海水淡化设备结垢及腐蚀机理
低温多效海水淡化原理
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低温多效海水淡化装置中污垢的形成
第３ ５卷 第 ４期
２ ０ １ ３年 ８月
黑
龙
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Ｖ ０ １ ． ３５ ＮＯ ． ４ Ａｕ ｇ．２ ０１ ３
ＨＥＩ Ｌ ＯＮ ＧＪ Ｉ ＡＮＧ Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ Ｔ ＲＩ Ｃ Ｐ Ｏ Ｗ ＥＲ
低 温 多效 海 水 淡 化 装 置 中污 垢 的 形 成
欧 佳， 宋雪峰 ， 李梦 学
ｔ ｈ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｕ ｌ ｅ ｏ ｆ ｃ ａ ｌ ｃ ｉ ｕ ｍ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ａ ｔ ｅ ｂ ｙ ＸＲ Ｄ， Ｓ ＥＭ ａ ｎ ｄ ｆ ｌ ｕ ｏ ｒ ｅ ｓ ｃ ｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｉ ｃ ｋ ｎ ｅ ｓ ｓ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ．Ｔ ｈ ｅ
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低温多效海水淡化设备结垢原因分析及处理
第42卷第7期2013年7月热力发电T H E R M A L P O W ER G E N E R A T I O NV01．42N O．7J ul．2013儆湿多敫洛水泣亿设备佬循[摘要][关键词] [中图分类号] I D O l编号]原围分衍殷处理张瑞祥1，裴胜1，刘慧娟2，张大勇21．西安热工研究院有限公司，陕西西安7100322．中国电力工程公司，北京100048首台国产低温多效海水淡化(L T M E D)设备投运初期出现结垢严重、造水比低、产水量逐渐减少的现象。
分析表明，系统结垢主要由蒸汽热压缩器设计的引射系数偏大使减温水量偏小，抽汽量偏大造成造水比设计值偏大，以及海水喷嘴存在堵塞，布水不均匀所致。
通过酸洗除垢、清洗喷嘴、调整减温水量等措施，使产水量和造水比得以恢复，且经过半年的长期运行，未发现结垢。
海水淡化；低温；多效海水淡化；结垢；引射系数；减温水TK248；P747+13[文献标识码]A[文章编号]1002—3364(2013)07—0097—03 10．3969／j．i ssn．1002—3364．2013．07．097Scal i ng on l ow t e m per at ur e m ul t i—ef f ect s ea w at er des al i nat i on equi pm ent s：r eas on anal ys i s and t r eat m entZ H A N G R ui xi a n91，PEI She n91，LI U H ui j uan2，Z H A N G D ayon92 1．X i’an T her m al P ow e r R es ea r ch I ns t i t ut e C o．，L t d．，C hi na H u anen g G r oup，X i’3n710032，Sha anxi P r ovi nce，Chi na2．C hi na N a t i o na l E l ect r i c En gi ne er i ng C o．，Lt d．，B eij i ng100048，C hi naA bst r act：S uc h phe nom e na as se r i ous sca l i ng，l ow per f or m ance r at i o and gr a dual l y dec r ea se d w a t e r yi el d occ ur r ed dur i ng i ni t i al ope r at i on of t he fi r st dom es t i c l ow t em per at ur e m ul t i—ef f ect s e aw a t e r de sa l i nat i on(LT M E D)equi pm e nt．B y r e cal c ul a t i ng t he ope r a t i on pa r am et er s，i t f ound t hat t he t o o l a r ge des i gned i nj ec t i on coef f i ci en t of s t ea m com pres s or c aus ed t he s m a l l am ount of des uper—hea t i ng w a t er，and o v er hi gh t em per at ur e of s t eam e nt er ed t he f i rs t ef fect，SO t he sca l i ng occurr ed．