PPT反渗透工程的系统设计基础与RO海水淡化实例解析（132附图丰富）

反渗透工工程的系系统设计计基础与与RO海水淡化化实例反渗透工工艺流程程的设计计依据反渗透最最终用途途：产品水水的具体体用途，，它决定定了为满满足用户户需要的的水质和和水量。。对饮用用水，通通常要求求满足公公共卫生生标准或或世界卫卫生组织织标准。。然而产产品的性性能并不不严格的的要超过过所需值值，因为为高于所所需的产产水量或或产水水水质将增增加产品品水的费费用，产产生明显显的负面面影响。。相关处理理：在RO透过液使使用前，，通常需需要对其其作些后后处理。。至少，，需要脱脱气以去去除为控控制结垢垢对进料料水酸化化而产生生的CO2和进行pH调节，以以防止下下游系统统发生腐腐蚀。预预处理即即垢的控控制，方方法有pH值的调节节、缓蚀蚀剂软化化、微生生物控制制、氯化化/脱氯，对对悬浮固固体、胶胶体、金金属氧化化物、有有机物等等的去除除。出水后处处理的要要求取决决于应用用，需按按具体情情况加以以确定。。对许多多工业应应用，后后处理包包括采用用树脂除除盐和紫紫外线消消毒。对对城市应应用要附附加pH调节、脱脱气及用用氯消毒毒。反渗透膜膜的选择择：膜性能可可受与膜膜本身及及其构型型无关的的一些因因素的影影响，例例如预处处理及系系统的操操作与维维护，然然而，需需根据进进料水的的水质及及最终用用途仔细细考虑选选择膜材材料及膜膜构型。。对于不不同公司司膜的选选择一般般根据经经验，但但对于国国外公司司的膜还还是比较较放心的的，根据据手册选选用。膜一、评价价指标1、脱盐盐率和透透盐率2、产水量量（水通通量）常常用加仑仑每平方方英尺每每天（GFD）表示。。过高的的渗透流流率将导导致垂直直于膜表表面的水水流速加加快，加加剧膜污污染。3、回收收率①单位面面积上透透水量大大，脱盐盐率高；；②②机械强强度好，，多孔支支撑层的的压实作作用小；；③③化学稳稳定性好好，耐酸酸、碱腐腐蚀和微微生物侵侵蚀；④④结构构均匀，，使用寿寿命长，，性能衰衰降慢；；⑤⑤制制膜容易易，价格格便宜，，原料充充足反渗透高高压泵选选择：高压泵泵提供膜膜生产所所需产水水流量及及水质的的压力。。常用泵泵的类型型是单级级、高速速离心泵泵；柱塞塞泵；多多级离心心泵。通通常单级级离心泵泵效率最最低，柱柱塞泵效效率最高高。对于于小系统统采用高高速离心心泵，对对于大系系统采用用多级离离心泵为为佳。目目前国产产的南方方泵业比比较好好的，丹丹麦格兰兰富泵是是国际流流行的、、要满足足膜设计计的压力力和流量量要求。。3吨设备设备流程程反渗透系系统主要包括括系统泵泵、反渗渗透装置置（反渗渗透膜及及膜壳、、机架、、电控箱箱）、冲冲洗/清洗装置置及中间间水箱。。整体设备备反渗透的的影响因因素反渗透膜膜的水通通量和脱脱盐率是是反渗透透过程中中关键的的运行参参数，这这两个参参数将受受到压力力、温度度、回收收率、给给水含盐盐量、给给水PH值因素的的影响。。1、进水压压力进进水压压力本身身并不会会影响盐盐透过量量，但是是进水压压力升高高使得驱驱动反渗渗透的净净压力升升高，使使得产水水量加大大，同时时盐透过过量几乎乎不变，，增加的的产水量量稀释了了透过膜膜的盐分分，降低低了透盐盐率，提提高脱盐盐率。当当进水压压力超过过一定值值时，由由于过高高的回收收率，加加大了浓浓差极化化，又会会导致盐盐透过量量增加，，抵消了了增加的的产水量量，使得得脱盐率率不再增增加。2.、进水温温度温温度对反反渗透的的运行压压力、脱脱盐率、、压降影影响最为为明显。。温度上上升，渗渗透性能能增加，，在一定定水通量量下要求求的净推推动力减减少，因因此实际际运行压压力降低低。同时时溶质透透过速率率也随温温度的升升高而增增加，盐盐透过量量增加，，直接表表现为产产品水电电导率升升高。温温度对反反渗透各各段的压压降也有有一定的的影响，，温度升升高，水水的粘度度降低，，压降减减少，对对于反反渗透膜膜的通通道由于于污堵而而使湍流流程度增增强的装装置，粘粘度对压压降的影影响更为为明显。。反渗渗透膜产产水电导导对进水水水温的的变化十十分敏感感，随着着水温的的增加，，水通量量也线性性的增加加，进水水水温每每升高1℃，产水通通量就增增加2.5％～3.0％；其原原因在于于透过膜膜的水分分子粘度度下降、、扩散性性能增强强。