反渗透工程的系统设计基础与RO海水淡化实例解析附图丰富三

反渗透工程的系统设计基础与

RO海水淡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、、脱气气及用用氯消消毒。。反渗透透膜的的选择择：膜性能能可受受与膜膜本身身及其其构型型无关关的一一些因因素的的影响响，例例如预预处理理及系系统的的操作作与维维护，，然而而，需需根据据进料料水的的水质质及最最终用用途仔仔细考考虑选选择膜膜材料料及膜膜构型型。对对于不不同公公司膜膜的选选择一一般根根据经经验，，但对对于国国外公公司的的膜还还是比比较放放心的的，根根据手手册选选用。。膜一、评评价指指标1、脱脱盐率率和透透盐率率2、产水水量（（水通通量））常用用加仑仑每平平方英英尺每每天（（GFD）表示示。过过高的的渗透透流率率将导导致垂垂直于于膜表表面的的水流流速加加快，，加剧剧膜污污染。。3、回回收率率①单位位面积积上透透水量量大，，脱盐盐率高高；②②机机械强强度好好，多多孔支支撑层层的压压实作作用小小；③③化化学稳稳定性性好，，耐酸酸、碱碱腐蚀蚀和微微生物物侵蚀蚀；④④结构构均匀匀，使使用寿寿命长长，性性能衰衰降慢慢；⑤⑤制膜膜容易易，价价格便便宜，，原料料充足足反渗透透高压压泵选选择：高压压泵提提供膜膜生产产所需需产水水流量量及水水质的的压力力。常常用泵泵的类类型是是单级级、高高速离离心泵泵；柱柱塞泵泵；多多级离离心泵泵。通通常单单级离离心泵泵效率率最低低，柱柱塞泵泵效率率最高高。对对于小小系统统采用用高速速离心心泵，，对于于大系系统采采用多多级离离心泵泵为佳佳。目目前国国产的的南方方泵业业比较较好好的，，丹麦麦格兰兰富泵泵是国国际流流行的的、要要满足足膜设设计的的压力力和流流量要要求。。3吨设备设备流程反渗透系统统主要包括系系统泵、反反渗透装置置（反渗透透膜及膜壳壳、机架、、电控箱））、冲洗/清洗装置及及中间水箱箱。整体设备反渗透的影影响因素反渗透膜的的水通量和和脱盐率是是反渗透过过程中关键键的运行参参数，这两两个参数将将受到压力力、温度、、回收率、、给水含盐盐量、给水水PH值因素的影响。。1、进水压力进进水压压力本身并不会会影响盐透过量量，但是进水压压力升高使得驱驱动反渗透的净净压力升高，使使得产水量加大大，同时盐透过过量几乎不变，，增加的产水量量稀释了透过膜膜的盐分，降低低了透盐率，提提高脱盐率。当当进水压力超过过一定值时，由由于过高的回收收率，加大了浓浓差极化，又会会导致盐透过量量增加，抵消了了增加的产水量量，使得脱盐率率不再增加。2.、进水温度温温度对反渗透的的运行压力、脱脱盐率、压降影影响最为明显。。温度上升，渗渗透性能增加，，在一定水通量量下要求的净推推动力减少，因因此实际运行压压力降低。同时时溶质透过速率率也随温度的升升高而增加，盐盐透过量增加，，直接表现为产产品水电导率升升高。温度对反反渗透各段的压压降也有一定的的影响，温度升升高，水的粘度度降低，压降减减少，对于反反渗透膜的通通道由于污堵而而使湍流程度增增强的装置，粘粘度对压降的影影响更为明显。。反渗透膜产产水电导对进水水水温的变化十十分敏感，随着着水温的增加，，水通量也线性性的增加，进水水水温每升高1℃，产水通量就就增加2.5％～3.0％；其原因在在于透过膜的的水分子粘度度下降、扩散散性能增强。。进水水温的的升高同样会会导致透盐率率的增加和脱脱盐率的下降降，这主要是是因为盐分透透过膜的扩散散速度会因温温度的提高而而加快。3、进水pH值

