反渗透海水淡化设备怎么解决

1. 反渗透海水淡化处理技术预处理包括什么

由于人口的增长，对水资源的需求量越来越大。而水资源严重污染，导致紧张的水资源供需矛盾变得更加尖锐化。沿海地区有9个淡水供应不足，远远低于国际公认人均1000m3的严重缺水标准。

反渗透法的优点

采用反渗透法对不同含盐量的苦咸水进行脱盐淡化，淡化过程中，系统运行稳定。系统的脱盐率达96
%以上，淡化水水质达到国家生活饮用水标准。反渗透苦咸水淡化技术具有较强的适应性，可根据原水的水质情况，调整运行参数来实现对不同含盐量的苦咸水连续进行处理。该装置高度集成化,可望成为定型的成套设备。

反渗透常规预处理

反渗透海水淡化技术常规预处理主要是消毒、凝聚、絮凝、过滤工艺，由于其占地较大，运行维护较复杂，近年来，随着膜技术的发展，已KEI发出膜法预处理，主要包括微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)。

纳滤作为预处理，主要脱除苦咸水中的大部分的结垢离子和一部分NaCL。采用MF—RO系统，纳滤(NF)作预处理，NF脱除部分硬度和TDS，既不用添加防垢剂，又提高RO的水回收率，降低了25%能耗，可降低造水成本30%，经济效益明显。据资料介绍，目前各种苦咸水淡化技术在能耗方面都无法与RO竞争。

一般来说，RO为4～5( kW•h)/m3、ED为14～16 (kW•h)/m3、MED为9～10( kW•h)/m3、MFS为12～14(
kW•h)/m3。反渗透和纳滤技术在苦咸水淡化方面显示出相当的优势。

2. 海水淡化装置的处理方式

1、海水预处理
无论是海水淡化，还是苦咸水脱盐，给水预处理是保证反渗透系统长期稳定运行的关键。在制定海水预处理方案时应充分考虑到：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。周期性涨潮、退潮，海水中夹带大量泥沙，浊度变化较大，易造成海水预处理系统运转不稳定。海水具有较大腐蚀性，对系统中所采用的设备、阀门、管道件的材质要作一定筛选，耐腐性能要好。
2、海水杀菌灭藻
国外海水淡化工程多采用投加CL、NaClO和CuSO4等化学试剂来杀菌灭藻。考虑到交通等多方面的因素，投加化学试剂杀菌灭藻有一定难度，在本工程设备研制过程中专门采用海水次氯酸钠发生器。海水取水泵后分出一小股带压海水，进入次氯酸钠发生器，在直流电场作用下产生NaClO，靠位差直接注入海滩沉井，以杀灭海水中的细菌、藻类和微生物。
由于海水硬度高 ,海水直接电解产生 N aC lO必须克服发生电极结垢问题。在研制过程中 ，借鉴了电渗析频繁倒极 (EDR )技术，即每隔 5～ 10m in倒换一次电极极性，有效地解决了次氯酸钠发生器结垢沉淀问题。
3、混凝过滤
混凝过滤旨在去除海水中胶体、悬浮杂质，降低浊度。在反渗透膜分离工程中通常用污染指数 (FI)来计量，要求进入反渗透设备的给水的FI值<4。由于海水比重较大，pH值较高，且水温季节性变化大，系统选用FeCl3作为混凝剂，其具有不受温度影响，矾花大而结实，沉降速度快等优点。
本工程项目采用表面接触混凝过滤技术，由双层滤料过滤和活性炭过滤组成，分别设置了2台双层机械过滤器和2台活性炭过滤器，滤器直径为()m,滤速在 7～8m /s之间。滤器采用钢衬胶，外涂船用漆，内设ABS水帽布水和316L不锈钢管排布气。为了降低海水预处理系统和瞬间负荷，提高水回收率,设置了反渗透浓缩水作为过滤器反冲洗水的气液反洗系统。
4、反渗透海水淡化
海水含盐量高、硬度高，对设备腐蚀性大，而且水温季节性变化较大 ,使得反渗透海水淡化系统比常规的苦咸水脱盐系统要复杂得多，工程投资和能耗也高得多。因此 ,通过精心的工艺设计，合理的设备配置来降低工程投资和能耗，从而降低单位制水成本，并确保系统稳定运行就显得格外重要。
5、化学调节处理
为防止海水淡化过程中因海水浓缩而产生难溶无机盐类，如CaCO3、CaSO4，在反渗透膜表面和系统管道件上结垢沉淀，海水在进入反渗透脱盐系统前要添加防垢剂。
投加H2SO4调节海水pH值,分解海水中的HCO-3，以防止CaCO3沉淀，是海水淡化中最常用和最经济的方法。投加 (NaPO3)6(SHMP)是防止CaSO4沉淀的有效方法，但(NaPO3)6在阻垢的同时产生的副产品磷酸盐会助长微生物、细菌和藻类的生长，使用有一定的局限性。而从西方国家进口的专用高分子聚合物阻垢剂价格较高，会直接影响海水淡化工程的运转费用。本工程最终选用H2SO4作为阻垢剂，控制反渗透系统给水的pH值在 6.8～7.0之间，同时控制海水淡化系统水回收率，以防止CaSO4沉淀析出。
考虑到在反渗透海水淡化系统中采用以芳香聚酰胺为膜材料的复合膜元件 ,其耐氧化性差,要求进水中余氯含量在0.1m g/L以下还原剂脱，因此海水在进入膜系统前投加NaHSO3，控制海水进反渗透装置前的氧化还原电位(ORP)，使进反渗透装置前的海水氧化还原电位(ORP)在280～320mV.NaHSO3投加量是海水中余氯量的3倍。
6、去除海水中的有机物和异臭异味
环岛海域的海水受周边环境影响较大，海水化学耗氧量(COD)在 1.7～2.5m g/L，尤其在夏、秋季节有时海水有较大的异臭异味。因此除添加NaClO进行氧化外，增设活性炭过滤器，选用具有较高机械强度的果型颗粒活性炭能有效地吸附有机物和异臭异味，提高反渗透产水水质，同时能减轻对反渗透膜面污染，延长膜使用寿命。
7、保安过滤
保安过滤采用316L滤器，5&micro;m滤芯，过滤进高压泵前的海水，阻挡海水中直径大于5&micro;m 颗粒杂质，确保高压泵，能量回收装置和反渗透膜元件安全，长期运行。
8、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提供能量转换和节能的重要设备，按反渗透海水淡化所需的流量和压力选型。
9、反渗透膜元件与装置
反渗透膜元件是反渗透海水淡化的核心部件，反渗透装置采用6个膜元件串联，6个压力母管并联的一级一段组合结构，并配置低压自动冲洗排放和淡化水低压自动冲洗置换，不合格产水自动切换排放装置。在该系统中还设置高、低压保护和高压泵，清洗泵的联锁。