进水水水温的的升高同同样会导导致透盐盐率的增增加和脱脱盐率的的下降，，这主要要是因为为盐分透透过膜的的扩散速速度会因因温度的的提高而而加快。。3、进水pH值各各种膜组组件都有有一个允允许的pH值范围，，进水pH值对产水水量几乎乎没有影影响；但但是即使使在允许许范围内内，PH值对脱脱盐率也也有有较大影影响，一一方面pH值对产品品水的电电导率也也有一定定的影响响，这是是因为反反渗透膜膜本身大大都带有有一些活活性基团团，pH值可以影影响膜表表面的电电场进而而影响到到离子的的迁移，，pH值对进水水中杂质质的形态态有直接接影响，，如对可可离解的的有机物物，其截截留率随随pH值的降低低而下降降；另一一方面由由于水中中溶解的的CO2受pH值影响较较大，pH值低时以以气态CO2形式存在在，容易易透过反反渗透膜膜，所以以pH低时脱盐盐率也较较低，随随pH升高，气气态CO2转化为HCO3－和CO32－离子，，脱盐盐率也也逐渐渐上升升，pH在7.5～8.5之间间时时，，脱盐盐率达达到最最高。。4、进进水盐盐浓度度渗渗透压压是水水中所所含盐盐分或或有机机物浓浓度的的函数数，含含盐量量越高高渗透透压也也增加加，进进水压压力不不变的的情况况下，，净压压力将将减小小，产产水量量降低低。透透盐率率正比比于反反渗透透膜正正反两两侧盐盐浓度度差，，进水水含盐盐量越越高，，浓度度差也也越大大，透透盐率率上升升，从从而导导致脱脱盐率率下降降。对对同一一系统统来说说，给给水含含盐量量不同同，其其运行行压力力和产产品水水电导导率也也有差差别，，给水水含盐盐量每每增加加l00ppm，进水水压力力需增增加加约约0.007MPa，同时时由于于浓度度的增增加，，产品品水电电导率率也相相应的的增加加。5、悬悬浮物物水水中的的悬浮浮物就就是指指在水水滤过过的同同时，，在过过滤材材料表表面残残留下下的物物质，，以粒粒子成成分为为主体体。悬悬浮物物含量量高会会导致致反渗渗透和和纳滤滤系统统很快快发生生严重重堵塞塞，影影响系系统的的产水水量和和产水水水质质。6、回收收率回回收收率对对各段段压降降有很很大的的影响响，在在进水水总流流量保保持一一定的的条件件下，，回收收率增增加，，由于于流经经反渗渗透高高压侧侧的浓浓水流流量减减少，，总压压降降降低，，回收收率减减少，，总压压降增增大，，实际际运行行表明明，回回收率率即使使变化化很小小，如如1%，也会会使总总压差差产生生0.02MPa左右的的变化化。回回收率率对产产品水水电导导率的的影响响取决决于盐盐透过过量和和产品品水量量，一一般说说来，，系统统回收收率增增大，，会增增加浓浓水中中的含含盐量量，并并相应应增加加产品品水的的电导导率。。反渗透透膜元元件的的指标标离散散特性性如果系系统设设计目目标是是脱盐盐率最最高或或是膜膜通量量比最最小，，通过过技术术指标标差异异膜元元件组组的最最佳排排列，，可以以使系系统运运行指指标得得到一一定程程度的的提高高。而而元件件的随随机排排列将将可能能使系系统调调试及及运行行指标标恶化化“膜元件件之间间技术术指标标的差差异越越大，，系统统运行行调试试指标标可优优化调调整的的潜力力越大大。膜位置置与净净化关关系反渗透透电控控装置置反渗透透水处处理变变频控控制系系统工工作原原理水处理理控制制系统统中，，水流流量的的调节节是在在整个个系统统控制制的一一个主主要内内容，，水量量准确确的调调节可可以提提高生生产的的效益益和设设备的的安全全性。。本系系统中中，水水泵电电机是是输出出环节节，转转速由由变频频器控控制，，实现现变流流量控控制。。变频频器接接受控控制器器的信信号对对水泵泵电机机进行行速度度控制制，控控制器器综合合流量量设定定参考考值与与现场场反馈馈的实实际流流量值值信号号后，，经过过PID调节，，向变变频器器输出出运转转频率率指令令。反渗透透水处处理变变频控控制系系统集集成反渗透透水处处理变变频控控制系系统组组成如如下图图所示示,系统控控制核核心选选用西西门子子S7-400PLC，变频频器选选用MM420涉及到到的模模块有有：SM321-1BL00，32路DI模块(DC24V)；SM322-1BL00，32路DO模块(DC24V)；SM331-1KF01，8路AI模块；；SM332-5HF00，8路AO模块。。工程程师站站与PLC通讯选选用通通讯卡卡CP5611。