T oo l a r ge am ount of s t ea m ext r a ct i on l ed t o l ar ger per f or m ance r at i o．Besi de s，bl ocki ng i n s ea w a—t er nozzl e and uneven w a t e r di st r i but i on w er e al s o i m por t ant r ea s on s f or t he s ys t em sca l i ng．A f t er sever al m ea s ur em ent s w er e t aken，l i ke pi ckl i ng and de sca l i ng，cl eani ng t he nozzl e，adj us t i ng t he des uper heat i ng w a t e r and SO on，t he w a t e r yi el d and per f or m ance r at i o w er e r e cover ed．Fur t her—m or e，af t er si x m ont h s’r unni ng，nO sca l i ng occ ur r ed agai n．K ey w or ds：se a w a t e r de sal i na t i on；l ow t em per a t ur e；m ul t i—ef f e ct s ea w a t e r des al i nat ion；f oul i ng；i n—j ect i on coef f i ci ent；des upe r he at i ng w at er由国内某公司参照以色列I D E公司技术生产的低温多效海水淡化设备，设计有1个冷凝器、7个蒸发器，设计额定工况的蒸汽耗量21．6t／h，产水量188t／h，含盐量小于10m g／L，第1效产一次蒸汽冷凝水(包括减温水)40t／h，总造水比(G O R)为10。
海水淡化成套设备工作原理
海水淡化成套设备工作原理
海水淡化成套设备
在我国人口众多，每天都需要大量的淡水资源，但是淡水资源短缺，河水、地下水污染现象逐渐加剧，为了解决水资源短缺问题，海水淡化设备的出现无疑是时代发展的必然趋势。
海水淡化成套设备优势
1、具有各种能量回收系统的使用经验，所采用的能量回收系统和整体优化设计使得能量消耗大大降低。
2、严谨的工艺设计和精良细致的设备选材，确保了系统较长的使用寿命和较低的维护成本。
3、先进的水质检测控制和精良的系统维护方案确保出水水质长期稳定。
4、根据客户进水水质条件量身定制标准化方案，采用多种组合工艺，确保系统产水水质稳定，保证客户用水需求。
海水淡化成套设备工作原理
反渗透技术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。
反渗透膜的膜孔径非常小，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。
系统具有水质好、耗能低、无污染、工艺简单、操作简便等优点。
海水淡化成套设备应用领域
广泛应用于海上作业、商业、工业、船舶、海岛、渔船、海岛生活用水、居民舰艇等使用。
中型海岛海水淡化设备工作原理
中型海岛海水淡化设备工作原理
首先是预处理阶段，海水淡化设备通常会对原始海水进行一系列处理，以去除其中的悬浮物、颗粒物、胶体以及有机物等。
这可以通过过滤、沉淀、氧化等方法实现。
预处理的目的是保护后续膜分离过程中膜的性能，
防止其堵塞和污染。
接下来是膜分离阶段，将经过预处理的海水送入反渗透（RO）膜单元。
RO膜是一种半透膜，可以让水分子通过，而排除盐和其他溶解物。
海水
在经过RO膜时，由于膜的选择性，水分子通过膜而盐和其他溶解物则被
留在膜的一侧。
这样，海水中的盐分浓度就可以被大幅降低。
在除盐阶段，RO膜单元产生的淡水和浓缩的海水分开。
浓缩的海水
经过浓水侧端，在高压下排出设备。
一部分海水可以通过再循环系统返回
至预处理阶段进行再处理，以提高海水淡化设备的效率。
最后是后处理阶段，淡水通过RO膜后通常还需要经过一些后处理步骤，以确保其质量符合人们的饮用水标准。
后处理过程可以包括消毒、调
节酸碱度、除去余留的溶解物等。
这样处理后的淡水就可以直接供居民和
旅客使用。
需要注意的是，海水淡化设备在工作过程中会消耗大量的能源，主要
是用于产生所需的高压。
为了提高能源效率，一些海水淡化设备也会采用
能量回收技术，将一部分压力能转化为电能，以减少对外部能源的依赖。
总之，中型海岛海水淡化设备通过预处理、膜分离、除盐和后处理等
步骤，将海水中的盐分和其他溶解物分离，从而获得可供居民和旅客直接
使用的淡水。
随着技术的发展，海水淡化设备的效率和能源利用效率也将
不断提高，以满足更多地区的淡水需求。
海水淡化厂的工作原理图
海水淡化厂的工作原理图
很抱歉，我无法通过文字向您提供工作原理图。
不过，我可以尝试通过文字向您解释海水淡化厂的工作原理。
海水淡化是一种将海水转化为淡水的过程，主要通过蒸馏和膜分离技术实现。
下面是一个简单的工作原理解释：
1. 预处理：海水通常会包含大量的杂质和生物有机物，所以首先需要进行预处理。
这一步骤可以包括过滤、沉淀、悬浮物去除等，以减少杂质对后续处理的影响。
2. 蒸发/蒸馏：在蒸发/蒸馏阶段，海水会被加热以产生水蒸气。
