【正文】 5000m3/d反滲透海水淡化系統(tǒng)項目設計方案一、總 則、本技術協(xié)議適用于說明5000m3/d海水淡化系統(tǒng)。它提出了系統(tǒng)的工藝設計以及設備的功能設計、結構、性能、安裝和調(diào)試等方面的技術規(guī)定。、本技術協(xié)議經(jīng)賣、買雙方確認后作為訂貨合同的附件，與合同正文具有同等法律效力，如賣方不遵守本協(xié)議，需方有權拒收貨、拒付貨款。、賣方保證提供符合有關工業(yè)標準和企業(yè)標準的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。如果買方有除技術協(xié)議書以外的特殊要求，應以書面形式提出并做詳細說明。、賣方提供高質(zhì)量的設備。這些設備是技術先進并經(jīng)過兩臺三年以上成功運行實踐證明是成熟可靠的產(chǎn)品。、賣方在設備設計和制造中所涉及的各項規(guī)程、規(guī)范和標準必須遵循現(xiàn)行最新版本的中國國家標準。二、項目基本情況、項目概況海水淡化項目建設總規(guī)模按5000m3/d設計。、工程設計原則216。 根據(jù)原海水的水質(zhì)特征及工程建設地點的水文、氣象等自然條件，結合已建成并成功運行多年的海水淡化工程實例，在確保出水水質(zhì)達標的前提下，采用成熟、可靠、技術先進的處理工藝和設備。216。 設備選型以技術先進、經(jīng)濟合理、安全可靠、節(jié)能環(huán)保，最大可能地減少設備投資費用和系統(tǒng)的維護費用為原則。216。 處理工藝的確定、設備的選型以最大可能地減少運行能耗和費用為原則。216。 系統(tǒng)設備全面采用實現(xiàn)標準化、模塊化和系統(tǒng)化的設計方式，以便于快速安裝和以后系統(tǒng)維護。、設計基礎資料：反滲透海水淡化系統(tǒng)的工程設計、設備的制造和成套，取決于以下幾個要素：第一、原海水的水質(zhì)特點及建設地點的自然條件；第二、系統(tǒng)最終的產(chǎn)水水質(zhì)指標；第三、系統(tǒng)的產(chǎn)水規(guī)模即產(chǎn)水量的大?。坏谒?、用戶對系統(tǒng)工藝和設備配置的總體要求。根據(jù)本海水淡化項目的實際情況，綜合分析以上要素，并結合以往的工程實踐經(jīng)驗，提出本海水淡化的設計方案。、工程設計指標本方案根據(jù)反滲透海水淡化系統(tǒng)自身的技術特點及用戶對水質(zhì)的要求，提出以下設計指標：l 系統(tǒng)產(chǎn)水指標：產(chǎn)水水量：5000m3/d(25℃)；產(chǎn)水水質(zhì)：符合國家飲用水水質(zhì)標準，總溶解固體低于200mg/L，PH：；水回收率：3545%。l 系統(tǒng)產(chǎn)水電耗：噸水電耗：＜15KWh（從海水池出口到反滲透出口的電耗）l 主要單元設備性能指標：海水一級預處理：(此部分由用戶另行招標自建)252。 處理水量：690m3/h；252。 出水水質(zhì)：濁度降到35NTU。海水二級預處理：252。 處理水量：690m3/h；252。 出水水質(zhì)：符合RO進水標準。自清洗過濾(2臺)：序號指標名稱單位設計值備注1出力m3/h/臺3502產(chǎn)水濁度NTU3超濾裝置(四組)：序號指標名稱單位設計值備注1出力m3/h/機組1552產(chǎn)水SDI15≤3 一年3水回收率%≥90 一級反滲透裝置(二組)：序號指標名稱單位設計值備注1出力T/h/臺125 2脫鹽率%99% 一年3系統(tǒng)回收率%40% 二級反滲透裝置(二組)：序號指標名稱單位設計值備注1出力T/h/臺105 2脫鹽率%99% 一年3系統(tǒng)回收率%85%、設計水源及水質(zhì)設計水源：海水取水點。