反渗透透系统统常见见形式式一级一一段连连续式式single-stagesingle-part一级一一段循循环式式一级多多段连连续式式一级多段循循环式多级流程一级一段连连续式这种方式要要求膜的溶溶质截留率率高，操作作压力大，，否则，水水的回收率率不高，在在工业生产产中较少采采用。一级一段循循环式为了提高水水的回收率率，将部分分浓缩液返返回进料，，再次经经过膜分离离器分离，，这种流程程由于进料料液溶质浓浓度提高，，所以透过过的水质有有所下降。。一级多段连连续式如图4-14所示，这种种流程可以以得到较高高的水回收收率，较高高浓度的浓浓缩液，但但流动压压力损失较较大，有时时需要高压压泵。考虑虑到各段的的料液量依依次减小，，为了保证证原料液流流经膜表面面有足够大大的速度，，减少浓差差极化，多多采用4-14(b)所示的一级级多段连续续式的锥形形排列。一级多段连连续式在一级多段段中可以达达到更高的的水回收率率和浓缩水水浓度，这这要求更高高的高压泵泵，以保证证后段膜的的工作压力力。考虑保保证足够的的给水量以以减少后段段膜的极化化现象。多采用4-14(b)所示的一级级多段连续续式的锥形形排列。图4-14一级多段连连续式流程程一级多段循循环式这种流程能能获得较高高浓度的浓浓缩液，更更适于以浓浓缩为目的的分离过程程。一级多段循循环式当用反渗透透作为浓缩缩过程时，，一次浓缩缩达不到要要求时，可可以采用这这种多步式式方式，这这种方式浓浓缩液体体体积可减少少而浓度提提高，产水水量相应加加大。多级流程多级流程亦亦有连续式式与循环式式之分，这这一类流流程既可提提高水的回回收率又可可提高淡化化水的质量量，而且可可降低操作作压力，降降低对膜的的脱盐性能能的要求，，在实际际应用中有有较高的价价值，但是是该类流程程增大了能能量消耗及及泵的设备备投资。图图4-16(a)(b)分别为二级级和多级反反渗透流程程。3、两级一段段法当海水除盐盐率要求把把NaCl从35000mg/L降至500mg/L时，则要求求除盐率高高达98.6％如一级达达不到时，，可分为两两步进行。。即第一步步先除去NaCl90％，而第二二步再从第第一步出水水中去除NaCl89％，即可达达到要求。。如果膜的的除盐率低低，而水的的渗透性又又高时，采采用两步法法比较经济济，同时在在低压低浓浓度下运行行时，可提提高膜的使使用寿命。。多级流程4、多级反渗透透流程在此流程中中，将第一一级浓缩液液作为第二二级的供料料液，而第第二级浓缩缩液再作为为下一级的的供料液，，此时由于于各级透过过水都向体体外直接排排出，所以以随着级数数增加水的的回收率上上升，浓缩缩液体体积积减少浓度度上升。为为了保证液液体的一定定流速，同同时控制浓浓差极化，，膜组件数数目应逐渐渐减少。电厂海水淡淡化工程2001年2月18日投产了日日产2500吨发电厂---公开的数据据基本流程海水淡化系系分为预处处理系统、、一级反渗渗透系统、、二级反渗渗透系统。。一级反渗透透系统出水水电导率平平均在350μs/cm,二级反渗透透系统出水水电导率平平均在5μs/cm,为了达到锅锅炉用水的的质量标准准,还需对二级级反渗透出出水经混床床离子交换换处理,达到小于0.2μs/cm的水质标准准。工艺流程及及出水指标标海水取水泵泵→加NaClO系统→加PAC、PAM系统→多介质过滤滤器→活性碳过滤滤器→加亚硫酸氢氢钠、阻垢垢剂系统→5微米过滤器器→一级高压泵泵→一级反渗透透→一级淡化水水池→二级高压压泵→二级反渗透透→除炭器→二级淡化水水池淡水反冲洗洗泵化学清洗系系统反渗透出水水指标为一级反渗透透出水:电导率在230～380μs/cm,脱盐率≥99.3%,产水量:2×52m3/h,回收率为40%。二级反渗透透出水:电导率在3.5～8μs/cm,脱盐率≥98%,产水量:2×40m3/h,回收率为75%。海水取水系系统该系统配置置3台耐海水腐腐蚀的取水水泵,考虑到海水水温度随季季节而变化化和反渗透透膜运行的的最佳温度度为25℃,因此3台取水泵安安装在不同同的取水口口。1号取水泵水水源来自一一期机组循循环水泵房房。2、3号取水泵水水源分别来来自2、3号机组凝汽汽器排水。。一级加药系系统包括电解海海水制氯、、聚合氯化化铝(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)三个加药系系统。电解解海水制氯氯是通过电解天然海海水,使海水中含含有一定浓浓度的次氯氯酸钠(药液),利用加药泵泵将药液加加入取水泵泵出口母管管上,以消除预处处理海水中中的细菌、、藻类等微微生物。