海水淡化在海岛应用的工程案例

  发布时间: 2019年12月11日 04:13:44   作者: 广丰能源网

北极星水处理网讯:摘 要: 以三沙市海水淡化工程为例 ,其产水量为 1000m³/d,预处理部分由斜管沉淀池、管道过滤器组成 ,深度处理采用 了PVDF管式超滤、RO系统的组合。该设备在运行的一年多时间里 , 处理效果稳定 ,出水水质达到了《生活饮用水卫生标准》(GB5749 006)。由于采用了能量回收系统 ,使得膜法海水淡化技术具有了一定的经济效益和社会效益。

关键词 : 海岛; 海水淡化 ; 能量回收 ; RO系统

我国的淡水资源一直处于紧缺的状态。随着技术的进步 ,海水淡化在越来越多的城市有了应用 ,尤其是沿海和岛屿地 区,向大海要淡水是大势所趋与长距离调配水源相比,海水淡化具有见效周期短水量稳定 、水质稳定等优点。 目前 ,海水淡化以膜法反渗透 、低温多效 、多级闪蒸等作为主流技术 ,其中膜法的实际应用最为广泛。能量回收技术的成熟和广泛应用 ,对膜法海水淡化的产水能耗降低起到了至关重要的作用。

三沙市是我国最年轻的地级市 ,市府位于永兴 岛,地处我国南海海域。在还没有海水淡化装置的年代 ,岛上的军民主要依靠地下水 、雨水等方式获得生活用水 ,水质、水量无法得到保障。随着交通的便 利 ,政府通过船只为驻岛人员运输淡水 。由于船运受天气等客观因素影响较大 ,经过调研 ,三沙市政府决定由天津海水淡化与综合利用研究所在永兴岛建 造 1000m/d产水量的海水淡化装置一套 ,以满足 永兴岛居民生活饮用水的需求 ,并于 2016年第二季 度开工建设 ,同年 10月投入使用 。

1 原水水质

原水为我国南海海域海水 ,电导率为 45000~ 46000uS/cm,水温 为 20~35℃ ,pH值 为 7.5~ 8.5,ORP为 -200 ~-10mV,其他指标见表 1。该 海水淡化厂处理能力为 1000m/d,原海水经过斜管沉淀池和超滤系统 的预处理后 ,进入两级反渗透进行脱盐 。一级产水作为普通生活用水 ,用于洗衣 、 洗澡等 ,二级产水用 于饮用和做饭等。产水全部供应给全岛军民使用 。由于我国尚没有关于海水淡化水的标准 ,相关的检测均 采用《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006) 。


2 工艺流程

海水淡化工艺流程见图 1。


本工程使用潜水泵在近海码头处直接取水。 原海水通过输送管路进入斜管沉淀池 。采用斜管沉 淀池可以降低原水浊度 ,同时配有絮凝剂和杀生剂加药系统 ,通过絮凝剂 的作用使胶体等悬浮物凝聚 成更大颗粒通过沉淀去除 ,投加杀生剂可以灭活原水中的微生物和藻类等 ,为后续超滤系统更稳定地运行提供了保障,同时也延长了反洗周期。

沉淀池的出水进入海水储水池 ,作为超滤前的水力缓冲。进入超滤前设置 了管道过滤器 ,以防止较大的机械颗粒 阻塞超滤中空纤维膜的进水通道 , 导致产水量降低 ,严重时可能会损坏膜元件 。

管道过滤器的出水进入超滤系统 ,超滤系统作为海水淡化反渗透 系统的预处理工艺 ,可以去除海水中的胶体 、病毒、细菌、悬浮物等物质 ,降低原水浊度 ,以保证反渗透系统在长期运行中更加稳定。超滤产水进入两级反 渗透系统进行脱盐 ,产水再经输送管路配给到用水点。

3 主要构筑物及设备参数

3.1 斜管沉淀池及海水储水池

1座 ,钢混结构 ,长为 15m,宽为 4m,深为 4m, 采用异向流斜板 ,表面负荷 为 2.5m³/(㎡ ·h),斜管倾角为 60°。絮凝剂加药系统包括溶液箱 、加药 泵及搅拌器 ,加药量手动调整。杀生剂通过次氯酸 钠发生器制作 ,对原海水 中的细菌、病毒等微生物进 行灭活 ,否则这些微生物会堵塞超滤膜的膜孔 ,影响超滤系统的稳定运行。

3.2 海水储水池

1座 ,钢混结构 ,长为 15m,宽为 2m,深为 4m。 储水池的设置主要是为了后端的超滤系统进行压力缓冲 ,进出口设置对夹法兰式阀门 ,并配有排空阀, 便于日常维护 。

3.3 管道过滤器

超滤前端并联安装 了两台过滤精度为 100um 的 自清洗式管道过滤器 ,可截 留预处理水池中粒径 >100 um 的机械颗粒 ,防止进入超滤装置。较大的机械颗粒会污堵超滤进水孔 ,影响进水量 ,从而降低 产水量 ,甚 至会对膜丝表面造成不可逆的划伤 ,形成串水 ,降低产水水质 ,提高维护成本 。过滤器的进 、 出口都设有压力监控装置 ,目的是在进 、出 口压差增大 ,即污堵严重时进行滤网的自清洁。当两侧的压差达到 0.05MPa时过滤器内部的旋转刷会转动 ,将截留在滤网上的机械杂质清扫下来 ,同时排污阀打开 ,排放掉杂质。整个反洗过程需要 15~60S,也可根据现场实际情况适当调整清洗排污的时间。

3.4 超滤系统

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