各种种膜组件都有一个个允许的pH值范围，进水pH值对产水量几乎没没有影响；但是即即使在允许范围内内，PH值对脱盐率也也有较大影响，，一方面pH值对产品水的电导导率也有一定的影影响，这是因为反反渗透膜本身大都都带有一些活性基基团，pH值可以影响膜表面面的电场进而影响响到离子的迁移，，pH值对进水中杂质的的形态有直接影响响，如对可离解的的有机物，其截留留率随pH值的降低而下降；；另一方面由于水水中溶解的CO2受pH值影响较大，pH值低时以气态CO2形式存在，容易透透过反渗透膜，所所以pH低时脱盐率也较低低，随pH升高，气态CO2转化为HCO3－和CO32－离子，脱盐率也逐逐渐上升，pH在7.5～8.5之间时，脱脱盐率达到最高。。4、进水盐浓度渗渗透压是水中所所含盐分或有机物物浓度的函数，含含盐量越高渗透压压也增加，进水压压力不变的情况下下，净压力将减小小，产水量降低。。透盐率正比于反反渗透膜正反两侧侧盐浓度差，进水水含盐量越高，浓浓度差也越大，透透盐率上升，从而而导致脱盐率下降降。对同一系统来来说，给水含盐量量不同，其运行压压力和产品水电导导率也有差别，给给水含盐量每增加加l00ppm，进水压力需增增加约0.007MPa，同时由于浓度的的增加，产品水电电导率也相应的增增加。5、悬浮物水中中的悬浮物就是指指在水滤过的同时时，在过滤材料表表面残留下的物质质，以粒子成分为为主体。悬浮物含含量高会导致反渗渗透和纳滤系统很很快发生严重堵塞塞，影响系统的产产水量和产水水质质。6、回收率回收率率对各段压降有很很大的影响，在进进水总流量保持一一定的条件下，回回收率增加，由于于流经反渗透高压压侧的浓水流量减减少，总压降降低低，回收率减少，，总压降增大，实实际运行表明，回回收率即使变化很很小，如1%，也会使总压差产产生0.02MPa左右的变化。回收收率对产品水电导导率的影响取决于于盐透过量和产品品水量，一般说来来，系统回收率增增大，会增加浓水水中的含盐量，并并相应增加产品水水的电导率。反渗透膜元件的的指标离散特性性如果系统设计目目标是脱盐率最最高或是膜通量量比最小，通过过技术指标差异异膜元件组的最最佳排列，可以以使系统运行指指标得到一定程程度的提高。而而元件的随机排排列将可能使系系统调试及运行行指标恶化“膜元件之间技术术指标的差异越越大，系统运行行调试指标可优优化调整的潜力力越大。膜位置与净化关关系反渗透透电控控装置置反渗透水处处理变频控控制系统工工作原理水处理控制制系统中，，水流量的的调节是在在整个系统统控制的一一个主要内内容，水量量准确的调调节可以提提高生产的的效益和设设备的安全全性。本系系统中，水水泵电机是是输出环节节，转速由由变频器控控制，实现现变流量控控制。变频频器接受控控制器的信信号对水泵泵电机进行行速度控制制，控制器器综合流量量设定参考考值与现场场反馈的实实际流量值值信号后，，经过PID调节，向变变频器输出出运转频率率指令。反渗透水处处理变频控控制系统集集成反渗透水处处理变频控控制系统组组成如下图图所示,系统控制核核心选用西西门子S7-400PLC，变频器选选用MM420涉及到的模模块有：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。工程程师站与PLC通讯选用通通讯卡CP5611。反渗透系统统常见形式式一级一段连连续式single-stagesingle-part一级一段循循环式一级多段连连续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。一级一段段循环式式为了提高高水的回回收率，，将部分分浓缩液液返回进进料，再再次经经过膜分分离器分分离，这这种流程程由于进进料液溶溶质浓度度提高，，所以透透过的水水质有所所下降。。