加药量是通通过调节电电解电流来来维持多介介质过滤器器进水有效氯氯浓度为1mg/L左右。加PAC、PAM是为了将海海水中的悬悬浮物、胶胶体、颗粒粒凝聚长大大,通过过滤除除去。PAC、PAM加药量的控控制是根据据进水流量量自动调节节加药泵频频率的比例例调节方式式进过滤系统为了保证反反渗透系统统污染指数数(SDI)小于等于4,系统设置六台(五用一备)多介质过滤滤器(石英沙和无无烟煤)和四台(三用一备)活性炭过滤滤器。污染指数:也可称为淤淤泥密度指指数SDI。它主要是是检测水中中胶体和悬悬浮物等微微粒的多少少,是测定在一一定压力和和标准间隔隔时间内,一定体积的的水样通过过微孔过滤滤器(0.45μm)的阻塞率。。多介质过滤滤器进水总流量量为300m3/h,它可以滤除除经预处理理加药后所所形成的矾矾花和原水水带来的颗颗粒。活性性炭过滤器器用以吸附附双滤料过过滤器出水水中的有机机物和余氯氯,同时进一步步降低反渗渗透系统进进水的SDI值。多介质质过滤器的的反洗设空空气擦洗,可以提高反反洗效果,擦洗气源为为罗茨风机机提供。过过滤器的反反洗用水为为多介质过过滤器产水水经反洗水水箱收集所所得。二级加药系系统二级加药的的目的是保保护反渗透透膜,防止膜结垢垢和受余氯氯的氧化。。它包括加加NaHSO3和加阻垢剂剂。(1)加NaHSO3还原剂的目目的是去除除活性炭过过滤器出水水的余氯,以防止其进进入反渗透透装置内,氧化反渗透透膜。NaHSO3的加药量控控制是根据据进水量自自动调节加加药泵频率率的比例调调节方式进进行。加药药泵采用一一用一备的的方式运行行。二级加药系系统加阻垢剂的的目的是防止浓水水中的杂质质在膜上结结垢,采用的阻垢垢剂是一种种分散型隐隐蔽药剂,它可以对堵堵塞膜微孔孔的铁胶体体以及细小小的颗粒起起到分散的的作用。阻阻垢剂的加加药控制是是根据进水水流量自动动调节加药药泵频率的的比例调节节方式进行行。一级反渗透透系统一级反渗透透系统系统由2套反渗透装装置组成,日产水量为为2500t。每套装置置由一套反反渗透膜组组件、一台台5μm过滤器和两两台高压泵泵组成。反渗透膜组组件安装在在17个并联的压压力容器内内,每个压力容容器内装6根膜元件,反渗透膜元元件采用美国陶氏TFC8040复合膜。5μm过滤器的出出力为130m3/h,外壳采用不不锈钢316L,内装52根长40”的5μm滤芯。它的的作用是防防止颗粒进进入高压泵泵和反渗透透膜。反渗透装置置配置两台台出力为65m3/h、扬程为6.3MPa的不锈钢增增压及能量量回收一体体泵,简称一级高高压泵。由于一级反反渗透浓水水的压力接接近反渗透透进水的压压力,因此将反渗渗透浓水通通过能量回收系系统回收能能量,可以节约电电能,它的回收率率达到90%左右考虑到海水水温度影响响膜的透水水率,水温每升高高1℃,反渗透出水水将增加2.5～3%。为了降低电电耗,高压泵采用用变频器控控制,即用变频器器调节高压压泵的运行行频率,使反渗透的的运行压力力适合其当当时水温变变化的要求求,满足正常的的产水量。。反渗透清洗洗系统在反渗透透膜组件件长期运运行后,膜表面会会受到难难以冲洗洗的有机机物和微微量盐份份结垢的的污染,而造成膜膜组件性性能的下下降,所以必须须用化学药品品进行清清洗,以恢复其其正常的的除盐能能力。二二套反渗渗透装置置设置一一套共用用清洗系系统,此系统由一一台清洗洗箱,一台清洗洗泵、一一台5μm过滤器及及一台流流量计组组成。反渗透淡淡水冲洗洗系统当反渗透透系统停停机时,因膜内部部的水已已经处于于浓缩状状态,在静止状状态下,容易造成成膜组件件的污染染,因此还需要用用淡水冲冲洗膜表表面,以防止污污染物沉沉积在反反渗透膜膜表面,影响膜的的性能。。系统设设置一台台冲洗泵泵和配管管。注意:冲洗水进进入反渗渗透装置置的方向向与运行行水流方方向一致致，不是是反冲洗洗，与多多介质过过滤器不不同。二级反渗渗透系统统二级反渗渗透系统统按2套设置,日产水量量1920t。每套反反渗透装装置配置置一台高高压泵、、一套反反渗透膜膜组件和和一套控控制仪表表。高压压泵出力力为54m3/h,扬程为1.4MPa。因其进进水为一一级反渗渗透的产产品水,所以选用用高产水水量的超超低压膜膜元件,它具有产产水量高高,运行压力力低的特特点。