水蒸气会上升到冷凝器，并在那里冷却成为淡水。
3. 冷凝：在冷凝器中，使用冷却水将水蒸气冷却成液体状态，形成可用的淡水。
4. 膜分离：另一种海水淡化的方法是通过膜分离技术，例如反渗透。
在反渗透过程中，海水通过一个半透膜，该膜只允许水分子通过，而阻止盐和其他杂质通过。
通过施加一定的压力，海水中的水分子透过膜，形成淡水。
5. 淡水收集：淡水将被收集和存储供给人们使用。
这只是海水淡化厂的基本工作原理，实际的工艺可能会涉及更多的步骤和设备。
工艺的具体细节会因厂商、技术和规模而有所不同。
海水淡化设备结垢及腐蚀机理 共28页PPT资料
海水中主要离子成分
结垢的主要原因
在各种结垢物中，析晶结垢是最主要的原因
溶解度：在一定的温度下，某物质在100克溶剂里达到饱 和状态时所溶解的克数,用字母s表示，通常溶解度指的是 物质在水里的溶解度。
海水中溶解了各种离子，在海水淡化过程中，溶剂蒸发， 海水浓缩，溶解在海水中的各种盐类处于过饱和状态，就 会从海水中析出，沉寂下来就成为水垢。水垢为难溶无机 盐类，
影响结垢的因素
1、温度的影响 1、1 水温升高 一些溶解盐类的溶解度会降低，这样它们有
可能从海水中析出，成为水垢。这些溶解度随温度升高而 降低的盐类有：碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙等。 1、2 气体溶解度：随着温度的升高，气体溶解度降低。存在 氧气、二氧化碳的散失。在水中碳酸钙与碳酸氢钙存在着 下述平衡关系：
海水淡化是除去海水中的盐分以获得淡水的工艺过程。亦 称海水脱盐。
海水淡化的方法，基本上分为两大类：1、从海水中取淡 水，有蒸馏法、反渗透法、水合物法、溶剂萃取法和冰冻 法。2、除去海水中的盐分，有电渗析法、离子交换法和 压渗法。
蒸馏法
蒸馏法海水淡化是将海水加热蒸发，再使蒸气冷凝得到淡 水的过程，常见的又可分为： 低温多效蒸发：让加热后的海水在多个串联的蒸发器中蒸 发，前一个蒸发器蒸发出来的蒸汽作为下一蒸发器的热源， 并冷凝成为淡水。 压气蒸馏：海水预热后，进入蒸发器并在蒸发器内部分蒸 发。所产生的二次蒸汽经压缩机压缩提高压力后引入到蒸 发器的加热侧 多级闪蒸
(1)析晶污垢：海水中溶解的无机盐结晶沉积在管道的表面 所（形M成gS的O4污）垢，。碳主酸要钙成（分C是aC硫O酸3 ）钙等（。CaSO4 ），硫酸镁
(2)微粒型污垢：海水中悬浮的固体颗粒如砂粒、灰尘、炭 黑，在管道上积聚而形成的污垢。
浅谈海水淡化工程设备防腐
浅谈海水淡化工程设备防腐摘要：近些年来，国内海水淡化工程发展迅速，海水及海洋大气环境对设备腐蚀问题严重。
海水淡化防腐问题也越来越得到重视。
本论文将结合辽宁徐大堡海水淡化工程，对海水淡化工程防腐问题进行阐述。
关键词：海水淡化防腐1 海水淡化设备腐蚀的影响因素海水含盐量在3.5%左右，是天然强电解质，大多数金属结构材料受海水或海洋大气的腐蚀，通常海洋腐蚀环境分5个区带：海洋大气区、浪花飞溅区、潮差区、海水全浸区及海底泥土区。
根据本工程的实际，本论文仅讨论海洋大气区和海洋全浸区的影响因素。
海洋大气的腐蚀环境和内陆环境相比，由于金属表面存在着盐粒盐雾，特别是氯化钙和氯化镁等海盐粒子是吸湿性的，容易在金属表面形成液膜，而且在金属表面常有真菌和霉菌的沉积，保持了表面的水分，增强了环境的腐蚀性，在海洋大气中具有的影响因素有水分、尘埃、二氧化硫、盐粒等。
后面将叙述针对这些因素采取的相应的防腐措施。
在海水全浸区，影响因素主要有温度、流速、溶解氧、盐度、PH值、海洋生物等，一般来说，温度上升腐蚀速度越快，但也考虑到氧扩散等其他因素。
对于表面难以形成钝化膜的金属，流速加快，使金属表面水膜变薄，氧扩散容易，腐蚀加快。
而对于易形成钝化膜的金属，流速加快，反而易形成钝化膜，腐蚀速度反而降低。
氧是金属电化学腐蚀过程中阴极反应的去极化剂，可使微电池阳极区金属溶解造成腐蚀，但另一方面由于金属氧化膜形成，可以抑制腐蚀反应的进行。
盐度增加也将造成腐蚀加快，但盐度增加到一定程度时，由于溶解氧浓度降低而造成腐蚀速度下降。
PH值对不同的金属腐蚀影响不仅相同。
在海水中金属表面经常有贝壳或藻类等生物附着着并生长，开始可能会由于生物附着降低金属的腐蚀速递，但不久就会加速腐蚀、产生孔蚀或者涂层遭到破坏。
因此影响腐蚀的因素是多样化且复杂的。
2 海水淡化设备腐蚀原因、后果及防腐措施本项目包括海水淡化预处理、超滤预处理、反渗透相关工艺设备管道、电气自控及配套的土建等，下面分类别进行讨论。
核电厂海水淡化设备设施海水腐蚀问题及处理
2017年12月核电厂海水淡化设备设施海水腐蚀问题及处理王友（山东电力工程咨询院有限公司，山东济南250013）摘要：本文主要对核电厂海水淡化系统设备设施的海水腐蚀问题及其相应的处理办法进行了分析和论述。
关键词：核电厂；水工构筑物；腐蚀机理；防腐处理；海水淡化核电厂用水量较大，我国现阶段核电厂都是建在海滨地区，核电厂的用水基本由海水获得，淡水采用海水淡化形式获取。
以膜法海水淡化工艺为例，海滨核电厂海水淡化设备设施的海水腐蚀主要包括海水淡化絮凝池、V 型滤池水工构筑物以及过滤器等预处理设备管道等的海水腐蚀。
为保证核电厂的安全运行，必须采取有效措施降低核电厂海水淡化设备设施的海水腐蚀。
1水工构筑物的腐蚀1.1水工构筑物腐蚀的研究核电厂海水淡化系统中，海水首先进入海水淡化预处理系统的絮凝沉淀池、V 型滤池等水工构筑物，海水淡化预处理系统水工构筑物比较容易受到海水的腐蚀。
