莱特莱德滨特尔膜分离技术有限公司
详细说明
反渗透海水淡化工艺流程?
在反渗透海水淡化工艺中，待处理的原海水经过高压泵加压后，进入反渗透膜组件：经过反渗透膜的水为所需要的淡水，即产水;剩余未透过膜的部分水为浓度较高的海水，即浓海水。这部分具有高压力能的浓海水通过PX能量回收装置将部分待处理的原海水直接升压，再用增压泵来补偿经过膜堆和管道损失的压力，这部分升压后的原海水与高压泵升压后的原海水混合后，送往反渗透膜组。
一、技术参数
不同规模的反渗透海水淡化系统所用高压泵的流量是由其日处理量和小部分余量决定的，压力是根据选用的膜的型号和通量、运行情况、原水水质和水温等情况而变化的，通常反渗透的操作压力范围为5.0-7.2MPa。表2列出不同规模海水淡化系统所用高压泵的参数。
下面我们用50,000吨/天的海水淡化系统为例，系统回收率为42%，分5列反渗透单元，每列产能为10,000吨/天的系统。对高压泵予以确定技术参数及合理选型。
假设海水为标准海水，水温为20℃.
海水淡化装置的产水量指标接近高压泵的流量，即高压泵流量为
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。
高压泵所需的扬程是根据选用的膜的型号和通量、运行情况、原水水质和水温等情况而变化的，通常反渗透的操作压力范围为5.0-7.2MPa。海水反渗透操作压力越高，操作成本就越高，设备投资也越高。该系统要求高压泵扬程为67.2bar，即高压泵流量Q=425m3/h;扬程H=685m，效率指标不低于80%。
二、水泵选型
1、选择水泵类型
目前反渗透海水淡化处理系统中使用的高压泵主要有两种：柱塞泵和多级离心高压泵。这些产品在国外技术都已比较成熟，产品已系列化。
我们针对五万吨海淡系统的每列的高压泵参数要求(Q=425m3/h,H=685m)，选择多级离心高压泵中的节段式多级离心泵类型。
2、选择水泵系列
在节段式多级离心泵中，主要是出于对效率的要求，我们选择了PWTD(N)系列，该系列采用高效的水力模型，节能环保;模块化设计，全部采用膜片式加长联轴器，维护方便;结构合理可靠、寿命长，是滨特尔集团为广阔的中国市场提供的一款性能优良、结构可靠的产品。
莱特莱德滨特尔膜分离技术有限公司流量：～950m3/h
扬程：～1400m
介质温度：-80～180℃
最大工作压力：～150bar
3、确定水泵型号
根据已经确定的水泵参数和类型，我们选择水泵型号为：6PWTD(I)*6
从图2可以获得水泵的参数如下：
流量：425m3/h
扬程:69.2-2=67.2bar,换算为米水柱为67.2*10.2=685m
效率:80%
必需汽蚀余量:10m
高压泵的单位产水能耗：
式中：
W-单位产水能耗，kWh?m-3
p-高压泵的压差Mpa
η-高压泵效率%
可以计算出高压泵单位产水能耗为2.33kWh?m-3。
4、确定电机技术参数
莱特莱德滨特尔膜分离技术有限公司根据选定水泵的性能Q，H，按照下面的公式可以计算出水泵所需要的轴功率为
Q-流量(m3/h)425m3/h
H-扬程(m)685m
ρ-密度(kg/m3);标准海水密度按照1.03计算
g-当地重力加速度，按照9.8计算
η-额定工作点下的效率,为80%
可以计算出该工作点下的水泵轴功率为1020KW。
在选择电机功率时应根据ISO5199加上安全余量，选择电机规格时，选择P2应大于泵轴功率并与之相近的规格。所以我们选择电机功率为1120KW。
5、选配高效率COMPACT高压电机。
高压电机的电压，频率，赫兹等由现场的供电情况决定。我们按照国内常用的供电情况6KV，3相，50HZ来选择。为了降低单位产水的能耗，我们尽可能地选用高效电机，因此选配国际领先的紧凑型COMPACT高效电机，其效率高达96%，而国内常用的YKK系列该功率为93%。此外，COMPACT系列的防护等级可达IP55，还具有体积小，重量轻，用户维护方便，安装简单等特点。在本系统，采用高效电机比普通电机的采购差价约为5万人民币，按照1度工业电价为
莱特莱德滨特尔膜分离技术有限公司元计算，则4个月就可以收回高效电机增加的成本。
三、整套系统能耗分析
在本系统中，增压泵也是能耗的一部分，通过高压泵和增压泵的能耗分析，可以计算出整套系统的单位产水能耗为2.68kWh/m3 通过对反渗透海水淡化系统的高压泵的合理选型，选择高效的水泵和电机系列，对于日产50，000吨能力的反渗透海水淡化装置，其能耗降低0.5kWh/m3以上，大大降低了反渗透海水淡化用泵的能耗成本。每日的电费可以减少25,000度电，节省了一笔非常可观的成本支出。
反渗透设备 一、单级反渗透 设备概述
工艺流程 设备配置 1、保安过滤 7、原水、膜前、膜后压力表
2、SUS304不锈刚膜壳 8、纯水、浓水流量计 3、TFC反渗透 9、IC控制盒 4、高压泵（卧式或立式） 10、电导率仪 5、进水电磁 11、冲洗电磁阀 6、低水压保护开12、关膜系统高压保护 适用范围 ·纯净水生产厂纯净水制备可配全自动灌装机而组成全自动桶装水/瓶装水生产线·食品行业原料配制用水如添加剂的勾兑、配料、汤料或汁液的配比等，可改善口感、抑制有机物滋生，提高产品保存期限 ·乳品、饮料、制酒行业用水制备议采用双级反渗透装置，防止因水中异物导致口感不佳，最大限度的提高产品品质，抑制有机物繁殖，提高产品保存期限 ·化工行业用水用于化工原料液的配比，化工产品制造，化工循环水等，有效防止因水中离子超标而造成的附加化学反应和品质偏差 ·电力行业锅炉用水用于锅炉补给水，火力发电锅炉、厂矿中低压锅炉动力系统的补给水，提高生产效率，延长设备使用寿命。 ·海水、苦咸水淡化饮用用于海岛、舰船、海上钻进平台、苦咸水地区的水源淡化，使之达到直饮水规范。 二、双级反渗透 设备概述 连续运行，产品水水质稳定 无须用酸碱再生 不会因再生而停机 节省了反冲和清洗用水 以高产率产生超纯水（产率可以高达95%） 无再生污水，不须污水处理设施 无须酸碱储备和酸碱稀释运送设施 减小车间建筑面积 使用安全可靠，避免工人接触酸碱 减低运行及维修成本 安装简单、安装费用 性能参数 1.透水率是指单位时间透过单位膜的水量。主要取决于膜的材质和结构等因素，但一定的反渗透膜其透水率则取决于运行条件； a、透水率随温度的升高而增加，随工作压力的增加成比例的上升； b、透水率随进水浓度的增加而下降； c.透水率随回收率的增加而下降。
