工业反渗透海水淡化介绍

 海水淡化是指从海水中获取淡水的技术和过程。海水淡化方法种类很多,有蒸馏法、膜法(反渗透、电渗析膜蒸发等)、离子交换法等,但适用于大规模海水淡化的方法只有蒸馏法和反渗透法。反渗透法是目前海水淡化主要处理技术之一,反渗透法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜将海水与淡水分隔开,在通常情况下,淡水通过半透膜扩散到海水一侧,因受半透膜的阻力,海水一侧的液面逐渐升高,直至升到一定的高度才停止,这个过程为渗透。此时,海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加一个大于海水渗透压的外压,那么海水中的纯水将渗透到淡水中。


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   反渗透海水淡化工艺概述:


    海水杀菌灭藻
    由于海水中存在大量微生物、细菌和藻类。海水中细菌、藻类的繁殖和微生物的生长不仅会给取水设施带来许多麻烦,而且会直接影响海水淡化设备及工艺管道的正常运转,所以海水淡化工程多采用投加液氯、次氯酸钠和硫酸铜等化学剂来杀菌灭藻。


    混凝过滤
    为了使反渗透的进水水质得到进一步提高,降低进水的浊度,通常在混凝过滤之后加上一个多介质过滤器,使得水中的微小悬浮物和颗粒物得到进一步的去除,确保水质的进一步提高。


    阻垢剂和还原剂
    海水的组成非常复杂,硬度和碱度都非常高,为了使得反渗透系统能够更好的运行,保持系统始终在没有结垢的情况下运行,需要根据具体的水质投加相对应的阻垢剂。另外,因为反渗透预处理中投加了氧化剂杀菌,故在反渗透进水时需要投加还原剂来还原,使得反渗透系统的进水余氯小于0.1ppm(或ORP<200mV),满足反渗透系统对进水氧化物质含量的要求。


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    保安过滤器
    因为海水的含盐量非常高,保安过滤器要求采用316L材质,滤芯孔径通常选5μm,过滤进高压泵前的海水,阻挡海水中直径大于5μm颗粒杂质,确保高压泵,能量回收装置和反渗透膜元件安全、长期稳定的运行。


    高压泵和能量回收装置
    高压泵和能量回收装置是为反渗透海水淡化设备提供能量转换和节能的重要设备,按反渗透海水淡化设备所需的流量和压力选型,能量回收装置具有水力透平结构,能利用反渗透排放浓缩海水的压力使反渗透进水压力提升30%,使得浓水的能量得到有效的利用,同时降低能耗,从而有效地减少运行费用。


    反渗透膜元件与装置
    反渗透膜元件是反渗透海水淡化设备的核心部件,要选用与海水淡化设备系统相对应的海水淡化膜,根据系统的不同设计,可以选择不同的膜元件,反渗透膜元件具有高脱盐率,较好的耐压性、抗氧化和耐污染等性能。海水淡化反渗透设备系统的材质在高压部分要采用316L以上的不锈钢材质,防止海水的高含盐水质对高压管路的腐蚀。


海水淡化膜


    系统控制
    反渗透海水淡化设备采用集中监视操作的控制系统。按工艺参数设置高低压保护开关,自动切换装置,电导、流量和压力出现异常时,能实现自动切换、自动联锁报警、停机,以保护高压泵和反渗透膜元件。对系统的温度、流量、水质、产水等相关参数能实现显示、储存、统计等。监视操作中的动态工艺流程画面清晰直观,系统控制简化人工操作,确保系统能自动、安全、可靠地运行。

 

    反渗透海水淡化设备现已广泛应用于海岛、船泊、渔船、石油钻井平台、海上作业、海岛生活用水、工业、商业、居民舰艇使用等领域。