一级多段段连续式式如图4-14所示，这这种流程程可以得得到较高高的水回回收率，，较高浓浓度的浓浓缩液，，但流流动压力力损失较较大，有有时需要要高压泵泵。考虑虑到各段段的料液液量依次次减小，，为了保保证原料料液流经经膜表面面有足够够大的速速度，减减少浓差差极化，，多采用用4-14(b)所示的一一级多段段连续式式的锥形形排列。。一级多段段连续式式在一级多多段中可可以达到到更高的的水回收收率和浓浓缩水浓浓度，这这要求更更高的高高压泵，，以保证证后段膜膜的工作作压力。。考虑保保证足够够的给水水量以减减少后段段膜的极极化现象象。多采用4-14(b)所示的一一级多段段连续式式的锥形形排列。。图4-14一级多段段连续式式流程一级多段段循环式式这种流程程能获得得较高浓浓度的浓浓缩液，，更适于于以浓缩缩为目的的分离过过程。一级多段段循环式式当用反渗渗透作为为浓缩过过程时，，一次浓浓缩达不不到要求求时，可可以采用用这种多多步式方方式，这这种方式式浓缩液液体体积积可减少少而浓度度提高，，产水量量相应加加大。多级流程程多级流程程亦有连连续式与与循环式式之分，，这一一类流程程既可提提高水的的回收率率又可提提高淡化化水的质质量，而而且可降降低操作作压力，，降低对对膜的脱脱盐性能能的要求求，在在实际应应用中有有较高的的价值，，但是该该类流程程增大了了能量消消耗及泵泵的设备备投资。。图4-16(a)(b)分别为二级和多多级反渗透流程程。3、两级一段法当海水除盐率要要求把NaCl从35000mg/L降至500mg/L时，则要求除盐盐率高达98.6％如一级达不到到时，可分为两两步进行。即第第一步先除去NaCl90％，而第二步再再从第一步出水水中去除NaCl89％，即可达到要要求。如果膜的的除盐率低，而而水的渗透性又又高时，采用两两步法比较经济济，同时在低压压低浓度下运行行时，可提高膜膜的使用寿命。。多级流程4、多级反渗透流程程在此流程中，将将第一级浓缩液液作为第二级的的供料液，而第第二级浓缩液再再作为下一级的的供料液，此时时由于各级透过过水都向体外直直接排出，所以以随着级数增加加水的回收率上上升，浓缩液体体体积减少浓度度上升。为了保保证液体的一定定流速，同时控控制浓差极化，，膜组件数目应应逐渐减少。电厂海水淡化工工程2001年2月18日投产了日产2500吨发电厂---公开的数据基本流程海水淡化系分为为预处理系统、、一级反渗透系系统、二级反渗渗透系统。一级反渗透系统统出水电导率平平均在350μs/cm,二级反渗透系统统出水电导率平平均在5μs/cm,为了达到锅炉用用水的质量标准准,还需对二级反渗渗透出水经混床床离子交换处理理,达到小于0.2μs/cm的水质标准。工艺流程及出水水指标海水取水泵→加NaClO系统→加PAC、PAM系统→多介质过滤器→活性碳过滤器→加亚硫酸氢钠、、阻垢剂系统→5微米过滤器→一级高压泵→一级反渗透→一级淡化水池→二级高压泵→→二级反渗透→除炭器→二级淡化水池淡水反冲洗泵化学清洗系统反渗透出水指标标为一级反渗透出水水:电导率率在230～380μs/cm,脱盐率率≥99.3%,产水量量:2××52m3/h,回收率率为40%。二级反反渗透透出水水:电导率率在3.5～8μs/cm,脱盐率率≥98%,产水量量:2××40m3/h,回收率率为75%。海水取取水系系统该系统配置3台耐海水腐蚀的取取水泵,考虑到海水温度随随季节而变化和反反渗透膜运行的最最佳温度为25℃,因此3台取水泵安装在不不同的取水口。1号取水泵水源来自自一期机组循环水水泵房。2、3号取水泵水源分别别来自2、3号机组凝汽器排水水。