原海水水質(zhì)分析：Item單位總量Turbidity濁度NTU變化的PH　　Total Dissolved Solid TDSmg/lit45000CalciumCamg/lit450MagnesiumMgmg/lit250SodiumNamg/lit16447PotassiumKmg/lit394Ammonium銨NH4mg/lHydrogen CarbonateHCO4mg/lit146Carbonate CO32mg/litSoleplate SO42mg/lit450Chloride Clmg/lit26852NitrateNO3mg/lit無FluorideFmg/lit無Silica SiO2mg/lit10IronFemg/lit無ManganeseMnmg/lit無Barium 鋇Bamg/lit無Strontium 鍶Srmg/lit無AluminiumAlmg/lit無Chlorine (total)Cl2mg/lit無Total Organic Carbon 總有機碳TOCmg/lit無Silt Density Index 污染密度指數(shù)SDImg/litCarbon DioxideCO2mg/litCaSO4 saturation飽和度　%4SiO2 saturation飽和度　%7Total Hardness 總硬度THmg/lit2148BioChemical Oxygen Demand生物化學氧要求BODmg/lit1設計水溫：20℃。三、設計說明、工藝說明根據(jù)單元工藝及其設備作用的不同，可把本海水淡化工程分為海水取水、海水一級預處理、海水二級預處理、反滲透海水淡化和產(chǎn)品水后處理及供水五部分，其中反滲透海水淡化是本工程的主要工藝，是確保系統(tǒng)產(chǎn)水品質(zhì)符合標準要求的關鍵所在。海水一級、二級預處理的目的是保證反滲透淡化裝置安全穩(wěn)定、高效經(jīng)濟的運行?，F(xiàn)分別就這五部分的工藝設計說明如下：海水取水(此部分由用戶另行招標自建)海水取水點設于（）。海水一級預處理(此部分由用戶另行招標自建，按5000m3/d規(guī)模)為了保證反滲透海水淡化裝置能安全穩(wěn)定、高效經(jīng)濟的運行，需將原海水處理到反滲透淡化裝置所需的進水水質(zhì)要求。該處理過程一般包括水質(zhì)凈化和水質(zhì)調(diào)整等步驟，簡稱預處理。原海水預處理的目的是解決如下問題：1) 防止膜表面結垢(包括CaCOCaSOSrSOCaFSiO2等)；2) 防止膠體物質(zhì)及懸浮固體等微粒污堵膜元件；3) 防止有機物質(zhì)污堵膜元件；4) 防止微生物污堵膜元件；5) 防止氧化性物質(zhì)對膜的氧化破壞；6) 保持反滲透裝置產(chǎn)水量穩(wěn)定。由于海域周期性漲潮、退潮的影響，海水中夾帶大量泥沙，濁度高，設計中采用疊片過濾與超濾預處理方案。海水一級預處理由水力循環(huán)澄清池，重力式無閥濾池，二氧化氯、混凝劑和助凝劑自動投加設備及中間清海水池組成，設計處理水量為690m3/h。海水經(jīng)一級預處理后，其濁度能降到35度以下。中間海水池是過渡性水池，起平衡調(diào)節(jié)作用，要求有30分鐘以上的儲水量。由于海水水源系表層海水，海水中存在大量微生物、藻類和細菌，細菌、藻類繁殖和微生物的生長不僅給取水設施帶來許多麻煩，而且會直接影響反滲透海水淡化系統(tǒng)及工藝管道管件的正常運行，因此，系統(tǒng)采用投加二氧化氯殺菌滅藻方案。，投加點設在水力澄清池前海水輸水管上，如條件許可時，可直接投加于海水取水口。目前國內(nèi)外海水淡化工程多采用鐵鹽作為海水預處理系統(tǒng)中的混凝劑。