·······65吨/天 反渗透海水淡化工程 设计方案Designing Scheme ·
目录 1、设计基础 2、工艺流程及说明 3、控制系统说明 4、设备技术规范 5、技术服务内容 6、技术保证 7、供配电和原材料供应 8、环境处理 9、投资方式与运行管理 10、建设内容与施工期 11、投资估算 12、经济效益及社会效益评价
前言 据甲方公司提供的信息，我公司对筹建“65吨/日的反渗透海水淡化工程”进行工程投资并参与建设，现就“65吨/日的反渗透海水淡化工程”进行方案设计，提供以下设计方案，以供负责项目部门参考。 1.0 设计基础 1.1 本方案涉及的流程及设备是能满足制备生活饮用水，有如下要求； 1.1.1 产水用途：生活饮用水。 1.1.2 系统出力：65m3/d（25℃）。 1.1.3 系统回收率：35%~40%。 1.2 本方案主要依据如下： 1.2.1 海水水源：用户提供。 1.2.2 设计界限：从取水点至终端水箱。 1.2.3 其它涉及的设计基础条件将在技术联络中讨论确定。 1.3 设备制造及设计参考标准： 1.3.1 JB2932-86《水处理设备制造条件》。 1.3.2 HGJ34-90《化工设备管道外防腐设计规定》。
1.4 出水水质：达到生活饮用水水质卫生规范（2001） 1.5 系统对外要求： 1.5.1供电缆：根据方案设计的容量，将动力电缆送至变压器的供配电 1.5.2 出水管：至终端水箱出水口处。 1.5.3 药品：调试过程所用药品由用户提供。 1.5.4 环境处理：按标准统一考虑。 2.0 工艺流程及说明： 反渗透部分 反渗透装置主要由阻垢剂注入系统、保安滤器、高压泵、能量回收装置、反渗透膜元件、压力管、反渗透水箱及仪器、仪表等组成。 系统采用超滤+二级反渗透装置，反渗透出水65m3/d。 （2）高压泵 反渗透装置工作动力是压力差，由高压泵将经预处理的原水升压达到反渗透的工作压力，通常为5.0~6.9Mpa使反渗透过程得以进行，即克服海水渗透压使水分子透过反渗透膜到淡水层。高压泵选用Q=3m3/h P=5.6Mpa。 （3）反渗透主机
3t/h 纯水设备 设 计 方 案 二0一二年六月
目录 一、设计基础资料 二、成品水制备工艺流程 三、工艺设计说明 四、自控系统说明 五、设备设计运行参数 六、公用工程条件 七、验收考核项目 八、其它说明 附件： 一、反渗透膜元件污染清洗方法 二、制备工艺流程图
一、工程设计基础资料 1.1设计概况 科润公司新建镀锌生产线工程因生产工艺需要，需配置1套3t/h自动纯水品设备一套，要求出水水质电阻率12McmΩ.cm（20℃）。制备工艺采用反渗透，双级混床，PLC自动控制。同时设备选型留有合理的设计余量。 1.2设计原则 1、优化工艺设计，使系统设备经济、合理、安全、可靠。 2、选用新颖材料和配件，单体设备结构先进、合理。 3、操作维护方便，减少劳动强度。 4、设备布局合理美观。 5、设备选型留有合理的设计余量，确保整个系统运行安全、可靠，尽可能延长设备使用寿命。 6、采用合理工艺和流程，降低运行费用。 7、控制系统可实现自动、手动的切换。 8、关键元器件采用进口件，确保使用性能稳定。 1.3设计依据 (1)原水水质： P H 8.2 计） 76mg/l 总硬度（以CaCO 3 总碱度（以CaCO 计） 850mg/l 3 水温 : 8-24℃
碳酸盐硬度（以CaCO 计） 760mg/l 3 K++Na+ : 250mg/l (2)出水水质： PH ≥7 SS 不得检出 碳酸盐硬度（以CaCO 计）≤1mg/l 3 Na+≤0.5mg/l 电导率：≧12McmΩ.cm（20℃） ＜0.1mg/l SiO 2 (5)出水水量：3t/h×1套 (6)设计、制造标准 JB/T2932-99《水处理设备制造技术条件》 GB5749-85 《生活饮用水卫生标准》 GBJ109-87 《工业用水软化、除盐设计技术规范》 ZBJ98003-87《水处理设备油漆、包装技术条件》 CD130A15-85《橡胶衬里设备设计技术规范》 GB11446.1-89《电子级水质量标准》 (7)制水效率：出水水量/进水水量≥65% (即进水量为:3/75%=4.6t/h) (8)控制方式：原水至成品水设备系统微电脑自动控制，全自动运行，可进行自动、手动的切换。 (9)电源：电压380V/220V，频率50HZ
典型超纯水工艺流程设 计方案 集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]