每套反渗渗透膜组组件配置置7根压力容容器,内装42根美国陶陶氏BW-400膜元件,采用一级级两段(4:3)排列。系系统还配配置了除除炭器,用以除去去二级产产品水的的CO2,以利于后后级水质质处理。。由于进进水采用用一级产产品水,而一级产产品水的的主要成成分是氯氯化钠,因此不设设任何加加药系统统。反渗透的的保护系系统一级反渗渗透系统统设置一一级高压压泵入口口低压保保护开关关,出口高压压保护开开关。其其作用是是为保护护高压泵泵和反渗渗透膜。。二级反渗渗透系统统在二级级高压泵泵出口设设置一个个慢开电电动门,当二级反反渗透系系统运行行时,使膜元件件逐渐升升至一定定压力,减小膜冲冲击。反渗透的的自动控控制和仪仪表5反渗透的的自动控控制和仪仪表反渗透系系统采用用PLC自动控制制的方式式运行。。其运行行和退出出主要是是控制高高压泵的的启动和和停止来来实现的的。而高高压泵的的启、停停是通过过淡化水水池的水水位变化化来决定定的。系系统的启启动、停停止和过过滤器的的反洗都是在自自动下进进行的。。为了控制制、监测测反渗透透系统正常运行行,还配置了了一系列列的在线线测试仪仪表。它它包括ORP表、pH测量仪、、电导率率表、流流量计、、压力表表、取样样装置等等。一级反渗渗透海水水淡化的的运行情情况海水淡化化投产半半年后检检测,设备运行行情况正正常。一一级反渗渗透的产产水量、、脱盐率率和产水水质量都都能达到到设计要要求。检检查一级级反渗透透进水压压力与浓浓水出口口压力的的差值与与刚投产产时一样样,且出水流流量和产产品水质质都满足足设计要要求。可可以肯定定反渗透透膜运行行情况良良好,膜没有受受到污染染。检测指标标：多介介质过滤滤器出水水污染指指数一般般为2.6～3.8左右,由于海水水的悬浮浮物和胶胶体较多多,预处理比比较困难难,通过调整整预处理理加药试试验,确定多介介质过滤滤器周期期制水量量为800t及时反洗洗。,活性炭过过滤器周周期制水水量为5000t,可以保证证每台过过滤器失失效后能能及时更更新或反反洗。海水温度度海水温度度升高,运行压力力降低,海水温度度降低,运行压力力升高。。海水温温度在12～28℃℃时,运行压力力在5.5～5.0MPa内变化。。一级海海水淡化化反渗透透膜最适适宜的温温度是25℃℃,这时的运运行压力力是5.1MPa。海水温度度对反渗渗透膜的的透水量量有很大大影响,当海水温温度变化化时,通过调节节高压泵泵变频器器的频率率,实现产水水量为52吨t/h。变频器器的输出出频率一一般在44～49Hz范围内。。海水温度度对产水水电导率率的影响响在控制一一级产水水量52t/h,回收率为为40%时,海水温度度升高,运行压力力降低,产品水电电导率增增加;海水温度度降低,运行压力力升高,产品水电电导率减减小。海水温度度在12～28℃℃时,产水电导导率在230～380μs/cm变化。海水的腐腐蚀问题题由于海水水对钢管管的腐蚀蚀性特别别强,虽然一级级反渗透透系统的的5μm过滤器出出口到高高压泵入入口管材材采用316L不锈钢,但也出现现多处因因腐蚀产产生的漏漏点;一级反渗渗透装置置的浓水水出口母母管和浓浓水收集集支管均均采用316L不锈钢管管,也出现几几处泄漏漏点。为为此我们们将高压压泵入口口管段改改为PVC管材,将反渗透透装置的的漏点进进行了重重新补焊焊,消除了漏漏点二级反渗渗透运行行情况二级反渗渗透运行行情况良良好。运运行压力力为1.1～1.4MPa,二级产水水量保持持40t/h,回收率75%,产水电导导率为2.8～7.0us/cm。电厂海水水淡化(一期)工程关键设备备:澄清池、、滤池、、活性碳碳过滤器器、超滤滤装置、、高压泵泵、能量量回收设设备、热热控仪表表、水处处理设备备、计算算机监测测控制系系统投资总额额:250000万元项目性质质:拟建进展阶段段:工程设计计建设周期期:2007年至2010年建设单位位:发电有限限公司电厂海水水淡化工工程设计计电厂的淡淡水系统统全部采采用了世世界先进进的“双双膜法法”海水水淡化技技术,工程投资资约2亿。分公司，，浙江，，公开的的数据））电厂海水水淡化工工程自2003年3月开始采采用“双双膜法法”方案案。为了了充分验验证方案案选择的的可行性性，该厂厂于2004年4月至8月在现场场进行了了超滤装装置的中中试运行行。1系统设计计1.1设计参数数海水含盐盐量：34000mg/L；水温：：15～32℃；水量：：总制水水量1440m3/h(34560m3/d），分为为6套，单套套出力240m3/h。