一级加药系统包括电解解海水制制氯、聚聚合氯化化铝(PAC)、聚丙烯烯酰胺(PAM)三个加药药系统。。电解海海水制氯氯是通过过电解天然然海水,使海水中中含有一一定浓度度的次氯氯酸钠(药液),利用加药药泵将药药液加入入取水泵泵出口母母管上,以消除预预处理海海水中的的细菌、、藻类等等微生物物。加药量是是通过调调节电解解电流来来维持多多介质过过滤器进水有效效氯浓度度为1mg/L左右。加PAC、PAM是为了将将海水中中的悬浮浮物、胶胶体、颗颗粒凝聚聚长大,通过过滤滤除去。。PAC、PAM加药量的的控制是是根据进进水流量量自动调调节加药药泵频率率的比例例调节方方式进过滤系统统为了保证证反渗透透系统污污染指数数(SDI)小于等于于4,系统设置置六台(五用一备备)多介质过过滤器(石英沙和和无烟煤煤)和四台(三用一备备)活性炭过过滤器。。污染指数数:也可称为为淤泥密密度指数数SDI。它主要要是检测测水中胶胶体和悬悬浮物等等微粒的的多少,是测定在在一定压压力和标标准间隔隔时间内内,一定体积积的水样样通过微微孔过滤滤器(0.45μμm)的阻塞率率。多介质过过滤器进水总流流量为300m3/h,它可以滤滤除经预预处理加加药后所所形成的的矾花和和原水带带来的颗颗粒。活活性炭过过滤器用用以吸附附双滤料料过滤器器出水中中的有机机物和余余氯,同时进一一步降低低反渗透透系统进进水的SDI值。多介介质过滤滤器的反反洗设空空气擦洗洗,可以提高高反洗效效果,擦洗气源源为罗茨茨风机提提供。过过滤器的的反洗用用水为多多介质过过滤器产产水经反反洗水箱箱收集所所得。二级加药药系统二级加药药的目的的是保护护反渗透透膜,防止膜结结垢和受受余氯的的氧化。。它包括括加NaHSO3和加阻垢垢剂。(1)加NaHSO3还原剂的的目的是是去除活活性炭过过滤器出出水的余余氯,以防止止其进进入反反渗透透装置置内,氧化反反渗透透膜。。NaHSO3的加药药量控控制是是根据据进水水量自自动调调节加加药泵泵频率率的比比例调调节方方式进进行。。加药药泵采采用一一用一一备的的方式式运行行。二级加加药系系统加阻垢垢剂的的目的的是防止止浓水水中的的杂质质在膜膜上结结垢,采用的的阻垢垢剂是是一种种分散散型隐隐蔽药药剂,它可以以对堵堵塞膜膜微孔孔的铁铁胶体体以及及细小小的颗颗粒起起到分分散的的作用用。阻阻垢剂剂的加加药控控制是是根据据进水水流量量自动动调节节加药药泵频频率的的比例例调节节方式式进行行。一级反反渗透透系统统一级反反渗透透系统统系统由由2套反渗渗透装装置组组成,日产水水量为为2500t。每套套装置置由一一套反反渗透透膜组组件、、一台台5μm过滤器器和两两台高高压泵泵组成成。反渗透透膜组组件安安装在在17个并联联的压压力容容器内内,每个压压力容容器内内装6根膜元元件,反渗透透膜元元件采采用美国陶陶氏TFC8040复合膜膜。5μm过滤器器的出出力为为130m3/h,外壳采采用不不锈钢钢316L,内装52根长40””的5μm滤芯。。它的的作用用是防防止颗颗粒进进入高高压泵泵和反反渗透透膜。。反渗透透装置置配置置两台台出力力为65m3/h、扬程程为6.3MPa的不锈锈钢增增压及及能量量回收收一体体泵,简称一一级高高压泵泵。由于一一级反反渗透透浓水水的压压力接接近反反渗透透进水水的压压力,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。。反渗透清洗系统统在反渗透膜组件件长期运行后,膜表面会受到难难以冲洗的有机机物和微量盐份份结垢的污染,而造成膜组件性性能的下降,所以必须用化学药品进行清清洗,以恢复其正常的的除盐能力。