1纯化水工艺设计方案：（产水水质标准达到的标准：中国药典2005版纯化水标准） 自来水→预处理→一级反渗透→一级EDI→UV杀菌→超滤除热原设备→用水 自来水→预处理→一级反渗透→二级EDI→UV杀菌→超滤除热原设备→用水 2注射用水工艺设计方案：（产水水质标准达到的标准：中国药典2005版注射用水标准） 自来水→预处理→一级反渗透→一级EDI→微滤→多效蒸馏除热原设备→用水 自来水→预处理→一级反渗透→二级EDI→微滤→超滤除热源设备→用水 3电厂高压锅炉给水工艺设计方案（产水水质标准达到的标准：工业锅炉水质GB1576-2001） 自来水→预处理→一级反渗透→脱气装置→二级EDI→微滤→用水 自来水→预处理→一级反渗透→脱气装置→PH调节→二级反渗透→一级EDI→微滤→用水 4微电子/半导体级超纯水工艺设计方案（产水水质标准达到的标准：中国电子工业部高纯水水质试行标准） 自来水→预处理→一级反渗透→脱气装置→二级EDI→UV杀菌装置→超滤→用水 自来水→预处理→一级反渗透→脱气装置→PH调节→二级反渗透→一级EDI→抛光混床→UV杀菌装置→超滤→用水 5实验室用分析级纯水工艺设计方案（产水水质标准达到的标准：分析级实验室用水标准 GB6682-2000） 自来水→预处理→一级反渗透→二级EDI→UV杀菌装置→超滤→用水 自来水→预处理→二级反渗透→一级EDI→UV杀菌装置→超滤→用水 进水电导率在400～1000μs/cm的含EDI设备的典型超纯水工艺流程设计方案 1纯化水工艺设计方案：（产水水质标准达到的标准：中国药典2005版纯化水标准） 自来水→预处理→一级反渗透→二级EDI→UV杀菌→微滤→用水 自来水→预处理→一级反渗透→脱气装置→PH调节→二级反渗透→一级EDI→UV杀菌→微滤→用水 2注射用水工艺设计方案：（产水水质标准达到的标准：中国药典2005版注射用水标准） 自来水→预处理→二级反渗透→一级EDI→多效蒸馏除热源设备→用水 自来水→预处理→一级反渗透→二级EDI→UV杀菌装置→超滤除热源设备→用水 3电厂高压锅炉给水工艺设计方案（产水水质标准达到的标准：工业锅炉水质GB1576-2001） 自来水→预处理→一级反渗透→脱气装置→PH调节→二级反渗透→一级EDI→混床→微滤→用水自来水→预处理→一级反渗透→脱气装置→二级EDI→微滤→用水 4微电子/半导体级超纯水工艺设计方案（产水水质标准达到的标准：中国电子工业部高纯水水质试行标准） 自来水→预处理→一级反渗透→脱气装置→二级EDI→抛光混床→UV杀菌装置→超滤→用水
奥凯〖反渗透设备〗概述； Okay reverse osmosis water treatment equipment(inverse)with high selectivity for reverse osmosis membrane element desalination rate can be high up to99.7%.So the choice of high salt rejection rate,low osmotic pressure,high flux membrane, can be the most salt ions removal from water. Ro(reverse osmosis)is a kind of pressure driven by a semipermeable membrane, the selection of interception function,the solution of the solute and solvent separation separation method.They are widely used in various liquid separation and concentration.Water treatment process,water,inorganic ion,bacteria,virus, organic matter and colloid and other impurities are removed,to obtain a high quality water. 奥凯反（逆）渗透水处理设备采用选择性较高的反渗透膜元件除盐率可以高达99.7%。所以选择脱盐率高，低渗透压力，高通量的膜，可以将水中的大部分的盐离子去除。 反渗透（逆渗透）是一种在压力驱动下，借助半透膜的选择截留作用，将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法。目前被广泛的应用于各种液体的分离与浓缩。水处理工艺中，将水中无机离子、细菌、病毒、有机物及胶质等杂质去除，以获得高质量的水。 奥凯〖反渗透设备〗原理： Ro(reverse osmosis)technology:reverse osmosis is REVERSE OSMOSIS,it is the United States of America NASA set international scientists,in support of the government,to spend billions of dollars,after many years of research into.Reverse osmosis principle is applied in water on one side than the natural osmotic pressure greater pressure,so that the water molecules from the high concentrations of a reverse osmosis to the low concentration of a party.Due to the reverse osmosis membrane pore size is much smaller than a virus and bacterial hundreds of times or even thousands of times,so a variety of viruses,bacteria,heavy metal,solid solubles,organic pollution,such as calcium and magnesium ions cannot pass reverse osmosis membrane,so as to achieve the purpose of purifying water quality softening. Reverse osmosis