海水淡化预处理系统的腐蚀会影响化学水处理的运行，导致制水水质变差，进而影响核电厂的安全运行，因此必须采取必要的措施预防和处理海水对海淡预处理系统的腐蚀。
海水对海水淡化絮凝沉淀池、V 型滤池等水工构筑物的腐蚀主要出现混凝土的剥落、开裂、埋件锈蚀、钢筋锈蚀等现象，图1是某核电厂V 型滤池受到海水腐蚀后的照片。
图1V 型滤池滤梁腐蚀情况1.2相应的处理方法(1)为了确保絮凝沉淀池、V 型滤池等水工构筑物不受腐蚀，首先要做好防腐设计，混凝土设计选择耐海水腐蚀混凝土，充分考虑腐蚀性海水的种类，选择适合的耐海水混凝土配比。
内壁、底板等与海水直接接触的部分,需根据海水的特性选择合适的防腐涂料及防腐工艺。
结构设计要考虑海水的腐蚀能力，钢筋的保护层厚度要满足防止海水腐蚀的条件。
(2)结构施工工艺、施工逻辑的安排要符合设计要求，混凝土的选择及配比适应当地海水的特性，确保材料质量。
施工过程中严把质量关，所有需要防腐的预埋件、锚筋防腐前应做好除锈。
混凝土浇筑后，取出对拉螺栓钢杯等钢筋紧固件时，需仔细检查，确保每一个对拉螺栓钢杯都被取出，并进行缺口封堵。
大型海岛海水淡化设备工作原理
大型海岛海水淡化设备工作原理
大型海岛海水淡化设备
海水淡化设备主要适用于沿海地区，我们国家沿海城市很多，因此海水淡化技术得到很大的推广和普及，同时，使用海水淡化设备可以很大程度节省淡水资源的使用。
大型海岛海水淡化设备优势
1.反渗透淡化脱盐过程不需对海水进行加热，在常温下进行操作，无相变，故能耗少，制水成本低。
2.采用的是全膜法的工艺，和其他的工艺相比，降低水中的胶体，微生物等对反渗透膜的损坏和污染等技术。
延长了反渗透膜的使用寿命。
设备结构紧凑，安装方便，便于维护。
大型海岛海水淡化设备工作原理
海水由供水泵进入石英砂(多介质过滤器)和活性炭过滤系统过滤。
过滤后水经过水质还原、PH调整以及阻垢剂添加后进入的精密和保安过滤系统，过滤后的低压海水一路进入高压泵加压，另一路进入压力交换式能量回收装置，升压后的海水经过增压泵加压后与高压泵出水混合进入反渗透膜堆系统。
高压海水在膜堆的处理下一部分透过膜形成淡水，经过水质调整后进入淡水水箱储存。
其余的高压浓缩水进入压力交换能量回收装置回收能量后排放。
大型海岛海水淡化设备应用领域
远洋货船、海岛、石油钻井平台、海鲜保鲜行业、船舶业、制造业等。
海水淡化设备的材料选择及防腐
海水淡化设备的材料选择及防腐在海水淡化过程中，要用到很多材料，常用的壳体、换热材料有碳钢、不锈钢、钛管、铜管、铝管。
下边就这几种材料在海水中的腐蚀做一个简单的介绍，并指出一些相应的防腐措施。
1、铸铁在海水中的腐蚀铸铁在海水中的腐蚀类型为石墨腐蚀。
即铸铁表面的铁腐蚀,留下不腐蚀的石墨和腐蚀产物,腐蚀后保持原来的外形和尺寸,但失去了重量和强度。
除去石墨和腐蚀产物,呈不均匀全面腐蚀。
灰口铸铁HT200在海水中暴露1年的腐蚀率为0.16mm/a,平均点蚀深度、最大点蚀深度分别为0.27mm、0.45mm。
灰口铸铁在海水中的腐蚀速度随暴露时间下降,HT200在海水暴露0.5年的腐蚀率为0.19mm/a,暴露1.5年的腐蚀率为0.14mm/a。
普通铸铁在海水中的腐蚀速度与碳钢接近。
碳钢在青岛小麦岛海区暴露1年的典型腐蚀率为:全浸区0.18mm/a,海洋大气区0.06mm/a。
灰口铸铁在流动海水中的腐蚀速度随海水流速的增大而增大, HT200在3m/s的海水中试验164h的腐蚀率为1.0mm/a;在7和11m/s的海水中试验40h,腐蚀率为7.82和9.33mm/a。
灰口铸铁在流速为5、10和15m/s的海水中试验30天的腐蚀率分别为1.8、2.7和3.6mm/a,它与碳钢在流动海水中的腐蚀速度接近。
(1)普通铸铁在天然海水及流动海水中的腐蚀速度与碳钢接近。
(2)低合金铸铁在海水中的腐蚀行为与普通铸铁的腐蚀行为相似。
CrSbCu铸铁在海水中的腐蚀比普通铸铁轻。
添加Ni、Ni-Cr、Ni-Cr-Mo、Ni-Cr-Cu、Ni-Cr-Re、Cu-Sn-Re、Cu-Cr、Cu-Al等的低合金铸铁在海水中的腐蚀速度与普通铸铁无明显差别。
加入少量Ni、Cr、Mo、Cu、Sn、Sb、Re等元素可减小铸铁海洋大气区的腐蚀速度。
(3)高镍铸铁在天然海水及流动海水中的腐蚀均较轻。
高镍铸铁在海水中暴露1.5年的腐蚀率大约是普通铸铁的1/3,它们在海水中暴露1.5年的最大点蚀深度小于0.20mm。
海水淡化装置结垢原因分析
Abstract
Desalination plant,usually, in addition to cleaning the ship's fresh water supply for drinking things, power plant, desalination plant directly affects the ability of marine life. Desalination plant is an important fresh watersupply equipment .The Scalingof desalination plant directly affectthe normal operation of the plantwhich affects the supply of fresh water ocean-going vessels.
