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海水淡化设备预处理工艺的作用

来源:本站 发布时间:2020-01-02 点击量:423

海水预处理工艺 :

原水中有害物质包括悬浮物、胶体、铁锰盐、硬度、溶解气体、细菌和藻类等。水中的悬浮物及胶体在海水淡化过程中会沉积在受热面或膜表面,从而降低传热速度,缩短清洗周期,增加电耗或药品加入量,提高运行成本。水中的铁盐和锰盐一方面会降低水的电阻率,另一方面在空气中氧的作用下极易生成氢氧化物沉淀,堵塞水流通道、增加膜电阻、缩短膜的使用寿命。水中钙、镁等离子遇CO32-SO42-易生成碳酸盐和硫酸盐沉淀,pH值升高时还会生成氢氧化物沉淀,这些沉淀物同样会堵塞水流通道,降低膜的使用寿命,降低淡化效率。水中气体在海水淡化过程中,在传热面上积累而形成气膜,从而降低传热速度,O2则与金属发生腐蚀反应,损坏金属管道和设备。水中细菌与藻类在适宜的温度下,易在水体中、管道中、膜表面和淡化设备中大量繁殖,与水中悬浮物一起堵塞膜孔和管道,影响出水水质和产水量。因此,海水淡化前要去除原水水体中的悬浮物、胶体等杂质,并将水质软化,去除铁盐和锰盐,去除细菌、藻类等有害物质。

预处理工艺的方案包括杀菌灭藻、凝聚澄清、过滤除浊、除气、软化等工艺步骤。 1)反渗透淡化原水预处理工艺流程

反渗透淡化装置原水预处理的目的是预防生物污染和结垢,主要方法包括加氯杀菌、凝聚沉淀、多介质过滤、加酸调pH值、加阻垢剂、加还原剂、保安过滤等,它要求进水浊度低于1mg/L,污染指数达到23

建议的预处理工艺流程有以下几种方案:

(1) 海水(加杀菌剂、FeCl3、聚电解质)→絮凝槽→重力过滤器(加杀菌剂、还原剂)→活性炭过滤器(加硫酸、阻垢剂)0.5μmMF筒过滤器→反渗透膜组件;

(2) 海水9.5mm隔栅→双介质过滤器(加硫酸)→保安过滤器→软化器(加还原剂) →反渗透膜组件;

(3) 海水(加杀菌剂)→多介质过滤器(FeCl3、还原剂)→多介质过滤器(加还原剂)→活性炭过滤器(加硫酸阻垢剂)→保安过滤器→反渗透膜组件;

(4) 海水(加杀菌剂、FeCl3)→多介质过滤器→自动冲洗过滤器→超()滤装置→保安过滤器(加硫酸、阻垢剂)→反渗透膜组件。

上述流程可以根据水质情况合理优化。

在反渗透膜淡化工程中,通常用污染指数SDI值表征水质好坏,要求反渗透设备给水的SDI值小于5(一般为35),一般通过混凝除去海水中的胶体、悬浮杂质、降低浊度;由于海水pH值较高,且水温季节性变化大,选用三氯化铁作为絮凝剂具有温度影响小、矾花大而结实、沉降速度快等优点。海水经管网中投加1.8mg/L的三氯化铁,混凝后采用双层滤料过滤和活性炭过滤,过滤出水的SDI值控制在35之间;滤器采用钢衬板,外涂船用漆,过滤器直径2m,内设ABS水帽布水和不锈钢管排布气,滤速在78m/h;利用反渗透排放的浓缩海水作为过滤器反冲洗水,反洗周期约180h。海水淡化过程因海水浓缩会产生难溶无机盐,如碳酸钙、硫酸钙等,在反渗透膜表面和系统管道件上结垢沉淀,投加六偏磷酸钠可以有效防止钙、镁沉淀,但磷酸盐是细菌、微生物和藻类生长的营养剂,会加快这些生物的繁殖,比较经济的方法是加硫酸,调节反渗透系统的给水pH值在6.88.0之间,投加量约1.2mg/L,分解海水中的重碳酸盐离子,防止碳酸钙沉淀,同时控制海水淡化系统水回收率,以防止硫酸根离子过量产生硫酸钙沉淀。采用纳滤膜软化技术可以有效防止硫酸钙、硫酸镁沉淀影响;过滤器采用滤孔为5μm,过滤进高压泵前的海水,阻挡海水中直径大于5μm的颗粒杂质,确保高压泵、能量回收装置和反渗透膜元件的安全、长期运行。新型的反渗透淡化系统的发展趋势是采用集成膜技术(IMS),即将微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)和反渗透(RO)组合起来,IMS系统具有可靠性高、对原水的水质变化不敏感、操作费用低等优点。

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