二二套反渗透装置置设置一套共用用清洗系统,此系统由一台清洗洗箱,一台清洗泵、一一台5μm过滤器及一台流流量计组成。反渗透淡水冲洗洗系统当反渗透系统停停机时,因膜内部的水已已经处于浓缩状状态,在静止状态下,容易造成膜组件件的污染,因此还需要用淡水冲冲洗膜表面,以防止污染物沉沉积在反渗透膜膜表面,影响膜的性能。。系统设置一台台冲洗泵和配管管。注意:冲洗水进入反渗渗透装置的方向向与运行水流方方向一致，不是是反冲洗，与多多介质过滤器不不同。二级反渗透系统统二级反渗透系统统按2套设置,日产水量1920t。每套反渗透装装置配置一台高高压泵、一套反反渗透膜组件和和一套控制仪表表。高压泵出力力为54m3/h,扬程为1.4MPa。因其进水为一一级反渗透的产产品水,所以选用高产水水量的超低压膜膜元件,它具有产水量高高,运行压力低的特特点。每套反渗透膜组组件配置7根压力容器,内装42根美国陶氏BW-400膜元件,采用一级两段(4:3)排列。系统还配配置了除炭器,用以除去二级产产品水的CO2,以利于后级水质质处理。由于进进水采用一级产产品水,而一级产品水的的主要成分是氯氯化钠,因此不设任何加加药系统。反渗透的保护系系统一级反渗透系统统设置一级高压压泵入口低压保保护开关,出口高压保护开开关。其作用是是为保护高压泵泵和反渗透膜。。二级反渗透系统统在二级高压泵泵出口设置一个个慢开电动门,当二级反渗透系系统运行时,使膜元件逐渐升升至一定压力,减小膜冲击。反渗透的自动控控制和仪表5反渗透的自动控控制和仪表反渗透系统采用用PLC自动控制的方式式运行。其运行行和退出主要是是控制高压泵的的启动和停止来来实现的。而高高压泵的启、停停是通过淡化水水池的水位变化化来决定的。系系统的启动、停停止和过滤器的的反洗都是在自动下进进行的。为了控制、监测测反渗透系统正常运行,还配置了一系列列的在线测试仪仪表。它包括ORP表、pH测量仪、电导率率表、流量计、、压力表、取样样装置等。一级反渗透海水水淡化的运行情情况海水淡化投产半半年后检测,设备运行情况正正常。一级反渗渗透的产水量、、脱盐率和产水水质量都能达到到设计要求。检检查一级反渗透透进水压力与浓浓水出口压力的的差值与刚投产产时一样,且出水流量和产产品水质都满足足设计要求。可可以肯定反渗透透膜运行情况良良好,膜没有受到污染染。检测指标：多介介质过滤器出水水污染指数一般般为2.6～3.8左右,由于海水的悬浮浮物和胶体较多多,预处理比较困难难,通过调整预处理理加药试验,确定多介质过滤滤器周期制水量量为800t及时反洗。,活性炭过滤器器周期制水量量为5000t,可以保证每台台过滤器失效效后能及时更更新或反洗。。海水温度海水温度升高高,运行压力降低低,海水温度降低低,运行压力升高高。海水温度度在12～28℃时,运行压力在5.5～5.0MPa内变化。一级级海水淡化反反渗透膜最适适宜的温度是是25℃,这时的运行压压力是5.1MPa。海水温度对反反渗透膜的透透水量有很大大影响,当海水温度变变化时,通过调节高压压泵变频器的的频率,实现产水量为为52吨t/h。变频器的输输出频率一般般在44～49Hz范围内。海水温度对产产水电导率的的影响在控制一级产产水量52t/h,回收率为40%时,海水温度升高高,运行压力降低低,产品水电导率率增加;海水温度降低低,运行压力升高高,产品水电导率率减小。海水温度在12～28℃时,产水电导率在在230～380μs/cm变化。海水的腐蚀问问题由于海水对钢钢管的腐蚀性性特别强,虽然一级反渗渗透系统的5μm过滤器出口到到高压泵入口口管材采用316L不锈钢,但也出现多处处因腐蚀产生生的漏点;一级反渗透装装置的浓水出出口母管和浓浓水收集支管管均采用316L不锈钢管,也出现几处泄泄漏点。