membrane of the epidermis is covered with many very fine pores of the membrane,the membrane surface selective adsorption of a layer of water molecules, salt solute is membrane rejection,higher valence ion exclusion of more distant, film hole surrounding water molecules in reverse osmosis pressure role,through the membrane of the capillary effect of water and salt to reach out.RO membrane pore size< 1.0nm,thus can remove at least one bacterium Pseudomonas aeruginosa (specifically10-10m3000influenza virus(800),specifically for10-10m), meningitis,virus(10-10m200specifically for various viruses,can even remove pyrogen
海水淡化系统主要工艺流程及功能 海水淡化系统技术由于海水盐含量很高，不能直接使用，主要在两个方面：海水脱盐，蒸馏和反渗透。蒸馏法主要用于大型海水淡化和能源丰富的地方。反渗透膜是非常广泛的，和脱盐率很高，所以被广泛应用于。反渗透膜是第一个水提取，预处理，降低海水的浊度，防止细菌，藻类和其他微生物的生长，然后用专用的高压增压泵，水进入反渗透膜，因为含盐量高，所以海水反渗透膜必须具有高脱盐率，耐腐蚀，耐高压，抗污染，通过反渗透膜处理后的海水，其盐的含量大大降低，TDS含量从36000毫克/ 1到200毫克/升。淡化水比自来水更好的水后，可用于工业，商业，住宅和船舶，船舶使用。 海水淡化处理 海水淡化即利用海水脱盐工艺生产淡水。通过海水淡化处理可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。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。反渗透法的最大优点是节约场地和能耗。 现将该厂海水淡化系统的主要工艺流程介绍如下：
从系统的功能上讲，预处理系统的主要功能是将海水中的悬浮物、胶体通过直流凝聚和深层过滤进行去除。 一级和二级反渗透的主要功能是将海水中的盐分，通过反渗透设备中的反渗透膜的物理筛分和超过滤的作用，将大部分的阴阳离子、大分子的有机物、部分微生物进行去除的过程。 在一级反渗透除盐系统中，由于海水的含盐量很高，对应的渗透压也很高，所以选择了海水高压泵设备作为一级反渗透膜的进水动力。由于一级反渗透的浓水排放压力较高。所以设置了能量回收装置将浓水排放压能进行回收。
【奥凯反渗透设备】流程说明：Reverse osmosis equipment advantage In 1, the recovery rate of >75%RO machine design; In 2, RO inlet low pressure protection, prevent the high-pressure pump water idling; In 3, RO system boot automatic flushing, automatic flushing system to run continuously for 1hours; 4, pretreatment, backwash regeneration RO system for automatic shutdown; raw water pump auto start; In 5, the water level is low or the pure water tank water level when the RO machine automatically shut down, the pure water tank level low when RO machine automatic boot; 6, fault alarm indication; In 7, the built-in PLC lights, easy maintenance; 反渗透设备优点 1、RO 机设计回收率＞75％； 2、RO 进水低压保护，防止高压泵缺水空转； 3、RO 系统开机自动冲洗，系统连续运行1小时自动冲洗； 4、预处理再生、反冲洗时RO 系统自动关机；原水泵自动启动； 5、原水箱水位低或纯水箱水位高时RO 机自动关机，纯水箱水位低时RO 机 自动开机； 6、设置故障报警指示； 7、内置PLC 有灯示，维护更容易；
