海水淡化--水處理方案

1、海水淡化水處理方案1、海水淡化水處理概述本文件提供20 m3/h反滲透海水淡化水處理系統的設計方案，我公司將提供滿足技術規(guī)范和標準要求的高質量水處理及其相關服務。兩套TC-SW480海水淡化水處理設備系統采用國際最先進的反滲透技術，經過優(yōu)化系統設計而成，能將海水直接淡化成熱采鍋爐用水。TC-SW480海水淡化水處理設備適用于漁船、貨輪、油輪、海上鉆井平臺、海島、駐地及沿海缺水城市。能夠有效地去除海水中的無機鹽、重金屬離子、有機物細菌及病菌等有害成分，將海水淡化為符合熱采鍋爐用水標準的優(yōu)質水。該套系統預處理中的砂濾水處理系統采用組合閥，實現大流量反沖洗以及正洗全過程。該套水處理系統管路全部采用耐

2、腐蝕材料，保證了全套水處理系統的經久耐用。主機RO系統是采用了最先進的RO系統軟件和優(yōu)質的膜元件，根據水處理設備的產水量結合高效獨特的技術設計而成，保證了系統運行的低能耗。整套水處理系統的管理中配備了先進的流量、壓力等控制儀表和泄壓閥、排放管路，能夠保持整個水處理管路系統運行平穩(wěn)、安全，保證了系統維護安全，方便可靠。3、海水淡化水處理基本參數3.1、本水處理方案主要依據如下：海水水源：用戶提供。原水水質分析：水質報告。水處理設計界限：從原水泵至軟化器出水口。其它涉及的設計基礎條件將在技術聯絡中討論確定。3.2、原水原水水源TDS：35000mg/L（由于暫時無法取得該水處理工程準備使用的原海水

3、水質情況，暫時按照世界平均海水含鹽量（TDS:total dissolved solid）約35000 mg/L作為設計依據。進水溫度：540進水流量：50m3/h水處理系統回收率：40%3.3、海水淡化水處理產水海水經淡化后的水質滿足甲方所提要求：產水流量：20m3/h脫鹽率： 98%（視情況而定）產水水質：礦化度500mg/L工作壓力：7.0MPa3.4、海水淡化水處理電源電壓：380V/50Hz/三相功率：95KW/臺(單臺10 m3/h海水淡化系統) 防護等級：IP55防爆等級：ExdIIBT43.5、海水淡化水處理工作環(huán)境環(huán)境溫度：045空氣濕度：2095%3.6、水處理系統配置預處

4、理系統、反滲透（RO）除鹽系統、能量回收系統、加藥系統、藥洗系統、淡水置換沖洗系統、電氣控制系統及相關輔助系統。3.7、水處理系統對外要求：電路：我方負責防爆電箱下口線安裝（箱體內）。水路：砂濾器進水口至反滲透膜組出水口為止（箱體內）。水處理藥品：調試、運行過程所用藥品由用戶提供。環(huán)境水處理：按標準統一考慮。4、水處理工藝流程及說明：海水淡化就是將海水中的鹽和水分離的技術，盡管海水淡化水處理方法很多，但本水處理工程選用的是實際可行的反滲透方法作為海水淡化的技術路線。整個水處理工程主要包括：（1）海水預處理；（2）脫鹽裝置；（3）配套工程。4.1、水處理工藝流程詳見流程圖4.2、水處理工藝流程說

5、明4.2.1 取水情況用海水泵將30m深的海水提升輸送到泥漿池中（甲方自備，要求甲方保證供水量為200m3/h，壓力控制在0.4Mpa以內），通過我方提供原水泵加壓后輸送入預處理水處理裝置。4.2.2 預處理水處理部分4.2.2.1原水泵進水水處理要求： （1）污染指數 SDI5（15分鐘） （2）濁度 10NTU （3）余氯 0.1mg/L（檢測不到） （4）Fe3+ 0.01 mg/L（5）礦化度 35000 mg/L（6）PH 59（7）CL- 20000 mg/L4.2.2.2反滲透水處理系統進水要求： （1）污染指數 SDI3（15分鐘） （2）濁度 1NTU （3）余氯 0.1 m