由于海水比重較大，鐵鹽生成的礬花比重大在海水中易于沉降，本方案選用三氯化鐵作為混凝劑，選用骨膠作為助凝劑。海水二級預處理海水二級預處理由海水增壓泵、自清洗過濾器、超濾過濾、保安過濾器及還原劑、阻垢劑自動投加設備等組成。海水經(jīng)二級預處理后，進入反滲透海淡化的海水水質(zhì)指標要求如下：252。 pH：2～11；252。 污染指數(shù)（SDI）：＜5；252。 游離氯：＜；252。 Fe：＜。設五臺海水增壓水泵（四開一備），每臺水泵流量為180m3/h，揚程35米。自清洗過濾器、超濾過濾旨在進一步降低海水濁度，以便達到反滲透海水淡化系統(tǒng)對海水給水的水質(zhì)要求，即污染指數(shù)（SDI）＜3。設置過濾精度為5μ的保安濾器，以防止顆粒進入高壓泵及反滲透膜組件，在達到一定壓差時需更換濾芯。正常工作條件下，濾芯可維持2~3個月的使用壽命?！?，以防止微生物的生長，但以聚酰胺為膜材料的反滲透海水復合膜耐余氯性很差，應確保進入反滲透裝置的海水的游離氯含量＜，因此，需要投加還原劑脫除海水中余氯。投加阻垢劑是為了防止難溶性無機鹽類在反滲透海水淡化過程出現(xiàn)沉淀結垢，本設計選用硫酸作為阻垢劑。反滲透海水淡化系統(tǒng)反滲透（RO）是以壓力為推動力，利用半透膜的選擇透過性，使給水中的雜質(zhì)成分得以分離去除的膜分離技術。在反滲透裝置中當對給水所施加的壓力大于溶液滲透壓時，水分子不斷地透過反滲透膜，經(jīng)過產(chǎn)水流道流入中心管，然后在出水端流出，而進水中的雜質(zhì)（如：離子、有機物、細菌、病毒等）被截留在膜元件的進水側，然后在濃水出水端流出，從而達到分離凈化目的。它具有高效率、低能耗、設備緊湊美觀、易自動控制等優(yōu)點。目前反滲透已成為海水淡化制備飲用水的主導技術之一。反滲透裝置由高壓泵、能量回收裝置、壓力提升泵、反滲透裝置、變頻控制柜及輔助設備組成。本項目反滲透海水淡化系統(tǒng)的產(chǎn)水能力為5000m3/d。海水經(jīng)反滲透處理后，產(chǎn)水符合國家市政飲用水水質(zhì)標準。反滲透產(chǎn)水低壓沖洗海水反滲透系統(tǒng)設計及水量平衡圖反滲透海水淡化采用多組件并聯(lián)一級一段式工藝流程，以便提高系統(tǒng)脫鹽率并確保單個元件的水回收率低于8%。反滲透壓力管采用國產(chǎn)玻璃鋼壓力管，耐壓1000psi，它具有膜元件組裝、檢查及拆卸簡便的特點。膜元件為美國陶氏公司生產(chǎn)的海水淡化復合膜元件SW30HRLE400i，%。347H2SO4RO進水量：620m3/hNaHSO3（10%）濃水排量：188m3/h濃水排量：188m3/hPX進水量：188m3/h高壓泵進水量：125m3/h淡水量：125m3/h海水淡化反滲透系統(tǒng)實行計算機和可編程器（PLC）自動控制。通過工控機、可編程控制器構成一個分散采樣控制，集中監(jiān)視的操作控制系統(tǒng)。對海水淡化系統(tǒng)水質(zhì)、溫度、流量、及pH值等相關模擬量參數(shù)實現(xiàn)顯示、存儲、統(tǒng)計、制表和打印。在工藝和控制技術上采取如下措施：海水取水泵設置自動控制；水池分別設置高、低液位開關，并與對應水泵聯(lián)鎖；加藥計量槽設置定時攪拌和低液位報警；高壓泵前設置低壓開關，產(chǎn)水設置高壓開關，當給水流量、壓力出現(xiàn)反常時，自動聯(lián)鎖報警、停機，以保護高壓泵和反滲透膜；設置淡化水出口旁路閥，當產(chǎn)品水含鹽量超出設定值時，自動把淡化水切換到濃水、報警；設置停機沖洗系統(tǒng)，一旦停機，用淡水自動沖洗，置換出反滲透組件內(nèi)的濃縮海水，以防止加入阻垢劑后產(chǎn)生的亞穩(wěn)態(tài)過飽和微溶鹽產(chǎn)生沉淀；設置pH和水溫檢測儀，連續(xù)監(jiān)視pH值和水溫。