海水淡化系统水泵的技术参数选择 1、船舶海水淡化设备工艺流程 反渗透(SWRO)海水淡化工艺流程示意图，在反渗透海水淡化工艺中，待处理的原海水经过高压泵加压后，进入反渗透膜组件：经过反渗透膜的水为所需要的淡水，即产水;剩余未透过膜的部分水为浓度较高的海水，即浓海水。这部分具有高压力能的浓海水通过PX能量回收装置将部分待处理的原海水直接升压，再用增压泵来补偿经过膜堆和管道损失的压力，这部分升压后的原海水与高压泵升压后的原海水混合后，送往反渗透膜组。 2、海水淡化设备技术参数 不同规模的反渗透海水淡化系统所用高压泵的流量是由其日处理量和小部 分余量决定的，压力是根据选用的膜的型号和通量、运行情况、原水水质和水温等情况而变化的，通常反渗透的操作压力范围为5.0-7.2MPa。表2列出不同规 模海水淡化系统所用高压泵的参数。 下面我们用50,000吨/天的海水淡化系统为例，系统回收率为42%，分5列反渗透单元，每列产能为10,000吨/天的系统。对高压泵予以确定技术参数及合理选型。 假设海水为标准海水，水温为20℃. 海水淡化装置的产水量指标接近高压泵的流量，即高压泵流量为Q=425m3/h。 高压泵所需的扬程是根据选用的膜的型号和通量、运行情况、原水水质和水温等情况而变化的，通常反渗透的操作压力范围为5.0-7.2MPa。海水反渗透操 作压力越高，操作成本就越高，设备投资也越高。该系统要求高压泵扬程为 67.2bar，即高压泵流量Q=425m3/h;扬程H=685m，效率指标不低于80%。 二、水泵选型 1、选择水泵类型 目前反渗透海水淡化处理系统中使用的高压泵主要有两种：柱塞泵和多级离心高压泵。这些产品在国外技术都已比较成熟，产品已系列化。 我们针对五万吨海淡系统的每列的高压泵参数要求(Q=425m3/h,H=685m)，选择多级离心高压泵中的节段式多级离心泵类型。 2、选择水泵系列 在节段式多级离心泵中，主要是出于对效率的要求，我们选择了PWTD(N)系列，该系列采用高效的水力模型，节能环保;模块化设计，全部采用膜片式加长
反渗透设备是将原水经过精细过滤器、颗粒活性碳过滤器、压缩活性碳过滤器等，使较高浓度的水变为低浓度水，洁净度几乎达到100%，所以人们称这种产水机器为反渗透纯水设备。 目前这种净水设备的应用非常广泛，下面跟大家介绍一下反渗透设备的工艺流程。 1.原水罐 储存原水，用于沉淀水中的大泥沙颗粒及其它可沉淀物质，同时缓冲原水管中水压不稳定对水处理系统造成的冲击，如水压过低或过高引起的压力传感的反应。 2.原水泵 恒定系统供水压力，稳定供水量。 3.多介质过滤器 采用多次过滤层的过滤器，主要目的是去除原水中含有的泥沙、铁锈、胶体物
质、悬浮物等颗粒在20um以上的物质，可选用手动阀门控制或者全自动控制器进行反冲洗、正冲洗等一系列操作。保证设备的产水质量，延长设备的使用寿命。 4.活性炭过滤器 系统采用果壳活性炭过滤器，活性炭不但可吸附电解质离子，还可进行离子交换吸附。经活性炭吸附还可使高锰酸钾耗氧量（COD）由15mg/L(O2）降至2～7mg/L(O2），此外，由于吸附作用使表面被吸附复制的浓度增加，因而还起到催化作用、去除水中的色素、异味、大量生化有机物、降低水的余氯值及农药污染物和除去水中的三卤化物（THM）以及其它的污染物。同时，设备具有自我维护系统，运行费用很低。 5.离子软化系统/加药系统 R/O装置为了溶解固体形物的浓缩排放和淡水的利用，为防止浓水端特别是RO装置最后一根膜组件浓水侧出CaCO3, MgCO3, MgSO4, CaSO4, BaSO4, SrSO4, SiSO4的浓度积大于其平衡溶解度常数而结晶析出，损坏膜原件的应有特性，在进入反渗透膜组件之前，应使用离子软化装置或投放适量的阻垢剂阻止碳酸盐，SiO2，硫酸盐的晶体析出. 6.精密过滤器 采用精密过滤器对进水中残留的悬浮物、非曲直粒物及胶体等物质去除，使RO系统等后续设备运行更安全、更可靠。滤芯为5um熔喷滤芯，目的是把上级过滤单元漏掉的大于5um的杂质除去。防止其进入反渗透装置损坏膜的表面，从而损坏膜的脱盐性能。
为应对全球淡水资源短缺的问题，许多沿海国家及地区积极开展海水淡化和综合利用的技术研发工作。以色列70%的饮用水来自海水淡化水；澳大利亚的海水利用主要用于市政，占总装机规模的96%；美国的海水利用主要用于市政，占89.5%；沙特阿拉伯是目前全球最大的海水淡化生产国，2010年其产量达到11亿m3。 中国淡水资源缺乏，人均淡水资源量仅为世界人均占有量的1/4，沿海地区人口稠密，淡水供需矛盾尤为突出。海水淡化技术可以增加水资源总量，有效缓解我国沿海地区淡水短缺的矛盾。在海水资源方面，我国拥有渤海、黄海、东海、南海四大海域，海岸线超过1.8万km，水资源相当丰富。但海水淡化发展速度相对其他国家缓慢，直至“十一五”期间海水淡化产业才开始较为迅速地增长。据统计，至2011年底我国海水淡化能力为66万m3/d。目前，影响海水淡化的因素有政策、技术和价格等。其中海水水质是影响淡化技术正常应用及成本的重要因素。有研究发现，海水中的有机物污染、SDI（淤泥密度指数）、温度、浊度和盐度是影响反渗透膜运行的重要指标，进而影响淡化水品质。因此对中国海域的海水理化性质、海水利用现状、研究进展进行探讨，对于优化沿海水资源结构、保障国家用水安全和促进沿海经济社会可持续发展具有战略意义。基于此，笔者首次将海水水质和海水利用状况相结合，介绍中国渤海、黄海、东海、南海4个海域海
水淡化的相关水质情况，归纳各地区海水利用的工艺技术条件和发展现状，分析形成原因和经验教训，旨对海水利用发展落后的沿岸地带提供帮助，对海水淡化利用较好地区的发展和转型方向提供参考，并为中国海水利用的发展提供新的思考途径。 1 渤海海域 1.1 渤海的水质特征 渤海是一个近封闭的内海，水温受北方大陆性气候影响显著，2月份平均水温在0 ℃左右，8月份达21 ℃。受大陆淡水注入的影响，盐度仅为30‰，是中国近海中最低的。1978—2010年历年8月的观测资料结果表明渤海夏季海水pH年际变化范围为7.86~8.30，渤海水温年际变化、降水量（酸雨）和月均黄河口径流量年际变化是影响海水pH变化的主要因素。 吴琳琳等研究发现2012年4—7月渤海湾海水温度为12.7~30.8 ℃、pH为7.30~8.55、海水CODMn为0.98~3.36 mg/L、溶解性总固体（TDS）为30.7~32.1 g/L、浊度为2.96~136 NTU、Cl-为16.9~17.8 g/L、电导率为44 800~49 800 μS/cm。整体而言渤海水质的浊度变化范围较宽，主要受渤海湾海水泥沙含量的影响，特别在有潮汐和风浪时会大幅升高。此外还发现海水温度升