6、g/L（檢測不到） （4）Fe3+ 0.01 mg/L4.2.2.3海水水處理預處理要解決的問題： （1）防止膜面結垢（包括CaCO3、CaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2、鐵鋁氧化物等）。 （2）防止膠體物質及懸浮固體微粒污堵。 （3）防止有機物質的污堵。 （4）防止微生物污堵。 （5）防止氧化性物質對膜的氧化破壞。 （6）保持反滲透水處理裝置產水量穩(wěn)定。 以保證反滲透水處理裝置穩(wěn)定運行和使用壽命。4.2.2.4本水處理設計采用如下預處理措施：預處理水處理由砂濾器、袋式過濾器、精密過濾器、絕對精度大流量保安過濾器、加藥系統（非氧化性殺菌滅藻劑、加酸、阻垢劑、PH調節(jié)等）等組成。（1）石

7、英砂水處理過濾器石英砂水處理過濾器系統由1臺過濾器組成，水處理過濾器直徑1.8米，高2.12.3米. 水處理濾料采用優(yōu)質石英砂，水處理過濾器采用碳鋼防腐襯膠材料。采用新式布水結構及反洗控制方式，使布水更均勻合理，使原水的污染指數和濁度降到最低，能夠長期滿足反滲透系統對污染指數的要求，過濾效果更好。水處理主要去除原水中藻類、銹質等大顆粒物質。通過與濾料的碰撞和吸附，被濾料層截留，可以極為有效的對反滲透系統非常敏感的膠體、懸浮物、大顆粒雜質等驅除。石英砂水處理過濾器經過使用一段時間的運行后，濾料之間的縫隙被污染顆粒堵塞，過濾器阻力增大，使水處理過濾器的流量有所下降，為防止雜質穿透過濾層，因此多介質

8、過濾器設計了沖洗系統，沖洗過程由控制閥控制，進行正、反沖洗，從而保證了膜系統的進水水質。本水處理設備設計結構緊湊，材質耐腐蝕性好等特點，安裝方便。日常維護管理費用低，綜合投資大大低于其他同類產品。（2）袋式水處理過濾器袋式水處理過濾器是一種專業(yè)的液體過濾設備，它能有效地除去液體中不同大小的顆粒物，從而達到液體過濾、凈化、分離、回收的目的。 袋式水處理過濾器主要由三部分組成：過濾容器、支承網籃和過濾袋。使用袋式水處理過濾器過濾海水時，海水從過濾容器側面進水口進入，由被網籃支撐的濾袋上方沖入濾袋中，濾袋因液體的沖擊和均勻的壓力面展開，使得海水在整個過濾袋內表面得到均勻分布，透過濾袋的水沿著金屬支承

9、網籃壁，由過濾器底部出水口排出。濾出顆粒雜質被截留在過濾袋內，完成水處理過濾過程。為了保持過濾器高效暢通和過濾精度以及確保下游液體不被污染，運行一段時間后應打開濾器端蓋，把截留物和濾袋一起取出，更換新的濾袋，更換周期視實際情況而定。我公司采用一用一備的設計方式，保證了設備在不停機的情況下及時更換濾袋。 我水處理公司生產的袋式過濾器采用多袋式，其具有過濾水量大，更換濾袋周期長等特點。過濾器主體材質為優(yōu)質不銹鋼316，耐腐蝕性高。袋式過濾器已廣泛應用于海水淡化水處理預處理系統當中。10u袋式水處理過濾器是分離大于10u懸浮物、膠體。在正常工作條件下，當水處理濾器進出口壓差大于0.10.2MPa時應

