各種場(chǎng)合。但是隨著反滲透膜性能的提高和能量回收裝置的問(wèn)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(lái)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(shì)，如應(yīng)用范圍廣，規(guī)?？纱罂尚?，建設(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(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。由于海水中的硬度、總固體溶解物和其他雜質(zhì)的含量均較高，在運(yùn)行過(guò)程中，反滲透系統(tǒng)對(duì)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(duì)進(jìn)水的要求相對(duì)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(jiǎn)述。

　　【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(duì)膜的損害，在保安過(guò)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(guò)一級(jí)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(jí)反滲透。二級(jí)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(guò)二級(jí)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)。

　　該電廠海水淡化系統(tǒng)經(jīng)過(guò)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(shì)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(chǎng)應(yīng)用成功，該技術(shù)在全球海洋國(guó)家應(yīng)該都有很好的市場(chǎng)前景。

　　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(guò)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%;

上海帕特泵業(yè)制造有限公司

2013年02月27日星期三

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