Key words：Desalination,Scale, Mechanism，Clean
3.5、清洗实例……………………………………………………………………...16
3.5.1清洗工艺………………………………………………………………..16
3.5.2清洗范围………………………………………………………………..16
目前船用大多数海水淡化装置是蒸馏式的例如：真空沸腾式和闪发式海水淡化装置但是真空沸腾式海水淡化装置结垢较严重，而闪发式则很好解决了这一问题。由于较好的解决了结垢问题，作为新兴的海水淡化技术反渗透海水淡化装置近年来也得到较快的发展目前已有部分运用到舰艇上。
目前,海水淡化在水处理领域应用十分广泛,但结垢问题大大提高了其运行成本。对无机盐的结垢多采用向系统添加阻垢剂的方法加以防止。因此,阻垢剂的开发一直是研究的热点。目前,阻垢剂的研究逐渐向高效、多功能、复合化、低毒化方面发展。按其分子的结构分为均聚物阻垢剂、共聚物阻垢剂(含磷类、聚羧酸类、磺酸类)近年来共聚物阻垢剂作为反渗透阻垢剂的发展十分迅速。聚合物类阻垢剂具有阻垢效果佳、热稳定性好等优点据文献报道,共聚物类反渗透阻垢剂主要是通过晶格畸变和分散两种作用来抑制沉积物的形成,同时具有很好的阈值效应。其结构上的特效官能团达到阻垢效果。
锈层对海水淡化一级反渗透产水中碳钢腐蚀行为的影响
ｓ ｌｔ ｓ Ｏ ｔａ ｈ ｏ ｒ ｓｏｎ ｒ ｔｓ ｏ ａ ｂ ｎ ｓｅ ｌ ｒ ａ ｋ ｄｙ ｄｉｅ ｅ ｔ Ｔｈ ｅ ｃ ｉ ｏｅ ｔ Ｉ ｆ ｏｕ ｉ ．Ｓ ｈ ｔｔ ｅ ｃ ｒｏ ｉ ａｅ ｆｃ ｒ ｏ ｔ ｅ ｏｎ ｗｅ ｅ ｍ ｒｅ ｌ ｆ ｒ ｎ ． ｅ ｒｄｕ ｔ ｏｎ ｐ ｔｎ ｉ ａ ｏ
一
级Ｒ Ｏ产水 中的腐蚀 得到了极大加速， 腐蚀 速率最终 由溶液至 内锈层之 间的氧 极限扩 散 电流密度决定． 其 防
腐 方法 应 能抑 制 腐 蚀 产 物 ＹＦ ＯＯＨ的还 原 ． ．ｅ
关键词 ： 锈层； 海水： 一级 Ｒ Ｏ产水： 电化学行为： 腐蚀机理： 防腐
中 图分 类号 ： ０６ ６ ４
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脱盐水设备结垢的原因有哪些
脱盐水设备结垢的原因有哪些
脱盐水设备在运行过程中可能会遇到结垢的问题，影响设备的正常运行。
下面就脱盐水设备结垢的原因进行了解和分析。
什么是结垢？
结垢是指在水处理过程中，水中含有的部分物质与设备内壁或内部构件结合形成固体颗粒或块状物，造成设备内部通道狭窄，导致水流通不畅，从而影响设备的工作效率。
脱盐水设备结垢的原因
脱盐水设备结垢的原因很多，下面就列举出几种比较常见的原因。
1.水质问题
由于水中含有的杂质太多，例如铁、锰、硬度盐等，这些杂质会通过膜分离过程堆积在膜表面，逐渐形成膜结垢，影响反渗透设备的正常运行。
2.水流速度过慢
反渗透膜的清洗需要一定的水流速度和水流量，如果水流速度过慢，就会导致膜表面结垢，破坏膜的过滤效果。
3.沉积物问题
由于脱盐水设备底部的沉积物在使用过程中未能及时进行清洗，导致底部积累了大量的污垢，使设备状况逐渐恶化，影响设备的正常运行。
4.水温过高
当脱盐水设备的水温过高，就会出现结垢问题。
这是因为高温会使矿物质沉积在设备内侧。
如果这些矿物质没有及时呈现与清除，就会逐渐形成反渗透膜结垢。
5.设备颗粒污染
脱盐水设备在进水时，设备颗粒污染也是一种常见的原因，这是因为进水前的污水并未得到净化处理，引入了多种颗粒物，渗透膜表面随之产生了许多的沉淀，形成了盐渍结垢。
结语
以上就是脱盐水设备结垢的原因分析，了解了这些原因后，就可以采取一些有效的方法来预防结垢问题的发生，提高设备的使用寿命和工作效率。
热法海淡结垢解决方案研究
热法海淡结垢解决方案研究摘要：本文通过研究化验数据及现场生产检修数据分析热法海淡MED结垢原因，，并采取有效的方式解决热法海淡结垢问题，保证设备长期稳定运行。
关键词：热法海淡；MED；结垢；聚合硫酸铁一、概述热法海水淡化采用热水闪蒸-MED/闪蒸-MED-TVC低温多效蒸馏工艺共7套装置，海水经预处理后直接进入MED设备进行闪蒸产生淡水，设备冷却海水采用原海水。
运行半年后发现结垢严重。
通过分析热法海水淡化MED内部结垢原因，采取有效的方式解决热法海淡结垢问题，保证设备长期稳定运行。
二、研究内容（1）垢样成分分析对6#机和2#机清洗前的垢样进行盐酸溶解实验：称取垢样各0.5g，分别将溶解在25mL 1mol/L HCl中，立即产生大量气泡；溶解后，6#机样品溶液颜色呈现半透明，2#机样品溶液颜色稍深；经过长时间静置后，发现6#机样品溶液中的沉淀量较少，2#机样品溶液中的沉淀量稍多；将垢样溶解后的沉淀物过滤，检测滤液中的总硬度和钙硬度，推测6#机和2#机垢样中主要成分为碳酸钙，其所含比例为95%左右。
由于1#机清洗后4效仍有较多垢残留，取样后发现不溶于盐酸，采用XRF X射线荧光光谱分析对其元素组成进行分析。