10、及時更換濾袋，采用快開式設計方式，使濾器能滿足快速更換濾袋的要求。（3）精密水處理過濾器進一步去除生水中殘留的機械雜質等.從而使反滲透系統的待處理水完全符合膜的進水條件，保證反滲透系統的正常運行。采用碳鋼襯膠材質，濾芯為聚丙烯纖維材質，過濾孔徑為5um 。更換時間根據受污染的程度及水通量大小而定（此濾芯屬于易耗品）。以使濾過水SDI3達到RO進水要求，并使原水的濁度2NTU。（4）保安水處理過濾器截留原水中的大于1微米的顆粒，以保證反滲透膜不被大顆粒的懸浮物劃傷。 因為反滲透膜的厚度約為10um左右，原水中較大的顆粒經高壓泵加速后極易劃傷反滲透膜表面的脫鹽表皮層甚至可能擊穿反滲透膜組件，因而一

11、般反滲透設備前都要安裝1um保安過濾器，來保證反滲透膜的安全。（5）投加水處理殺菌滅藻劑海水在進入石英砂過濾器前，為避免被過濾器截留的雜質滋生微生物，同時避免產生的菌類影響后續(xù)工藝設備的運行性能，在預處理石英砂過濾罐進水總管加一套殺菌加藥系統。投加方式：連續(xù)或間歇式投加非氧化性殺菌滅藻劑；（6）加酸（調節(jié)PH值）投加酸調節(jié)海水中PH值；在預處理石英砂過濾罐進水總管加一套PH加藥系統。 加酸量以調節(jié)濾過水PH值在67。（7）加阻垢劑海水在高壓驅動下，淡水經過膜、鹽類和其他雜質被截留在水處理膜表面，為了防止膜內結垢，通過投加阻垢劑，增加難溶鹽物質的溶解性，防止在水處理膜表面形成結垢物，保證膜組使用

12、性能和壽命。阻垢劑防止碳酸鹽和硫酸鹽類結垢沉淀；在精密水處理過濾器進水管加一套阻垢劑加藥系統。（8）終端水處理調節(jié)PH加藥通常反滲透水處理膜組生產的淡水PH值略微偏酸，為了保證熱采鍋爐工藝設備對PH的要求，在進入產品水池前的進水管上設一套終端PH調節(jié)系統；（9）原水泵 將原水提升送至預處理后續(xù)過濾設備，控制與系統聯動。（10）反沖泵為石英砂水處理過濾器正反沖洗提供動力，控制與系統聯動。4.2.2.5反滲透部分反滲透水處理裝置主要由高壓泵、能量回收裝置、反滲透膜元件、壓力容器及儀器、儀表等組成。系統采用一級反滲透脫鹽處理工藝，反滲透出水兩套10m3/h。（1）高壓泵反滲透水處理裝置工作動力是壓力

13、差，由高壓泵將經預處理的原水升壓達到反滲透的工作壓力，通常為4.56.9Mpa使反滲透過程得以進行，即克服海水滲透壓使水分子透過反滲透水處理膜到淡水層。高壓泵選用進口Danfoss品牌柱塞泵Q=10.6m3/h P=60Mpa N=22KW。（2）能量回收水處理裝置為降低系統能量消耗，選用選用進口Danfoss品牌isave能量回收裝置。能量回收系統是利用RO的濃水壓力能源直接轉換到輸入的原水，達到95%的效率。isave能量回收水處理裝置集成容積式增壓泵，所有過流部件都有超級雙相不銹鋼和碳纖維增強的PEEK工程塑料制成。能量回收水處理泵配套電機 N=7.5KW。（3）反滲透主機反滲透水處理膜

14、組反滲透水處理膜組是反滲透系統的“心臟”，其作用是去除待水處理水中的可溶性鹽份、膠體、有機物及細菌和熱源。該水處理系統全部采用美國海德能公司的反滲透水處理膜，脫鹽率達到98%以上，其具有能耗低，除鹽率高，PH值耐受范圍寬，操作運行管理簡單等優(yōu)點。經過反滲透水處理，水的脫鹽率指標可以大于98%的水平。 海水脫鹽反滲透水處理技術的基本原理：利用反滲透水處理膜的半滲透，即只透過水，不透過鹽的原理，利用外加高壓克服海水中淡水透過膜后濃縮成鹽水的滲透壓，將水擠過膜。海水分成兩部分，一部分含有大量鹽類的鹽水，另一部分含有極少量鹽類的淡水。水處理膜組件選擇本水處理系統中膜組件采用世界先進的TFC型復合膜（國