反渗透水处理技术主要工艺及基本指标 一、反渗透设备基本原理 RO反渗透技术是一种高科技水处理技术，它依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂和溶质分离的特性工作。“渗透”是一种物理现象，逆渗透就是在含有盐及各种细微杂质的水中(即原水)施加比自然渗透更大的压力，使水从浓度高的一方逆渗透到浓度低的一方，而原水中绝大多数的细微杂质、有机物、重金属、细菌、病毒及其它有害物质等都经污水出口排放掉。 二、反渗透设备标准工艺流程图 三、反渗透纯水设备主要工艺流程说明 1.原水罐(可选) 储存原水，用于沉淀水中的大泥沙颗粒及其它可沉淀物质。同时缓冲原水管中水压不稳定对水处理系统造成的冲击。(如水压过低或过高引起的压力传感的反应)。 2.原水泵 恒定系统供水压力，稳定供水量。 3.多介质过滤器
采用多次过滤层的过滤器，主要目的是去除原水中含有的泥沙、铁锈、胶体物质、悬浮物等颗粒在20um以上的物质，可选 用手动阀门控制或者全自动控制器进行反冲洗、正冲洗等一系列操作。保证设备的产水质量，延长设备的使用寿命。 4.活性炭过滤器 系统采用果壳活性炭过滤器，活性炭不但可吸附电解质离子，还可进行离子交换吸附。经活性炭吸附还可使高锰酸钾耗氧量(COD)由15mg/L(O2)降至2～7mg/L(O2)，此外，由于吸附作用使表面被吸附复制的浓度增加，因而还起到催化作用、去除水中的色素、异味、大量生化有机物、降低水的余氯值及农药污染物和除去水中的三卤化物(THM)以及其它的污染物。可选用手动阀门 控制或者全自动控制器进行反冲洗、正冲洗等一系列操作。保证设备的产水质量，延长设备的使用寿命。同时，设备具有自我维护系统，运行费用很低。 5.离子软化系统/加药系统 R/O装置为了溶解固体形物的浓缩排放和淡水的利用，为防止浓水端特别是RO装置最后一根膜组件浓水侧出现 CaCO3,MgCO3,MgSO4,CaSO4,BaSO4, SrSO4, SiSO4的浓度积大于其平衡溶解度常数而结晶析出,损坏膜原件的应有特性,在进入
1刖占1.1概况 我国淡水资源极为匮乏，全国660多个城市中，有400多个城市缺水，其中100多个城市严重缺水。淡水资源短缺乃至水危机是我国经济社会可持续发展过程中的最大制约之一。电厂在生产电能的同时，可利用其廉价的热和电，进行海水淡化，不仅可满足其工业用水的需要，而且还可为周边地区提供淡水水源。在推动和利用海水淡化技术方面，电厂有着其得天独厚的有利条件。因此滨海电厂配套建设海水淡化装置已成发展趋势。 1.2水源及水质特点 某电厂取水具有海域辽阔、水量充沛、海水较清、悬浮物及有害微生物少等特点，可大大节省海水取水成本及原料海水预处理成本。 海水水质分析报告如下： 分析报告
1.3海水淡化规模
根据建厂地区的缺水状况，电厂可针对性地提出水电联产的方案，目前可解决电厂的淡水用水，以后可根据需要适时配套建设大规模的海水淡化厂，为地方经济发展提供淡水资源保障。本项目结合 2x1000MW发电机组的建设规模，暂按配套建设2x104m3/d规模的海水淡化装置设计；并对总规模为40x1。伽％海水淡化厂作出展望。 本专题报告按本期工程厂内自用的 2 x104m3/d规模和规划容量的40x 104m3/d的海水淡化站分别进行比较论述。 2海水淡化技术概述 海水淡化技术的种类很多，但适于产业化的主要有蒸镭法（俗称热法）和反渗透法（俗 称膜法）。蒸镭法主要有多级闪蒸（MSF）、低温多效蒸镭（LT-MED）技术。 2.1蒸镭法淡化技术 2.1.1多级闪蒸（MSF） MSF是蒸馆法海水淡化最常用的一种方法，在20世纪80年代以前，较大型的海水淡化装置多数采用MSF技术。大港电厂二期工程引进了美国的多级闪蒸（MSF）海水淡化装置，是我国第一套大型的海水淡化装置。 MSF的典型流程示意图见图2-1 。 图2-1盐水再循环式多级闪蒸（MSF）原理流程 多级闪蒸过程原理如下；将原料海水加热到一定温度后引入闪蒸室，由于该闪蒸室中的压力控制在低于热盐水温度所对应的饱和蒸汽压的条件下，故热盐水进入闪蒸室后即成为过热水而急速地部分气化，从而使热盐水自身的温度降低，所产生的蒸汽冷凝后即为所需的淡水。 MSF装置具有设备单机容量大、使用寿命长、出水品质好、造水比高、热
反渗透系统工艺流程及说明 原水箱 作用：克服管网供水的不稳定性，保证整个系统的供水稳定连续；同时也给各设备长期性能可靠提供了保障。 选型：PE材质。 控制：水箱配置高水位浮球阀和低水位液位开关。其具备了可靠性高,价格低廉,结构简单,安装方便等优点。当水位处于高位时，浮球阀关闭，停止进水。水位处于低水位时，高水位浮球阀打开，开始向水箱注水。同时，低水位液位开关断开，增压泵停止工作。 增压泵 作用：给预处理各设备提供必需的工作压力。 选型：根据预处理各设备设计压力降（每台过滤设备最大压降0.05Mpa），以及高压泵前压力不能小于0.5Kg/cm2，确定增压泵的工作压力。 控制：泵后用调节阀调节压力及进水量。 机械过滤器 作用：原水首先经过机械过滤器，在过滤器中放置1-16目的精致石英砂，使原水中的絮凝体、铁锈等悬浮杂质在此过程中被截留。由于机械过滤器在工作中截留了大量的悬浮杂质，为保证过滤器的正常工作，必须对过滤器定期进行冲洗、反冲洗。 选型：选用碳钢材质容器. 控制：机械过滤器的反洗操作採用手工控制器，过滤器应每周天进行一次清洗，清洗时间为10-20分钟。 活性碳过滤器 作用：本工艺采用活性碳过滤器，作为反渗透装置的予处理，是非常重要的。反渗透系统要求进水指标SDI≤5，余氯<0.1mg/L。为满足其进水要求，需进一步纯化原水，使之达到反渗透的进水指标。在反渗透装置前设置碳滤器，主要有两
