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简述海水淡化设备技术分类及作用简析
一、 海水淡化技术
海水淡化设备, 海水由于其含盐量非常高, 而不能被直接使用, 当前主要采用两种方法淡化海水, 即蒸馏法和反渗透法。蒸馏法主要被用于特大型海水淡化处理上及热能丰富的地方。反渗透膜法适用面非常的广, 且脱盐率很高, 因此被广泛使用。反渗透膜法首先是将海水提取上来, 进行初步处理, 降低海水浊度, 防止细菌、 藻类等微生物的生长, 然后用特种高压泵增压, 使海水进入反渗透膜, 由于海水含盐量高, 因此海水淡化设备反渗透膜必须具有高脱盐率, 耐腐蚀、 耐高压、 抗污染等特点
2、 经过反渗透膜处理后的海水, 其含盐量大大降低, TDS含量从36000毫克/升降至200毫克/升左右。淡化后的水质甚至优于自来水, 这样就可供工业、 商业、 居民及船舶、 舰艇使用。
二、 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但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, 因此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。
三、 混凝过滤
因为海水具有周期性涨潮、 退潮, 水中常夹带大量泥沙, 浊度变化较大, 易造成海水预处理系统运转不稳定, 故在预处理中要
3、加入混凝过滤, 目的在于去除海水中的胶体、 悬浮杂质, 降低浊度。在反渗透膜分离工程中一般见污染指数(SDI)来计量, 要求进入反渗透设备的给水的SDI<4。由于海水比重较大, pH值较高, 且水温季节性变化大, 预处理系统常选用三氯化铁作为混凝剂, 其具有不受温度影响, 矾花大而结实, 沉降速度快等优点。
四、 电渗析法
渗析是属于一种自然发生的物理现象。如将两种不同含盐量的水, 用一张渗透膜隔开, 就会发生含盐量大的水的电介质离子穿过膜向含盐量小的水中扩散, 这个现象就是渗析。这种渗析是由于含盐量浓度不同而引起的, 称为浓差渗析。渗析过程与浓度差的大小有关, 浓差越大, 渗析的
4、过程越快, 否则就越慢。因为是以浓差作为推动力的。因此, 扩散速度比较慢。如果在膜的两边施加一直流电场, 就能够加快扩散速度。电解质离子在电场的作用下, 会迅速地经过膜, 进行迁移过程, 这样, 就形成了去除水中离子的淡水室和离子浓缩的浓水室, 将浓水排放, 淡水即为除盐水。这就是电渗析法除盐原理
【电渗析法在海水淡化中的作用有哪些】
反渗透法海水淡化与蒸馏法对比, 膜法海水淡化只能利用电能, 蒸馏法海水淡化利用热能和电能。因此反渗透淡化适合有电源的场合, 蒸馏法适合有热源或电源的各种场合。可是随着反渗透膜性能的提高和能量回收装置的问世, 其吨水耗电量逐渐降低。反渗透海水淡化经一次
5、脱盐, 能生产相当于自来水水质的淡化水。虽然蒸馏法海水淡化水质较高, 但反渗透技术仍具有较强的自身优势, 如应用范围广, 规模可大可小, 建设周期短, 不但可在陆地上建设, 还适于在车辆、 舰船、 海上石油钻台、 岛屿、 野外等处使用。
反渗透系统需要较好的预处理, 才能保证出水水质。在海水淡化领域中, 预处理是保证反渗透系统长期稳定运行的关键。由于海水中的硬度、 总固体溶解物和其它杂质的含量均较高, 在运行过程中, 反渗透系统对于浊度、 pH值、 温度、 硬度和化学物质等因素较为敏感, 因此对进水的要求相对较高, 如果进水水质差, 产水率就非常低。因此, 海水在进入反渗透膜装置之前必须
6、进行预处理。以下是海水淡化的常见的工艺简述。
【海淡系统主要运行参数】
本系统设计脱盐率一年内≥99%, 三年内≥98%, 回收率≥40, 单套装置产水量为55t/h。
为防止膜表面的生成碳酸盐垢、 硫酸盐垢和氧化性物质对膜的损害, 在保安过滤器前设置了硫酸计量设备调节反渗透进水PH值及阻垢剂和亚硫酸氢钠加药装置。
经过一级反渗透的设备后盐分含量依然较多, 因此系统中设置了二级反渗透。二级反渗透设计脱盐率一年内≥97%三年内≥95%, 回收率≥85, 单套装置产水量为46 t/h。经过二级反渗透减少了后序锅炉补给水处理系统(混床)的负担。
该电厂海水淡化系统经过一
7、年多的运行实践, 各项指标基本满足了设计要求。当前, 海水淡化技术发展很快, 工程造价和运行成本持续降低。西北发电的技术主要发展趋势为降低反渗透膜的操作压力, 提高反渗透系统回收率, 增强系统抗污染能力等, 西北发电的反渗透海水淡化技术已经在印尼市场应用成功, 该技术在全球海洋国家应该都有很好的市场前景。
本系统区别于普通反渗透系统就是增加了一个能量回收装置PX机, PX能量回收技术有效地减少了经过主高压泵的流量。因为主高压泵尺寸的缩小能够减少投资和运行成本。在一个有PX装置的典型SWRO系统中, 以40%的回收率运行, 主高压泵能够提供41%的能量, 而升压泵提供2%, PX装置提供剩下的57%;
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