分析样品为1#机酸洗后4效管束上部、底部垢样，同时以6#机清洗前垢样作为对比；通过分析，1#机4效清洗后剩余垢的主要成分为硫酸钙，占比达80%以上。
（2）结垢原因分析检修时发现物料海水过滤器内附着着大量黑色物质同时换热管及喷嘴表面也存在红褐色和黑色物质。
黑色物质取样分析结果如下：黑色物质主要成分是Mn和O，质量百分比分别达到40%和30%左右，其次是C和Fe，还含有少量的Ca、Mg等成垢元素以及其他元素。
表明该物质的主要成分为锰的氧化物和少量铁的氧化物；红褐色/黑色物质来源分析：1.通过对物料海水过滤器和冷却海水过滤器内部的检查对比，发现物料海水过滤器内部附着有黑色物质，而冷却海水过滤器内部则呈现金属本体色，说明该物质来源于物料海水中；2.通过连续取样检测原海水和经预处理后的物料海水中Mn的含量以及混凝沉淀中所投加的絮凝剂FeCl3中Mn的含量，发现原海水中Mn含量与海水水质表吻合，而物料水中的Mn含量要高于原海水一至两个数量级，表明其来源为所投加的絮凝剂；3.本项目混凝沉淀出水母管上设有氧化性杀菌剂次氯酸钠的加药，促使了絮凝剂中带进来的Mn和Fe在热法海水淡化物料海水中被氧化并沉积于过滤器、蒸发器内壁、换热管束等金属表面形成红褐色或黑色。
苏州海水淡化设备工作原理
苏州海水淡化设备工作原理
苏州海水淡化设备
我国虽然是水资源大国，但由于人口众多、工业发展迅速，水资源利用率高，导致水资源一直无法跟上用水的速度。
而采用海水淡化技术是解决这一问题的有效快速途径。
苏州海水淡化设备优势
该套系统管道采用耐腐蚀材料，保证了全套系统的经久耐用。
主机系统采用了先进的RO膜元件，根据设备的产水量结合高效独特的能量回收技术设计而成，保证了系统运行的低能耗。
并配有先进的检测监控系统，保证系统运行可靠，产
水优质以及为系统的运行状况提供准确的信息。
整套系统的管理中配备了先进的流量、压力等控制仪表及卸压、排放管路，以保证整个管路系统平稳运行、安全，方便可靠。
苏州海水淡化设备工作原理
反渗透淡化工艺中，只能由水分子和少量离子能够穿过反渗透膜，而且其他离子和杂质将被截留下来，并随着水分的减少而被浓缩。
这种方法由于没有相变而十分节能。
它同时能滤除各种细菌、病毒、热源和其他污染物，获得高质量的纯水。
盐分和其他杂质低的情况下生产成本低。
苏州海水淡化设备应用领域
广泛应用于海上作业、商业、工业、船舶、海岛、渔船、海岛生活用水、居民舰艇等使用。
海水淡化设备的材料选择及防腐
海水淡化设备的材料选择及防腐在海水淡化过程中，要用到很多材料，常用的壳体、换热材料有碳钢、不锈钢、钛管、铜管、铝管。
下边就这几种材料在海水中的腐蚀做一个简单的介绍，并指出一些相应的防腐措施。
1、铸铁在海水中的腐蚀铸铁在海水中的腐蚀类型为石墨腐蚀。
即铸铁表面的铁腐蚀,留下不腐蚀的石墨和腐蚀产物,腐蚀后保持原来的外形和尺寸,但失去了重量和强度。
除去石墨和腐蚀产物,呈不均匀全面腐蚀。
灰口铸铁HT200在海水中暴露1年的腐蚀率为0.16mm/a,平均点蚀深度、最大点蚀深度分别为0.27mm、0.45mm。
灰口铸铁在海水中的腐蚀速度随暴露时间下降,HT200在海水暴露0.5年的腐蚀率为0.19mm/a,暴露1.5年的腐蚀率为0.14mm/a。
普通铸铁在海水中的腐蚀速度与碳钢接近。
碳钢在青岛小麦岛海区暴露1年的典型腐蚀率为:全浸区0.18mm/a,海洋大气区0.06mm/a。
灰口铸铁在流动海水中的腐蚀速度随海水流速的增大而增大, HT200在3m/s的海水中试验164h的腐蚀率为1.0mm/a;在7和11m/s的海水中试验40h,腐蚀率为7.82和9.33mm/a。
灰口铸铁在流速为5、10和15m/s的海水中试验30天的腐蚀率分别为1.8、2.7和3.6mm/a,它与碳钢在流动海水中的腐蚀速度接近。
(1)普通铸铁在天然海水及流动海水中的腐蚀速度与碳钢接近。
(2)低合金铸铁在海水中的腐蚀行为与普通铸铁的腐蚀行为相似。
CrSbCu铸铁在海水中的腐蚀比普通铸铁轻。
添加Ni、Ni-Cr、Ni-Cr-Mo、Ni-Cr-Cu、Ni-Cr-Re、Cu-Sn-Re、Cu-Cr、Cu-Al等的低合金铸铁在海水中的腐蚀速度与普通铸铁无明显差别。
加入少量Ni、Cr、Mo、Cu、Sn、Sb、Re等元素可减小铸铁海洋大气区的腐蚀速度。
(3)高镍铸铁在天然海水及流动海水中的腐蚀均较轻。
高镍铸铁在海水中暴露1.5年的腐蚀率大约是普通铸铁的1/3,它们在海水中暴露1.5年的最大点蚀深度小于0.20mm。
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海水中金属电化学腐蚀主要方式
2、宏腐蚀 把两种电极电位不同的金属同时浸入海水中，并把两 种金属用导线连通时久构成了宏腐蚀电池。由于电偶作用， 电极电位低的金属腐蚀加速，这种现象称为电偶腐蚀。由 于腐蚀原电池是宏观尺度的，又称为宏电池腐蚀。 宏腐蚀也可能发生在同一个金属上，当金属表面各处的 海水温度不同时，便产生温差电池腐蚀，当金属表面各处 海水含氧量不同时，便产生氧浓差电池腐蚀，金属结构成 型时，各部分塑性变形不均匀性也会产生宏电池腐蚀。