1.2系统流程程海水→混混凝澄清清→超滤滤→一级级反渗透透→二级级反渗透透1.3总平面布布置海水淡化化工程的的总平面面布置充充分利用用了循环环水系统统的取排排水系统统的布置置，紧靠靠防浪大大堤一侧侧，自取取水、混混凝澄清清、超滤滤过滤、、反渗透透制水、、浓水排排放，形形成了完完整流畅畅的布局局2主要系统统介绍海水取水水系统电厂海水水淡化系系统充分分利用了了电厂的的循环水水系统，，以降低低造价，，同时可可以利用用发电厂厂余热使使循环排排放水温温升高9～16℃的有利条条件，降降低海水水淡化工工程的能能耗。海海水取水水口位于于电厂海海域-15.6m等深线附附近的海海域，排排水口设设置在-5m等深线附附近的海海域。循环水系系统工艺艺流程为为：取水水口→自自流引水水隧道→→循环水水泵→供供水管道道→凝汽汽器→排排水管道道→虹吸吸井→排排水沟→→排水工工作井→→排水管管→排水水口。海水经过过循环冷冷却之后后，冬季季工况有有16℃℃左右的温升，，夏季工工况有9℃左右的温温升，因因此，电电厂的海水水淡化系系统采用用了两路路进水，，一路取取自循环环水泵出口口（未未经热交交换的海海水），，一路取取自虹井井，根据原海海水的水水温变化化采用不不同的进进水方式式，基本本保证水温温在20～30℃，调整后后维持25℃左右。海水预处处理系统统海水反渗渗透（SWRO）给水预预处理技技术包括括消毒、凝聚聚/絮凝、澄澄清、过过滤等传传统水处处理工艺艺及膜法等新的的水处理理工艺，，膜法预预处理主主要包括括微滤（MF）、超滤滤（UF）和纳滤滤（NF）等。预预处理的的目的：：除去悬悬浮固体体，降低低浊度；；控制微微生物的的生长；；抑制与与控制微微溶盐的的沉积；；进水温温度和pH的调整；；有机物物的去除除；金属属氧化物物和含硅硅化合物物沉淀控控制混凝澄清清沉淀系系统为了降低低海水中中的含砂砂量以及及海水中中有机物物、胶体体的含量量，必须须进行混混凝沉淀淀处理。。混凝沉沉淀系统统设有四四座微涡涡折板式式1000m3/h的混凝澄澄清沉淀淀池，为为钢筋混混凝土结结构，设设备内部部没有转转动部件件，可有有效地减减少防腐腐成本。。经混凝凝沉淀处处理后海海水浊度度小于5NTU，运行参参数为：：混合时时间：3s；絮凝时时间：10min；沉淀池池上升流流速小2.4mm/s。。混凝沉沉淀处理理后水水质见表表1。2.2.2过滤系统统该厂过滤滤系统采采用了浸浸入式ZeeWeed1000型超滤膜膜系统，，膜元件件主要的的技术参参数为：：膜材料料：聚偏偏乙烯（（PVDF）；膜通通量：50-100L/m2·h；运行压压力：0.007～0.08MPa；最大操操作温度度：40℃；pH范围：2～13；化学清清洗间隔隔期：60～90d。2.3高压泵高压泵是是SWRO系统的重重要部件件，正确确选择高高压泵性性能对系系统安全全性影响响很大，，它是运运转部件件，出现现故障的的概率高高。对于于大型的的海水淡淡化装置置，一般般采用的的高压泵泵是离心心泵。常常用离心心泵的结结构形式式有水平平中开式式和多级级串式。。两者相相比在结结构上应应是水平平中开式式占较大大的优势势，据称称可以达达到6年不开缸缸维修，，缺点是是其设备备价格昂昂贵。2.4能量回收收装置由于PX系列的能能量回收收装置具具有回收收效率高，噪音音低等特特点，逐逐渐受到到用户的的青睐。。由于设设计中它它仅有一一个转动动部件，，没有机机械密封封和表面面磨损，，因而维维护工作作量很低低。2.5海水水淡淡化化系系统统海水水经经过过超超滤滤后后，，经经海海水水提提升升泵泵进进入入保保安安过过滤滤器器，，然然后后进进入入一一级级海海水水淡淡化化系系统统。。一一级级海海水水淡淡化化系系统统共共设设6组，，每每组组设设有有压压力力容容器器58个，，每每个个压压力力容容器器内内装装有有7支膜膜元元件件，，设设计计出出力力240m3/h（5760m3/d）。。系系统统总总出出力力为为34560m3/d。玉环环电电厂厂海海水水淡淡化化五五个个技技术术关关键键点点高效效混混凝凝沉沉淀淀系系列列净净水水技技术术涡旋旋混混凝凝低低脉脉动动沉沉淀淀给给水水处处理理技技术术””的的基基础础上上发发展展而而来来的的。。