15、際著名品牌美國海德能公司），高脫鹽率、高通量海水淡化膜元件，膜尺寸為標準的8×40。a、水處理膜元件數量的確定QP (20m3/h)×24 (m3/d)NE= = f·SE 35.3×32% =42.5 按照有設計余量取整數為48（支）兩套10 m3/h反滲透水處理系統所需膜數。b、水處理壓力容器數量的確定選用6芯壓力容器安裝元件數量8支 NE 48NV= = =8（支） NEPV 6選用玻璃鋼，哈爾濱樂普1200Psi,8英寸，6芯裝。水處理壓力容器采用水處理玻璃鋼制成，具有密封性能高，耐高壓,耐腐蝕，不會老化,安裝、清洗膜方便，使用年限長等特點，因此

16、在水處理行業(yè)被廣泛使用。 輔助配置a、反滲透水處理裝置清洗反滲透水處理裝置的預處理設計得越趨完善，水處理膜元件的清洗次數就可減少，但無論預處理過程多么完善，在長期運行過程中，反滲透水處理膜面上總會日積月累截留水中的各種污染物于水處理膜表面。從而使膜性能下降，組件進、出口壓差升高。為此，除日常啟停裝置前，進行低壓沖洗外，需定期進行化學清洗，有時還需進行滅菌處理。清洗水處理裝置配備清洗溶液箱、清洗泵、清洗過濾器。通過反滲透組件預留的清洗接口進行清洗，開機、停機淡水沖洗，置換出濃縮海水，防止在停運期間難溶無機鹽類沉淀在膜表面，以保證系統的高效處理性能。流程：淡水 清洗水箱 清洗泵 清洗濾器 反滲透裝

17、置 返回（排放）清洗水箱：用于日常開機、停機淡水沖洗和定期實行化學清洗。1m3體積，耐腐蝕材料。清洗水泵：選用流量28m3/h，壓力1.5-3.3bar，材料為不銹鋼316。清洗過濾器：濾芯1um pp。² 以下是化學水處理清洗通常所用的藥劑名 稱濃度比PH值產 地專用清洗液A型1-23-4美國海德能公司提供專用清洗液B型1-211-12美國海德能公司提供b、海水水處理淡化系統選材反滲透水處理高壓管道件及閥。管道件選用316SS或雙相鋼。預處理及低壓管道件及閥：選用碳鋼襯膠；高壓閥選用316SS。c、反滲透水處理每支壓力膜管產水側設置取樣口，方便取樣。d、反滲透水處理停機沖洗系統當反

18、滲透系統停機時，膜元件內部的水處于4倍的濃縮狀中，在水流靜止的情況下，容易造成膜組的污染，需用淡水沖洗膜表面，防止表面沉積物的污染。我公司設計的系統中配有膜沖洗系統，在系統停機時，沖洗膜元件，保證膜元件的正常壽命。e、反滲透水處理系統的殺菌與保護在RO系統運行過程中，一般6個月用濃度為0.51的反滲透膜保護液對RO系統進行殺菌。在RO系統停運三天以上時，需用反滲透膜保護液對膜進行浸泡，以防止細菌的滋生。4.2.2.6控制說明依據兩套10m3/h反滲透水處理海水淡化工藝過程，控制系統對各個工藝單元進行直接控制。PLC控制器為中央控制系統，可完成RO系統的運行檢測，滿足自動運行的各項要求。（1）加

19、藥控制加藥計量泵由事先調節(jié)好沖程，確定投加量后，通過與原水增壓泵，高壓泵水處理實行啟動聯動，對計量泵實現啟動自動控制，實現藥劑的自動投加，亦可退出實行手動投加。（2）主要水處理控制設備a、電導率儀b、PH計c、污染指數儀（SDI）d、濁度儀e、礦化度分析儀f、反滲透控制器（PLC）（3）設計原理電氣水處理設備及其安裝、接線遵守IEC標準。（4）水處理系統電源買方為海水淡化系統提供連續(xù)穩(wěn)定電源，將動力電纜接至總配電箱，要求AC380V±10%，50Hz±10%,總裝機功率95Kw×2套，并配有可靠接地。本項目外部電源落實可靠，電力供給有保障。（5）水處理系統控制本套