影响结垢的因素
1、温度的影响 1、1 水温升高 一些溶解盐类的溶解度会降低，这样它们有 一些溶解盐类的溶解度会降低，这样它们有 可能从海水中析出，成为水垢。这些溶解度随温度升高而 降低的盐类有：碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙等。 1、2 气体溶解度：随着温度的升高，气体溶解度降低。存在 气体溶解度：随着温度的升高，气体溶解度降低。存在 氧气、二氧化碳的散失。在水中碳酸钙与碳酸氢钙存在着 下述平衡关系：
海水中金属电化学腐蚀主要方式
1、微电池腐蚀 金属浸在海水中，由于金属及合金表面物理化学性质 的微观不均性，以及界面处海水物理化学性质的微观不均 匀性，导致金属匀性，导致金属-海水界面间电极电位分布的微观不均匀 性，这就形成了无数腐蚀微电池，电极电位低的区域是阳 极区，发生铁的氧化反应，而在电极电位较高的区域是阴 极区，发生氧的还原反应。从而导致金属的腐蚀，这种由 极区，发生氧的还原反应。从而导致金属的腐蚀，这种由 微电池的电化学反应导致的腐蚀成为微电池腐蚀，金属在 海水中的腐蚀大多以这种方式进行。 海水中的腐蚀大多以这种方式进行。
Cl −
碳钢在含氯环境中腐蚀的过程图
1）碳钢在含氯离子的环境中形成锈层的物相组成有
α − FeOOH
3 4
γ − FeOOH
Hale Waihona Puke Fe 3 O 4β − FeOOH
2） Fe O α − FeOOH 晶体生长速度快，颗粒大，结垢疏松易 脱落 3）锈层没有保护作用，腐蚀速度较稳定。
不锈钢耐蚀原因
不锈钢含铬量很高(>11%,常见的316型不锈钢的含铬来量 不锈钢含铬量很高(>11%,常见的316型不锈钢的含铬来量 是16%-18%)，用铬对钢进行合金化处理时，可以把表面氧 16%-18%)，用铬对钢进行合金化处理时，可以把表面氧 化物的类型改变成了类似于纯铬金属上形成的表面氧化物。 这种紧密粘附的富铬氧化物保护表面，防止进一步地氧化。 如果损坏了表层，所暴露出的钢表面会和气体中的氧气反 应进行自我修复，重新形成这种“钝化膜” 应进行自我修复，重新形成这种“钝化膜”，继续起保护 作用。 海水中溶有氧，为不锈钢建立钝态提供了氧条件，但海水 中溶解的大量的氯离子对钝化膜的破坏十分强烈，这就决 定了大多数不锈钢在海水中只能建立不稳定的钝态。为什 么氯离子会影响不锈钢的耐蚀性呢？
多级闪蒸原理示意图
2、结垢的分类
在海水淡化设备中，常出现结垢和腐蚀，造成管道堵塞、 出水量降低、泄露等问题，影响设备的正常运行，根据结 出水量降低、泄露等问题，影响设备的正常运行，根据结 垢机理，一般将污垢分为以下几类 垢机理，一般将污垢分为以下几类 (1)析晶污垢：海水中溶解的无机盐结晶沉积在管道的表面 (1)析晶污垢：海水中溶解的无机盐结晶沉积在管道的表面 所形成的污垢。主要成分是硫酸钙（ CaSO4 ），硫酸镁 （ MgSO4 ），碳酸钙（ CaCO3 ）等。 (2)微粒型污垢：海水中悬浮的固体颗粒如砂粒、灰尘、炭 (2)微粒型污垢：海水中悬浮的固体颗粒如砂粒、灰尘、炭 黑，在管道上积聚而形成的污垢。 (3)化学反应污垢：海水与管道之间，由于化学反应而造成 (3)化学反应污垢：海水与管道之间，由于化学反应而造成 的沉积物形成。如腐蚀产生的氧化物等。 (4)生物型污垢：是由微生物群体及其排泄物与化学污染物、 (4)生物型污垢：是由微生物群体及其排泄物与化学污染物、 泥浆等组分粘附在管道等壁面上形成的胶粘状沉积物，称 生物型污垢。
海水淡化设备结垢与腐蚀机理研究
报告内容
1、海水淡化的基本方法 2、设备结垢原理 3、设备腐蚀机理 4、减缓设备结垢和腐蚀的处理方法
1、海水淡化的基本方法
21世纪，水资源问题已成为困扰全球经济和社会发展的一 21世纪，水资源问题已成为困扰全球经济和社会发展的一 个制约因素。海水淡化作为一种开辟新水源的相对成熟的 技术，已成为世界上公认的解决缺水的最佳方案。 海水淡化是除去海水中的盐分以获得淡水的工艺过程。亦 称海水脱盐。 海水淡化的方法，基本上分为两大类：1 海水淡化的方法，基本上分为两大类：1、从海水中取淡 水，有蒸馏法、反渗透法、水合物法、溶剂萃取法和冰冻 法。2 法。2、除去海水中的盐分，有电渗析法、离子交换法和 压渗法。
金属在大气中腐蚀反应的自由能变化
金属在海水中腐蚀的特点
海水是典型的电解质，金属在海水中的腐蚀是典型的电 海水是典型的电解质，金属在海水中的腐蚀是典型的电 化学腐蚀，其具有以下特点： 化学腐蚀，其具有以下特点： 1、海水中氯离子含量很高，因此大多数金属如铁、钢、 铸铁等，在海水中是不能建立钝态的。海水腐蚀过程中， 阳极的阻止（阳极极化率）很小，因而腐蚀速度相当的高， 在海水中提高阳极阻滞的方法来提高耐蚀性是很有限的， 普通的不锈钢，在海水中的钝化膜也是不稳定的，不锈钢 中添加钼，可以降低氯离子对钝化膜的破化作用，只有以 钛、锆、钽为基的少数合金在海水中才可以建立稳定的钝 态。
WHY?