个功能：1、吸附水中部分有机物，吸附率为60%左右；2、吸附水中余氯。吸附粒度在10-20埃左右的无机胶体、有机胶体和溶解性有机高分子杂质以及在砂滤器中是难以去除的余氯。活性碳之所以能用来吸附粒度在几十埃左右的活性物，是由于其结构存在大量平均孔径在20-50埃的微孔和粒缝隙，活性碳的这个结构特点，使它的表面吸附面积能够达到500-2000m2/g，由于一般有机物的分子直径略小于20-50埃，因此活性碳对有机物具有很强的吸附作用。此外活性碳具有很强的脱氯能力，由于余氯具有很强的氧化性，余氯和碳起反应，生成二氧化碳和-1价氯离子，因此只是损失了少量的碳，所以活性碳脱氯可以使用相当长的时间。活性碳不仅仅具有以上功能，还能够去除水中的异味、色素，提高水的澄明度，活性碳使用一段时间后，其吸附能力下降，需要进行再生或更换。所以，原水通过碳滤器后，能大大提高水质，减少对反渗透膜的污染，经过处理后的水质都能达到反渗透装置进水水质要求（余氯<0.1mg/L）。 选型：选用碳钢材质容器。 控制：活性碳过滤器的控制採用手工控制器，由于活性碳过滤器在工作中吸附了大量的悬浮杂质，为保证系统正常工作，每天必须进行冲洗、反冲洗，冲洗过程由清洗时间为10-15分钟。 精密过滤器 作用：精密过滤又称为保安过滤器。它是原水进入反渗透膜装置前的一道处理工艺。PP过滤芯具有过滤流量大，纳污量大，压力损耗小的特点，可阻截不同粒径的杂质颗粒，集表面过滤与深层过滤于一体。精密过滤器使用一定时期后也有堵塞现象，因此，一定时期后PP熔喷滤芯必须更换，更换依据：精密过滤前后的压力差在0.05-0.1Mpa时更换。 选型：选用不锈钢材质容器. 高压泵 作用：高压泵是提供给反渗透系统所需产水流量及水质的工作压力。使过滤水经过泵体后达到10公斤左右的压力，以满足膜体的进水压力，保证纯水的出水量。
10吨/小时纯水处理系统设备 (RO+离子交换) 设 计 方 案 二00四年十一月
目录 一、产品简介 二、设计依据 三、设计范围及原则 四、原水水质及水量 五、RO进水要求 六、用水要求 七、简易工艺流程 八、系统工艺要求及说明 九、设备性能及供货范围 十、系统工艺计算 十一、运转费用<按每吨纯水计> 十二、使用方施工时的工作量 十三、安装调试阶段的主要药品 十四、纯水服务范围 十五、附图
一、产品简介 本公司是制造纯水、废水、污水处理设备的专业厂家，属化工部定点企业，本公司生产的系列纯水品种涉及苦咸水淡化、工业用水处理、纯水、超纯水制备、瓶装水净化、化工物料分离等，市场业绩遍布饮用、化工、医药、纺织、电子、真空镀膜、贵重合金回收等行业，产品遍及全国各地，并获联合国发明创新科技之星奖，国家级新产品质奖等。本公司已通过ISO9001国际认证，“质量第一”是工厂永恒的主题，“产品同行领先”是工厂追求的目标，“顾客至上、产品终身服务”是工厂义无反顾的宗旨。本公司以精湛的工艺，一流的设备，完善的服务及ISO9001质量体系保证模式在同行及用户中享有盛誉。 二、设计依据 1、根据地区性水质条件设定水质条件，根椐用户地区同类厂家的水质资料及用水量等基础资料进行设计。 2、原水性质：自来水。 3、离子交换系统设计计算参照《给排水设计手册》及《化工企业化学水处理设计计算规定》（HG/T20552-94）的标准。 4、RO系统设计参照《给排水设计手册》及海德能公司RO膜元件的设计计算软件。 5、系统排水按室外排水设计规范GBJ14-87。 6、建筑给排水设计规范GBJ15-88。 7、反渗透设备标准按《反渗透水处理设备标准》CJ/T119-2000。 8、管道的设计按纯水用水标准进行设计。 9、通用电器设备配电设计规范GB50055-93。 10、城市区域环境噪声标准GB3096—93； 11、电气安装工程盘柜及二次回路接线工程施工及验收规范GB50171-92 12、电气装置安装工程电气设备按试验标准GB50150-91。 三、设计范围及原则 1、进入纯水站的水源为自来水，由于用户未提供详细的原水水质报告，水质设计参照同类地区的自来水质标准及同地区工程的类比进行设定计算，其变化系数K≤1.2，处理系统排放的浓废水可直接排入市政综合管网。 2、纯水处理设施具有较大的适应性、应急性，可以满足水质及水量的变化，并考虑在突发或事故状态下的各种应急用水。
二级反渗透工艺流程图 反渗透技术介绍 反渗透技术，是当今最先进和最节能有效的膜分离技术。其原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。由于反渗透膜的膜孔径非常小（仅为10A左右），因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等（去除率高达97%-98%）。反渗透是目前高纯水设备中应用最广泛的一种脱盐技术，它的分离对象是溶液中的离子范围和分子量几百的有机物；反渗透（RO）、超过滤（UF）、微孔膜过滤（MF）和电渗析（EDI） 技术都属于膜分离技术。 反渗透系统设计概述 1. 原水供水单位：原水可能是自来水、地下水、水库水或其它水源，但一般反渗透系统都有一个储水槽。在系统设计时要
考虑避免二次污染，防止沙土、灰尘等机械杂质和发酵、水藻 等生物污染的发生。 2. 预处理系统：针对原水得水质指标和水源特点，设置合理的预处理系统，保证经过预处理的水质能达到反渗透系统对于COD、SDI、余氯和LSI等的要求。对于一定的原水，不同的预处理工艺和污染因子去除效果会影响到反渗透膜元件类型、数量和系统残谁的选择。再目前越来越多的反渗透系统被用于地。表水和回用污水的情况下，为了保证系统性能和效率，推荐优先选用膜法预处理（超滤/微滤） 3. 高压泵系统:高压泵系统的压力（扬程）和流量的选择主要依据运行按照海德能设计软件的模拟计算结果。为了保证系统的安全可靠，再实际选型时，可以再计算结果推荐选型的基础上提高10％扬程和流量规格。在反渗透高压泵要求使用性能高度稳定的耐腐蚀泵。泵系统一般由给水泵和高压泵组成。给水泵加再保安过滤器之前，用于高压泵供水和低压冲洗。再高压泵出口一般要安装手动调压阀和慢开电动阀。手动调压阀用于调节泵的出力，电动阀可以防止高压泵启动时发生水锤现 象。 4. RO膜单元：RO膜单元由压力容器、膜元件、管道和浓水 阀门等组成，是反渗透系统的核心。 5. 仪表和控制系统：为了装置能够安全可靠的运行、便于过程监控，一般要配备温度表，PH计、压力表、流量计、电导