3. 海水淡化处理的方法

海水淡化处理的方法为蒸馏方法和反渗透法。

蒸馏法是成本比较小的，主要用于超大型海水淡化处理以及热能丰富的场所。蒸馏淡化过程的实质就是水蒸气的形成过程，其原理如同海水受热蒸发形成云，云在一定条件下遇冷形成雨，而雨是蠢滚搏不带咸味的，海水处理公司一般采用设备蒸馏法、蒸汽压缩蒸馏法、多备清级闪急蒸馏法等。

海水含盐量高，硬度高，对设备有腐蚀性，而且水温的季节变化使反渗透海水淡化系统比传统的微咸水淡化系统复杂得多，工程投资大。能源消耗也更高，因此通过精心的过程设计和合理的设备配置来减少项目投资和能源消耗，从而降低单位水成本并确保系统的稳定运行，至关重要。

反渗透膜法的工艺过程

预处理无论是海水淡化还是微咸水淡化，给水预处理都是确保反渗透系统长期稳定运行的带祥关键。在制定海水预处理计划时，应充分考虑海水中存在大量微生物，细菌和藻类。海水中细菌和藻类的繁殖以及微生物的生长，不仅给取水设施带来很多麻烦，而且直接影响着海水淡化设备和工艺管道的正常运行。

海水周期性地出现高潮和低潮，大量的沙子和淤泥，并且浊度变化很大，这可能导致海水预处理系统的运行不稳定。海水具有高度腐蚀性，因此必须选择系统中使用的设备，阀门和管件的材料，以使其具有良好的耐腐蚀性。

4. 海水变淡反渗透法如何实施

反渗透法是20世纪50年代美国政府援助开发的净水系统。60年代用于海水淡化。1981年美国曾将反渗透制造的纯水作为航天员的循环饮用水，因此用反渗透处理的纯水又称太空水。采用反渗透法制造纯净水的优点是脱盐率高，产水量大，化学试剂消耗少，劳动强度低，水质稳定，离子交换树脂寿命长，终端过滤器寿命长。反渗透技术在未来20年内将是最有效、最关键的水处理方式。这就是说纯水机的诞生无疑是饮用水市场发展的必然规律。常规反渗透法工艺流程是:原水→预处理系统→高压水泵→反渗透膜组件→净化水。其中预处理系统视原水的水质情况和出水要求 可采取粗滤、活性炭吸附、精滤等,精滤必不可少,是为了保护反渗透膜、延长其使用寿命而设立的,另外,复合膜对水中的游离氯非常敏感,因而预处理系统中通常都配备活性炭吸附。