無論是海水淡化,還是苦咸水脫鹽,給水預(yù)處理是保證反滲透系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。在制定海水預(yù)處理方案時應(yīng)充分考慮到:海水中存在大量微生物、細菌和藻類。海水中細菌、藻類的繁殖和微生物的生長不僅會給取水設(shè)施帶來許多麻煩,而且會直接影響海水淡化設(shè)備及工藝管道的正常運轉(zhuǎn)。周期性漲潮、退潮,海水中夾帶大量泥沙,濁度變化較大,易造成海水預(yù)處理系統(tǒng)運轉(zhuǎn)不穩(wěn)定。海水具有較大腐蝕性,對系統(tǒng)中所采用的設(shè)備、閥門、管道件的材質(zhì)要作一定篩選,耐腐性能要好。
殺菌滅藻
國外海水淡化工程多采用投入等化學試劑來殺菌滅藻??紤]到交通等多方面的因素,投加化學試劑殺菌滅藻有一定難度,在本工程設(shè)備研制過程中專門采用海水次氯酸鈉發(fā)生器。海水取水泵后分出一小股帶壓海水,進入次氯酸鈉發(fā)生器,在直流電場作用下產(chǎn)生,靠位差直接注入海灘沉井,以殺滅海水中的細菌、藻類和微生物。由于海水硬度高 ,海水直接電解產(chǎn)生必須克服發(fā)生電極結(jié)垢問題。在研制過程中 ,借鑒了電滲析頻繁倒極 (EDR)技術(shù),即每隔 5~10min倒換一次電極極性,有效地解決了次氯酸鈉發(fā)生器結(jié)垢沉淀問題。
混凝過濾
混凝過濾旨在去除海水中膠體、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) (FI)來計量,要求進入反滲透設(shè)備的給水的FI值<4。由于海水比重較大,pH值較高,且水溫季節(jié)性變化大,系統(tǒng)選用作為混凝劑,其具有不受溫度影響,礬花大而結(jié)實,沉降速度快等優(yōu)點。
本工程項目采用表面接觸混凝過濾技術(shù),由雙層濾料過濾和活性炭過濾組成,分別設(shè)置了2臺雙層機械過濾器和2臺活性炭過濾器,濾速在 7~8m /s之間。濾器采用鋼襯膠,外涂船用漆,內(nèi)設(shè)ABS水帽布水和316L不銹鋼管排布氣。為了降低海水預(yù)處理系統(tǒng)和瞬間負荷,提高水回收率,設(shè)置了反滲透濃縮水作為過濾器反沖洗水的氣液反洗系統(tǒng)。
反滲透海水淡化
海水含鹽量高、硬度高,對設(shè)備腐蝕性大,而且水溫季節(jié)性變化較大 ,使得反滲透海水淡化系統(tǒng)比常規(guī)的苦咸水脫鹽系統(tǒng)要復雜得多,工程投資和能耗也高得多。因此 ,通過精心的工藝設(shè)計,合理的設(shè)備配置來降低工程投資和能耗,從而降低單位制水成本,并確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行就顯得格外重要。
去除有機物
環(huán)島海域的海水受周邊環(huán)境影響較大,海水化學耗氧量(COD)在 1.7~2.5m g/L,尤其在夏、秋季節(jié)有時海水有較大的異臭異味。因此除添加進行氧化外,增設(shè)活性炭過濾器,選用具有較高機械強度的果型顆粒活性炭能有效地吸附有機物和異臭異味,提高反滲透產(chǎn)水水質(zhì),同時能減輕對反滲透膜面污染,延長膜使用壽命。
保安過濾
保安過濾采用316L濾器,5µm濾芯,過濾進高壓泵前的海水,阻擋海水中直徑大于5µm 顆粒雜質(zhì),確保高壓泵,能量回收裝置和反滲透膜元件安全,長期運行。
高壓泵和能量回收
高壓泵和能量回收裝置是為反滲透海水淡化提供能量轉(zhuǎn)換和節(jié)能的重要設(shè)備,按反滲透海水淡化所需的流量和壓力選型。
反滲透膜元件與裝置
反滲透膜元件是反滲透海水淡化的核心部件,反滲透裝置采用6個膜元件串聯(lián),6個壓力母管并聯(lián)的一級一段組合結(jié)構(gòu),并配置低壓自動沖洗排放和淡化水低壓自動沖洗置換,不合格產(chǎn)水自動切換排放裝置。在該系統(tǒng)中還設(shè)置高、低壓保護和高壓泵,清洗泵的聯(lián)鎖。