20、水處理系統采用PLC全自動控制方式，高壓泵和能量回收泵采用變頻器控制。（6）水處理系統功能水處理系統有兩種操作方式及自動和手動，在運行期間，PLC實時監(jiān)視高壓泵進口和出口壓力，當壓力超過限值，PLC報警，系統停機。待故障排除后，按復位按鈕，水處理系統重新啟動；其他故障同上。5、水處理技術服務內容5.1水處理圖紙資料5.1.1 水處理系統工藝流程圖，水處理設備布置圖、水處理土建條件圖資料在用戶提供水處理設備場地尺寸后25個工作日內提供。5.1.2 水處理設備技術資料系統操作水處理說明書、電氣圖、設備合格證書以上文件在水處理設備安裝完成時提供。5.2 水處理設計聯絡在用戶提供設備場地尺寸后25個工

21、作日內，水處理系統工藝流程圖、水處理設備布置圖、土建條件圖資料，提供用戶并由用戶確認。供應方提交設備的電氣負荷、土建埋件、預備孔洞及溝道等資料。5.3 水處理設備驗收水處理安裝調試結束后三天內，由用戶組織雙方人員進行現場驗收。5.4 供方水處理技術人員應對用戶操作人員進行培訓并進行必要示范操作。6、水處理技術保證6.1 水處理系統出力：10m3/h×2套（25）6.2 RO水處理系統回收率：3235%左右6.3 水處理質量保證期：12個月（濾材、濾料、水處理藥劑除外）6.4 其它保質期內水處理設備質量問題（非人為因素），供方負責修復或更換，系統終身維護并承諾優(yōu)惠價格供應零配件。7、水

22、處理環(huán)境處理海水淡化過程產生的廢水、污泥是無毒無害物質，而且產生量小，因此不會對周圍環(huán)境與海域生態(tài)產生不良影響。7.1. 水處理系統排放的濃縮海水濃度在4800058000之間，濃水產生量為1200噸/日，相對較小直接排入大海得到迅速稀釋，各組分比例與大量海水迅速達到平衡，因此不會對周邊海域生態(tài)產生不良影響。7.2. 水處理噪音。不存在持續(xù)性超標噪音，而且布置在封閉箱體內，對周圍環(huán)境與居住區(qū)不會產生影響。8、水處理裝機容量 序號名 稱工作數量流 量（m3/h）揚 程（m）電機功率(KW)合計(KW)1原水泵2405911 222反沖泵21605437 743高壓泵210.26022 444能量

23、回收泵214217.5 155清洗泵228335.5 116加藥泵80.25 27照明及其他6.0 6合計 174注：本裝置水處理系統總裝機容量為190KW,單套10m3/h總裝機容量95KW.9、10T/H×2套海水淡化水處理設備清單序號項目名稱規(guī)格單位數量備注海水水處理預處理單元1原水泵臺2南方泵，SUS3164石英砂過濾器Ø1800X2100mm套2天磁，碳鋼防腐襯膠6壓力表01.0MPa個2余姚7濾料石英砂噸7河北16保安過濾器Ø700X1200mm套2天磁，碳鋼防腐襯膠17保安濾芯5um套2大流量絕對精度，進口反滲透水處理單元20海水淡化高壓泵Q=10.2m3/h，H=65m臺2丹麥丹佛斯電機防爆等級EXDIIBT4防護等級IP5522反滲透膜SWC5支40美國海德能23壓力容器1000Psi,8英寸，5芯裝支8樂普24能量回收裝置Isave21套2丹麥丹佛斯電機防爆等級EXDIIBT4防護等級IP5525流量計015m3/h個2余姚26流量計030m3/h個4余姚27壓力表010MPa個4余姚28壓力表01MPa個4余姚29壓力開關00.6MPa個2壓力保護 30泄壓閥010MPa個2SUS31631設備機架配套套2反滲透機架33調節(jié)閥配套個2SUS316加藥水處理單元34殺菌劑投加單元