为此此我们将高压压泵入口管段段改为PVC管材,将反渗透装置置的漏点进行行了重新补焊焊,消除了漏点二级反渗透运运行情况二级反渗透运运行情况良好好。运行压力力为1.1～1.4MPa,二级产水量保保持40t/h,回收率75%,产水电导率为为2.8～7.0us/cm。电厂海水淡化化(一期)工程关键设备:澄清池、滤池池、活性碳过过滤器、超滤滤装置、高压压泵、能量回回收设备、热热控仪表、水水处理设备、、计算机监测测控制系统投资总额:250000万元项目性质:拟建进展阶段:工程设计建设周期:2007年至2010年建设单位:发电有限公司司电厂海水淡化化工程设计电厂的淡水系系统全部采用用了世界先进进的“双膜膜法”海水淡淡化技术,工程投资约2亿。分公司，浙江江，公开的数数据）电厂海水淡化化工程自2003年3月开始采用““双膜法””方案。为了了充分验证方方案选择的可可行性，该厂厂于2004年4月至8月在现场进行行了超滤装置置的中试运行行。1系统设计1.1设计参数海水含盐量：：34000mg/L；水温：15～32℃；水量：总制制水量1440m3/h(34560m3/d），分为6套，单套出力力240m3/h。1.2系统流程海水→混凝澄澄清→超滤→→一级反渗透透→二级反渗渗透1.3总平面布置海水淡化工程程的总平面布布置充分利用用了循环水系系统的取排水水系统的布置置，紧靠防浪浪大堤一侧，，自取水、混混凝澄清、超超滤过滤、反反渗透制水、、浓水排放，，形成了完整整流畅的布局局2主要系统介绍绍海水取水系统统电厂海水淡化化系统充分利利用了电厂的的循环水系统统，以降低造造价，同时可可以利用发电电厂余热使循循环排放水温温升高9～16℃的有利条件，降低低海水淡化工程的的能耗。海水取水水口位于电厂海域域-15.6m等深线附近的海域域，排水口设置在在-5m等深线附近的海域域。循环水系统工艺流流程为：取水口→→自流引水隧道→→循环水泵→供水水管道→凝汽器→→排水管道→虹吸吸井→排水沟→排排水工作井→排水水管→排水口。海水经过循循环冷却之之后，冬季季工况有16℃左右的温升，夏夏季工况有有9℃左右的温升升，因此，，电厂的海水淡淡化系统采采用了两路路进水，一一路取自循循环水泵出口（（未经热热交换的海海水），一一路取自虹虹井，根据原海水水的水温变变化采用不不同的进水水方式，基基本保证水温在在20～30℃，调整后维维持25℃左右。海水预处理理系统海水反渗透透（SWRO）给水预处处理技术包包括消毒、凝聚/絮凝、澄清清、过滤等等传统水处处理工艺及及膜法等新的水水处理工艺艺，膜法预预处理主要要包括微滤滤（MF）、超滤（（UF）和纳滤（（NF）等。预处处理的目的的：除去悬悬浮固体，，降低浊度度；控制微微生物的生生长；抑制制与控制微微溶盐的沉沉积；进水水温度和pH的调整；有有机物的去去除；金属属氧化物和和含硅化合合物沉淀控控制混凝澄清沉沉淀系统为了降低海海水中的含含砂量以及及海水中有有机物、胶胶体的含量量，必须进进行混凝沉沉淀处理。。混凝沉淀淀系统设有有四座微涡涡折板式1000m3/h的混凝澄清清沉淀池，，为钢筋混混凝土结构构，设备内内部没有转转动部件，，可有效地地减少防腐腐成本。经经混凝沉淀淀处理后海海水浊度小于5NTU，运行参数数为：混合合时间：3s；絮凝时间间：10min；沉淀池上上升流速小小2.4mm/s。。混凝沉淀淀处