一、海水淡化简介 1、海水淡化的定义 海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，水质好、价格渐趋合理，可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。 2、海水淡化的主要用途 海水淡化主要是为了提供饮用水和农业用水，有时食用盐也会作为副产品被生产出来。海水淡化在中东地区很流行，在某些岛屿和船只上也被使用。 3、海水淡化综合简介 海水淡化是人类追求了几百年的梦想。早在400多年前，英国王室就曾悬赏征求经济合算的海水淡化方法。 从20世纪50年代以后，海水淡化技术随着水资源危机的加剧得到了加速发展,在已经开发的二十多种淡化技术中，蒸馏法、电渗析法、反渗透法都达到了工业规模化生产的水平，并在世界各地广泛应用。 现在世界上有十多个国家的一百多个科研机构在进行着海水淡化的研究，有数百种不同结构和不同容量的海水淡化设施在工作。一座现代化的大型海水淡化厂，每天可以生产几千、几万甚至近百万吨淡水。 淡化水的成本在不断地降低，有些国家已经降低到和自来水的价格差不多。某些地区的淡化水量达到了国家和城市的供水规模，目前淡化水已经完全可用于农田灌溉。 4、海水淡化历史 地球表面2/3的面积被水覆盖，但水储量的97％为海水和苦咸水，这些水是很丰富的。但是，要利用海水必须经过淡化。目前，全世界有一百二十多个国家和地区采用海水或苦咸
水淡化技术取得淡水。 第一个海水淡化工厂于1954 年建于美国，现在仍在德克萨斯州的弗里波特（Freeport）运转着。佛罗里达州的基韦斯特（Key West）市的海水淡化工厂是世界上最大的一个，它供应着城市用水。 表面看海水淡化很简单，只要将咸水中的盐与淡水分开即可。最简单的方法，一个是蒸馏法，将水蒸发而盐留下，再将水蒸气冷凝为液态淡水。这个过程与海水逐渐变咸的过程是类似的，只不过人类要攫取的是淡水。另一个海水淡化的方法是冷冻法，冷冻海水，使之结冰，在液态淡水变成固态的冰的同时，盐被分离了出去。两种方法都有难以克服的弊病。 1953年，一种新的海水淡化方式问世了，这就是反渗透法。这种方法利用半透膜来达到将淡水与盐分离的目的。在通常情况下，半透膜允许溶液中的溶剂通过，而不允许溶质透过。 由于海水含盐高，如果用半透膜将海水与淡水隔开，淡水会通过半透膜扩散到海水的一侧，从而使海水一侧的液面升高，直到一定的高度产生压力，使淡水不再扩散过来。这个过程是渗透。 在新兴的反渗透法研究方兴未艾的时候，古老的蒸馏法也改弦易辙，重新焕发了青春。常识告诉我们，水在常温常压下要加热到100℃才沸腾，产生大量的水蒸气。传统的蒸馏法只考虑了通过升高温度获得水蒸气的方式，耗能甚巨。而新的方法是将气压降下来，把经过适当加温的海水，送入人造的真空蒸馏室中，海水中的淡水会在瞬间急速蒸发，全部变成水蒸气。许多这样的真空蒸馏室连接起来，就组成了大型的海水淡化工厂。如果海水淡化工厂与热电厂建在一起，利用热电厂的余热给海水加温，成本就更低了。 现在世界上的大型海水淡化工厂，大多采用新的蒸馏法。在西亚盛产石油的国度，往往土地“富得流油”，却打不出一口淡水井。水比油贵的现实，使海水淡化工厂如雨后春笋般出现在西亚的海岸线上。1983年，西亚第一大国沙特阿拉伯在吉达港修建了日产淡水30万吨
反渗透设备工艺流程简介 当代反渗透纯水设备主流工艺流程已基本确定，每家公司工艺总体来说都是： 储水箱→原水加压泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→软化水设备→中间水箱→加压泵→阻垢剂添加装置→保安过滤器→反渗透装置→离子交换器→杀菌设备→纯水箱→用水点 1．原水罐 储存原水，用于沉淀水中的大泥沙颗粒及其它可沉淀物质。同时缓冲原水管中水压不稳定对水处理系统造成的冲击。（如水压过低或过高引起的压力传感的反应）。 2．原水泵 恒定系统供水压力，稳定供水量。 3．多介质过滤器 采用多次过滤层的过滤器，主要目的是去除原水中含有的泥沙、铁锈、胶体物质、悬浮物等颗粒在20um以上的物质，可选用手动阀门控制或者全自动控制器进行反冲洗、正冲洗等一系列操作。保证设备的产水质量，延长设备的使用寿命。 4．活性炭过滤器 系统采用果壳活性炭过滤器，活性炭不但可吸附电解质离子，还可进行离子交换吸附。经活性炭吸附还可使高锰酸钾耗氧量（COD）由15mg/L(O2)降至2～7mg/L(O2)，此外，由于吸附作用使表面被吸附复制的浓度增加，因而还起到催化作用、去除水中的色素、异味、大量生化有机物、降低水的余氯值及农药污染物和除去水中的三卤化物（THM）以及其它的污染物。可选用手动阀门控制或者全自动控制器进行反冲洗、正冲洗等一系列操作。保证设备的产水质量，延长设备的使用寿命。同时，设备具有自我维护系统，运行费用很低。 5．离子软化系统/加药系统 R/O装置为了溶解固体形物的浓缩排放和淡水的利用，为防止浓水端特别是RO装置最后一根膜组件浓水侧出现CaCO3,MgCO3,MgSO4,CaSO4,BaSO4, SrSO4, SiSO4的浓度积大于其平衡溶解度常数而结晶析出,损坏膜原件的应有特性 ,在进入反渗透膜组件之前,应使用离子软化装置或投放适量的阻垢剂阻止碳酸盐, SiO2,硫酸盐的晶体析出. 6．精密过滤器（也叫保安过滤器） 采用精密过滤器对进水中残留的悬浮物、非曲直粒物及胶体等物质去除，使RO系统等后续设备运行更安全、更可靠。滤芯为5um熔喷滤芯，目的是把上级过滤单元漏掉的大于5um的杂质除去。防止其进入反渗透装置损坏膜的表面，从而损坏膜的脱盐性能。 7．反渗透系统