其其中中涉涉及及了了水水处处理理工工程程中中预预处处理理的的混混合合、、絮絮凝凝反反应应、、沉沉淀淀三三大大主主要要工工艺艺，，特特点点是是上上升升流流速比比较较快快，，占占地地面面积积比比较较少少；；没没有有类类似似机机械械搅搅拌拌澄澄清清池池中中的的转转动动设设备备，，也也没没有有类类似似于于水水力力加加速速澄澄清清池池中中的的大大量量金金属属构构件件，，这这对对于于防防止止海海水水中中突突出出的的腐腐蚀蚀问问题题是是一一个个比比较较好好的的解解决决方方案案。。超滤滤作作为为海海水水淡淡化化预预处处理理系系统统为了了验验证证超超滤滤在在工工艺艺系系统统中中设设置置的的安安全全可可靠靠性性，，以以及及寻寻找找最最适适合合的的工工艺艺参参数数，，以以最最大大限限度度地地优优化化系系统统的的配配置置。。该该厂厂组组织织了了有有六六家家公公司司参参与与的的中中试试。。试试验验结结果果表表明明高高效效混混凝凝澄澄清清技技术术、、超超滤滤系系统统用用于于该该海海水水淡淡化化工工程程是是可可行行的的。。超滤滤出出水水SDI试验验结结果果显显示示，，产产水水SDI总体体上上稳稳定定在在2.5左右右，，从从整整体体趋趋势势来来看看，，随随着着时时间间的的推推移移，，超超滤滤产产水水SDI有略略微微上上升升的的趋趋势势，，这这可可能能是是由由于于在在试试验验过过程程中中超超滤滤膜膜没没有有得得到到有有效效的的维维护护，，如如化化学学清清洗洗等等；；进进水水消消毒毒不不彻彻底底；；进进水水混混凝凝澄澄清清效效果果不不理理想想等等，，造造成成了了海海水水中中的的微微粒粒、、胶胶体体、、有有机机物物和和微微生生物物等等和和膜膜发发生生了了物物理理化化学学反反应应，，改改变变了了膜膜的的分分离离能能力力。。试试验验显显示示客客观观上上虽虽然然存存在在这这种种膜膜污污染染导导致致的的分分离离能能力力下下降降，，但但这这种种表表现现为为SDI的上上升升的的下下降降趋趋势势极极为为缓缓慢慢，，并并不不明明显显值升升高高，，超超滤滤出出水水的的SDI也高高，，反反之之亦亦然然。。铁铁离离子子的的影影响响：：水水中中可可溶溶解解性性的的过过渡渡金金属属离离子子，，如如Fe2+因氧氧化化而而形形成成沉沉淀淀使使SDI升高高；；氧氧化化剂剂的的影影响响：：试试验验过过程程中中发发现现，，如如果果加加入入次次氯氯酸酸钠钠，，超超滤滤出出水水的的SDI升高高。。3.2.2超滤滤出出水水浊浊度度海水水浊浊度度一一般般在在100NTU以上上，，但但是是由由于于潮潮汐汐及及天天气气的的影影响响，，浊浊度度变变化化幅幅度度非非常常大大，，实实测测最最高高达达到到2456NTU，经经过过混混凝凝澄澄清清之之后后，，一一般般在在15～20NTU，个个别别值值达达到到50NTU。从从超超滤滤产产水水来来看看，，产产水水浊浊度度相相对对比比较较稳稳定定，，基基本本上上在在0.10NTU左右右，，虽虽有有个个别别值值达达到到了了0.20NTU，但但没没有有出出现现大大的的波波动动，，基基本本上上控控制制在在0.15NTU以下下。。超滤滤出出水水中中的的铁铁超滤滤进进水水铁铁的的浓浓度度变变化化范范围围在在25.5～1451μμg/L，去去除除率率在在80%～90%。3.2.4超滤滤出出水水中中的的硅硅超滤滤进进水水的的胶胶体体硅硅含含量量变变化化范范围围在在1.081～10.74mg/L，出出水水的的胶胶体体硅硅含含量量是是比比较较稳稳定定的的，，一一般般小小于于2mg/L，去去除除率率最最低低时时只只有有10%，最最高高达达到到98%，大大部部分分去去除除率率在在70%～90%之间间。。3.2.5超滤滤出出水水中中的的COD海水水中中CODMn不超超过过10mg/L，经经过过超超滤滤之之后后，，产产水水CODMn最高高不不超超过过5.0mg/L，也也就就是是说说超超滤滤对对CODMn去除除率率比比较较低低。。相相对对进进水水CODMn的波波动动，，产产水水CODMn比较较稳稳定定，，但但还还是是呈呈现现比比较较缓缓慢慢的的上升升趋趋势势。。3.2.6超滤滤出出水水细细菌菌总总数数超滤滤对对细细菌菌的的去去除除率率达达到到100%。3.3系统统回回收收率率的的确确定定目前前的的海海水水淡淡化化工工程程，，回回收收率率一一般般在在38%～50%之间间。。