理后后水质见表表1。2.2.2过滤系统该厂过滤系系统采用了了浸入式ZeeWeed1000型超滤膜系系统，膜元元件主要的的技术参数数为：膜材材料：聚偏偏乙烯（PVDF）；膜通量量：50-100L/m2·h；运行压力力：0.007～0.08MPa；最大操作作温度：40℃；pH范围：2～13；化学清洗洗间隔期：：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海水淡化化系统海水经过过超滤后后，经海海水提升升泵进入入保安过过滤器，，然后进进入一级级海水淡淡化系统统。一级级海水淡淡化系统统共设6组，每组组设有压压力容器器58个，每个个压力容容器内装装有7支膜元件件，设计计出力240m3/h（5760m3/d）。系统总出出力为34560m3/d。玉环电厂海水水淡化五个技技术关键点高效混凝沉淀淀系列净水技技术涡旋混凝低脉脉动沉淀给水水处理技术””的基础上发发展而来的。。其中涉及了了水处理工程程中预处理的的混合、絮凝凝反应、沉淀淀三大主要工工艺，特点是是上升流速比较快，占占地面积比较较少；没有类类似机械搅拌拌澄清池中的的转动设备，，也没有类似似于水力加速速澄清池中的的大量金属构构件，这对于于防止海水中中突出的腐蚀蚀问题是一个个比较好的解解决方案。超滤作为海水水淡化预处理理系统为了验证超滤滤在工艺系统统中设置的安安全可靠性，，以及寻找最最适合的工艺艺参数，以最最大限度地优优化系统的配配置。该厂组组织了有六家家公司参与的的中试。试验验结果表明高高效混凝澄清清技术、超滤滤系统用于该该海水淡化工工程是可行的的。超滤出水SDI试验结果显显示，产水水SDI总体上稳定定在2.5左右，从整整体趋势来来看，随着着时间的推推移，超滤滤产水SDI有略微上升升的趋势，，这可能是是由于在试试验过程中中超滤膜没没有得到有有效的维护护，如化学学清洗等；；进水消毒毒不彻底；；进水混凝凝澄清效果果不理想等等，造成了了海水中的的微粒、胶胶体、有机机物和微生生物等和膜膜发生了物物理化学反反应，改变变了膜的分分离能力。。试验显示示客观上虽虽然存在这这种膜污染染导致的分分离能力下下降，但这这种表现为为SDI的上升的下下降趋势极极为缓慢，，并不明显显值升高，超超滤出水的的SDI也高，反之之亦然。铁铁离子的影影响：水中中可溶解性性的过渡金金属离子，，如Fe2+因氧化而形成沉沉淀使SDI升高；氧化剂的的影响：试验过过程中发现，如如果加入次氯酸酸钠，超滤出水水的SDI升高。3.2.2超滤出水浊度海水浊度一般在在100NTU以上，但是由于于潮汐及天气的的影响，浊度变变化幅度非常大大，实测最高达达到2456NTU，经过混凝澄清清之后，一般在在15～20NTU，个别值达到50NTU。从超滤产水来来看，产水浊度度相对比较稳定定，基本上在0.10NTU左右，虽有个别别值达到了0.20NTU，但没有出现大大的波动，基本本上控制在0.15NTU以下。。超滤出出水中中的铁铁超滤进进水铁铁的浓浓度变变化范范围在在25.5～1451μμg/L，去除除率在在80%～90%。3.2.4超滤出出水中中的硅硅超滤进进水的的胶体体硅含含量变变化范范围在在1.081～10.74mg/L，出水水的胶胶体硅硅含量量是比比较稳稳定的的，一一般小小于2mg/L，去除除率最最低时时只有有10%，最高高达到到98%，大部部分去去除率率在70%～90%之间。。3.2.5超滤出出水中中的COD海水中中CODMn不超过过10mg/L，经过过超滤滤之后后，产产水CODMn最高不不超过过5.0mg/L，也就就是说说超滤滤对CODMn去除率率比较较低。。相对对进水水CODMn的波动动，产产水CODMn比较稳稳定，，但还还是呈呈现比比较缓缓慢的的上升趋趋势。。