反滲透海水淡化用高壓泵采用丹麥GRUNDFOS生產(chǎn)的BME系列或Energy Recovery，INC.（USA）產(chǎn)多級離心高壓泵，過流材質(zhì)為904L不銹鋼，具有運行平穩(wěn)、低噪音、耐腐性好等優(yōu)點。壓力提升泵、能量回收裝置采用美國能量回收公司的產(chǎn)品，其中，壓力提升泵為耐高壓多級離心泵，能量回收裝置為壓力交換式能量回收器，其能量回收率可達9095%。系統(tǒng)采用壓力式能量回收裝置能回收排放高壓濃縮水90%以上的能量，使能耗大幅度降低?？紤]到海水水溫季節(jié)性變化較大，單位產(chǎn)水量的能耗變化較大，系統(tǒng)采用變頻控制技術，來控制高壓泵的啟動、運行、關閉，以節(jié)約單位產(chǎn)水的能耗，使反滲透海水淡化系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠地運行。輔助設備主要指反滲透裝置的化學清洗和殺菌設備，以實行對反滲透裝置定期清洗滅菌及較長時間停機時的保護。反滲透的預處理越完善，膜元件污染速度就越慢，膜元件清洗周期就越長，清洗時也越容易，清洗效果越好。但要保證膜元件在運行過程中不被污染是不現(xiàn)實的。因而在膜元件因運行累積而造成污染時，反滲透的進出口壓差上升時產(chǎn)水量下降時脫鹽率下降時，對反滲透膜元件進行化學清洗是必要的。系統(tǒng)配置一套化學清洗裝置，兼作反滲透長期停運時保護處理。RO化學清洗系統(tǒng)包括清洗水箱、清洗水泵等。清洗水箱的材質(zhì)具有耐腐蝕性并適用于所有可能用到的化學劑清洗；清洗水泵用于清洗藥液的增壓循環(huán)，其材質(zhì)具有耐腐蝕性并適用于所有可能用到的化學劑清洗；保安濾器用于截留清洗液在循環(huán)清洗的過程中從膜元件上沖洗出的污染物，以防其中大顆粒雜物再次進入膜元件，形成二次污染，堵塞膜通道。二級反滲透淡化系統(tǒng)二級反滲透裝置是本系統(tǒng)中深度脫鹽裝置，二級反滲透系統(tǒng)利用反滲透膜的特性來除去海水反滲透產(chǎn)水中剩余的可溶性鹽分、膠體、有機物及微生物，使水質(zhì)達到生活引用水質(zhì)標準。海水反滲透的產(chǎn)水經(jīng)提升泵經(jīng)過保安過濾器及高壓泵進入裝置的壓力容器內(nèi)的膜組件，水分子和極少量的小分子量有機物通過膜層，經(jīng)收集管道集中后，通往產(chǎn)水管再注入產(chǎn)品水池。反之不能通過的就經(jīng)由另一組收集管道集中后通往濃水排放管，排入超濾產(chǎn)水水池。系統(tǒng)的進水、產(chǎn)水和濃水管道上都裝有一系列的控制閥門，監(jiān)控儀表及程控操作系統(tǒng)，它們將保證設備能長期保質(zhì)、保量的系統(tǒng)化運行。為了安全的運行和操作，同時從投資和運行成本的綜合考慮，根據(jù)水量平衡，共設置2套出力為105m3/h的反滲透裝置，并聯(lián)運行，通過產(chǎn)品水池的液位控制反滲透裝置投運的套數(shù)。產(chǎn)品水后處理及供水產(chǎn)品水后處理及供水系統(tǒng)由pH調(diào)節(jié)設備、產(chǎn)品水池、供水泵和二氧化氯投加設備等組成。反滲透產(chǎn)水經(jīng)中和濾器和投加NaSO3后，調(diào)節(jié)pH值。系統(tǒng)設置產(chǎn)品水池一座（用戶根據(jù)現(xiàn)場實際情況自定），供水泵選用不銹鋼單級離心泵。、控制說明系統(tǒng)采用計算機+可編程控制器(PLC)的分散采樣控制、集中監(jiān)視操作的控制方式，以實現(xiàn)系統(tǒng)取水、制水、送水過程的自