决决定定回回收收率率高高低低的的因因素素主主要要有有原原海海水水水水质质、、预预处处理理系系统统出出水水水水质质、、膜膜的的性性能能要要求求、、运运行行压压力力、、综综合合投投资资和和制制水水成成本本等等。。由由于于玉玉环环项项目目采采用用超超滤滤作作为为反反渗渗透透的的预预处处理理，，原原海海水水的的含含盐盐量量通通常常在在28000～32000mg/L之间间，，而而最最低低水水温温高高于于15℃℃，因因此此在在反反渗渗透透允允许许的的设设计计条条件件下下，，回回收收率率越越高高，，系系统统的的经经济济性性越越好好。。按按照照回回收收率率40%，45%，50%，进进行行了了技技术术经经济济比比较较（（表表2）。。经经分分析析比比较较，，我我们们确确定定的的回回收收率率为为45%。3.4新材材料料的的应应用用海水水淡淡化化系系统统中中另另一一个个重重要要问问题题就就是是设设备备及及管管道道腐腐蚀蚀，，根根据据工工艺艺流流程程中中接接触触介介质质种种类类及及压压力力的的不不同同，，分分别别采采用用了了双双相相不不锈锈钢钢2205、2507以及及奥奥氏氏体体不不锈锈钢钢254Mo，低低压压系系统统大大量量的的采采用用衬衬里里、、塑塑料料及及玻玻璃璃钢钢管管道道。。3.5浓水水排排放放综综合合利利用用海水水淡淡化化系系统统中中浓浓水水排排放放是是全全球球业业内内要要解解决决的的问问题题，，由由于于发发电电厂厂循循环环水水中中一一般般采采用用氧氧化化性性杀杀菌菌剂剂来来抑抑制制循循环环水水系系统统中中藻藻类类、、贝贝类类的的生生长长，，在在海海滨滨电电厂厂大大都都设设有有电电解解海海水水制制氯氯系系统统，，反反渗渗透透浓浓水水相相当当于于在在原原海海水水的的基基础础上上浓浓缩缩了了1.6倍，因因此将将一部部分直直接用用于电电解海海水制制氯，，可以以简化化制取取次氯氯酸钠钠系统统设置置，又又可提提高电电解制制氯系系统的的效率率。4制水成成本分分析海水淡淡化的的运行行成本本是大大家比比较关关注的的问题题，也也是评评价系系统方方案可可行性性的重重要依依据。。根据据玉环环工程程投标标商的的报价价情况况、性性能指指标、、使用用保证证寿命命，综综合考考虑设设备折折旧、、人工工、药药品、、检修修维护护等各各方面面的因因素，，以上上网电电价为为基础础，吨吨水的的制水水成本本在4元左右右。电厂海海水淡淡化工工程介介绍海水淡淡化系系统采采用双双膜法法,即超滤滤+反渗透透工艺艺,设计制制水能能力1440m3/h,这是目目前国国内乃乃至亚亚洲地地区最最大的的采用用膜法法技术术的海海水淡淡化工工程。。(上海市市,2008年）电厂位位于浙浙江东东南部部,属于温温带气气候,海水年年平均均温度度15℃℃。根据据电厂厂直流流循环环的特特点,循环冷冷却水水取自自原海海水,经过凝凝汽器器后的的排水水实际温温升可可达9℃℃,此时从从排水水虹吸吸井取取水基基本满满足了了反渗渗透工工艺对对水温温的要要求。。按1440m3/h淡水制制水量量计算算,反渗透透淡化化工程程的原原海水水取用用量为为4200m3/h,(过滤装装置回回收率率以90%计,第1级反渗渗透水水回收收率以以45%计,第2级反渗渗透水水回收收率以以85%计)。从虹虹吸井井取来来的原原料海海水进进入反反应沉沉淀池池进行行净化化处理理,除去悬悬浮颗颗粒和和部分分胶硅硅,反渗透透预处处理反渗透透装置置的预预处理理是整整套淡淡化系系统的的关键键,可通过过传统统工艺艺即多多介质质过滤滤器、、活性性炭过过滤器器组合合而成成,也可通通过近近年来来发展展起来来的微微、超超滤工工艺，，传统工工艺需需设置置庞大大的介介质过过滤系系统,按表2水量计计算,需设置置直径径3200mm、长度度12000mm的各类类卧式式过滤滤器38台,设备台台数多多,操作检检修工工作量庞庞大,且占地地面积积也巨巨大。。超(微)滤膜的的性能能比较较作为反反渗透透膜组组件长长期、、安全全、稳稳定运运行的的预处处理措施施,超(微)滤膜的的选择择至关关重要要。目目前国国际上上较为为常用用的有有:按进水水流向向分有有外压压膜、、内压压膜;按膜组组件布布置方方式分分有立立式膜膜、卧卧式膜膜;按膜丝丝材料料分有有聚偏偏氟乙乙烯(简称PVDF)、聚醚醚砜(简称PES)、聚砜砜等;按运行行方式式分有有错流流、死死端过过滤等等。在在项目目实施施初期期,在设备备系统统招标标文件件发出出前,业主方方组织织了超超(微)滤膜的的中型型试验验工作作,在经