3.2.6超滤出出水细细菌总总数超滤对对细菌菌的去去除率率达到到100%。3.3系统回回收率率的确确定目前的的海水水淡化化工程程，回回收率率一般般在38%～50%之间。。决定定回收收率高高低的的因素素主要要有原原海水水水质质、预预处理理系统统出水水水质质、膜膜的性性能要要求、、运行行压力力、综综合投投资和和制水水成本本等。。由于于玉环环项目目采用用超滤滤作为为反渗渗透的的预处处理，，原原海水水的含含盐量量通常常在28000～32000mg/L之间，，而最最低水水温高高于15℃℃，因此此在反反渗透透允许许的设设计条条件下下，回回收率率越高高，系系统的的经济济性越越好。。按照照回收收率40%，45%，50%，进行行了技技术经经济比比较（（表表2）。经经分析析比较较，我我们确确定的的回收收率为为45%。3.4新材料料的应应用海水淡化系统中另另一个重要问题就就是设备及管道腐腐蚀，根据工艺流流程中接触介质种种类及压力的不同同，分别采用了双双相不锈钢2205、2507以及奥氏体不锈钢钢254Mo，低压系统大量的的采用衬里、塑料料及玻璃钢管道。。3.5浓水排放综合利用用海水淡化系统中浓浓水排放是全球业业内要解决的问题题，由于发电厂循循环水中一般采用用氧化性杀菌剂来来抑制循环水系统统中藻类、贝类的的生长，在海滨电电厂大都设有电解解海水制氯系统，，反渗透浓水相当当于在原海水的基基础上浓缩了1.6倍，因此将一部分分直接用于电解海海水制氯，可以简简化制取次氯酸钠钠系统设置，又可可提高电解制氯系系统的效率。4制水成本分析海水淡化的运行成成本是大家比较关关注的问题，也是是评价系统方案可可行性的重要依据据。根据玉环工程程投标商的报价情情况、性能指标、、使用保证寿命，，综合考虑设备折折旧、人工、药品品、检修维护等各各方面的因素，以以上网电价为基础础，吨水的制水成成本在4元左右。电厂海水淡化工程程介绍海水淡化系统采用用双膜法,即超滤+反渗透工艺,设计制水能力1440m3/h,这是目前国内乃至至亚洲地区最大的的采用膜法技术的的海水淡化工程。。(上海市,2008年）电厂位于浙江东南南部,属于温带气候,海水年平均温度15℃。根据电厂直流循循环的特点,循环冷却水取自原原海水,经过凝汽器后的排排水实际温升可达9℃,此时从排水虹吸井井取水基本满足了了反渗透工艺对水水温的要求。按1440m3/h淡水制水量计算,反渗透淡化工程的的原海水取用量为为4200m3/h,(过滤装置回收率以以90%计,第1级反渗透水回收率率以45%计,第2级反渗透水回收率率以85%计)。从虹吸井取来的的原料海水进入反反应沉淀池进行净净化处理,除去悬浮颗粒和部部分胶硅,反渗透预处理反渗透装置的预处处理是整套淡化系系统的关键,可通过传统工艺即即多介质过滤器、、活性炭过滤器组组合而成,也可通过近年来发发展起来的微、超超滤工艺，传统工艺需设置庞庞大的介质过滤系系统,按表2水量计算,需设置直径3200mm、长度12000mm的各类卧式过滤器器38台,设备台数多,操作检修工作量庞大,且占地面积也巨大大。超(微)滤膜的性能比较作为反渗透膜组件件长期、安全、稳稳定运行的预处理措施,超(微)滤膜的选择至关重重要。目前国际上上较为常用的有:按进水流流向分有有外压膜膜、内压压膜;按膜组件件布置方方式分有有立式膜膜、卧式式膜;按膜丝材材料分有有聚偏氟氟乙烯(简称PVDF)、聚醚砜砜(简称PES)、聚砜等等;按运行方方式分有有错流、、死端过过滤等。。在项目目实施初初期,在设备系系统招标标文件发发出前,业主方组组织了超超(微)滤膜的中型型试验工作作,在经过多级级审查及系系统招、评评标后,电厂海水淡淡化系统最最终选用了