常见316、317不锈钢成分表 常见316、317不锈钢成分表
氯离子对不锈钢腐蚀的机理
氯离子的活化作用对不锈钢氧化膜的建立和破坏均起 着重要作用。至今人们对氯离子如何使钝化金属转变为活 化状态的机理还没有定论, 化状态的机理还没有定论,但大致可分为两种观点。 1、成相膜理论的观点：由于氯离子半径小,穿透能力强,故 、成相膜理论的观点：由于氯离子半径小,穿透能力强, 它最容易穿透氧化膜内极小的孔隙,到达金属表面, 它最容易穿透氧化膜内极小的孔隙,到达金属表面,并与金 属相互作用形成了可溶性化合物,使氧化膜的结构发生变化, 属相互作用形成了可溶性化合物,使氧化膜的结构发生变化, 金属产生腐蚀。
海水腐蚀行为按腐蚀速度分类
第一类金属的腐蚀速度受阴极过程控制，这类金属在海水 中不发生钝化，阳极极化率很小，腐蚀受氧的扩散控制， 增加含氧加速氧的扩散会增加腐蚀速度。碳钢、低合金钢 等属于这一类。
第二类金属的腐蚀速度受表面钝化膜的控制，这类材料有 钛、镍基合金、不锈钢、铝合金等，这是一些在海水中能 自钝化的金属，其腐蚀速度主要决定于钝化膜的稳定性。 当供氧不足时，钝化膜容易破坏而发生孔蚀等局部腐蚀。
海水中主要离子成分
结垢的主要原因
在各种结垢物中，析晶结垢是最主要的原因 溶解度：在一定的温度下，某物质在100克溶剂里达到饱 溶解度：在一定的温度下，某物质在100克溶剂里达到饱 和状态时所溶解的克数,用字母s 和状态时所溶解的克数,用字母s表示，通常溶解度指的是 物质在水里的溶解度。 海水中溶解了各种离子，在海水淡化过程中，溶剂蒸发， 海水浓缩，溶解在海水中的各种盐类处于过饱和状态，就 海水浓缩，溶解在海水中的各种盐类处于过饱和状态，就 会从海水中析出，沉寂下来就成为水垢。水垢为难溶无机 盐类，
蒸馏法
蒸馏法海水淡化是将海水加热蒸发，再使蒸气冷凝得到淡 水的过程，常见的又可分为： 低温多效蒸发：让加热后的海水在多个串联的蒸发器中蒸 低温多效蒸发：让加热后的海水在多个串联的蒸发器中蒸 发，前一个蒸发器蒸发出来的蒸汽作为下一蒸发器的热源， 并冷凝成为淡水。 压气蒸馏：海水预热后，进入蒸发器并在蒸发器内部分蒸 压气蒸馏：海水预热后，进入蒸发器并在蒸发器内部分蒸 发。所产生的二次蒸汽经压缩机压缩提高压力后引入到蒸 发器的加热侧 多级闪蒸 所谓闪蒸，是指一定温度的海水在压力突然降低的条 所谓闪蒸，是指一定温度的海水在压力突然降低的条 件下，部分海水急骤蒸发的现象。多级闪蒸海水淡化是将 经过加热的海水，依次在多个压力逐渐降低的闪蒸室中进 行蒸发，将蒸汽冷凝而得到淡水。
CaCO3 + H 2 O + CO2 → Ca (HCO3 ) 2
二氧化碳散失，上述平衡将向生成碳酸钙的方向移动，碳 酸钙的溶解度远比碳酸氢钙的溶解度小，达到或超过它的 饱和浓度时即会生成垢。 1、3温度升高，化学反应速度加快，不溶盐类的生成加速。
影响结垢的因素
2、海水流速的影响 流速较低，析出的无机盐类就容易沉积下来，流速提 高，冲刷能力提高，可以将污垢冲走，但流速过快会加速 腐蚀。 3、pH值的影响 pH值的影响 pH值升高，污垢易形成，pH值降低，由于算的结垢物 pH值升高，污垢易形成，pH值降低，由于算的结垢物 得腐蚀作用，不易形成结垢，但会使得管道钢材腐蚀加剧。
金属在海水中腐蚀的特点
2、绝大多数海水在海水中的腐蚀是以氧的去极化反应进 行的。氧通过扩散层到达金属表面的速度是有限的，小于 氧还原反应的阴极反应速度。一切有利于供氧的条件，将 促进钢的腐蚀，对不锈钢来说，可以促进钝化膜的稳定， 可减低钢的腐蚀。 3、海水的电导率很大，海水腐蚀的电阻性阻滞很小，所 以，海水腐蚀中腐蚀微电池的活性很大，腐蚀宏电池的活 性也很大。
3、金属腐蚀
金属腐蚀一般定义为金属受化学环境侵蚀所造成的一种蜕化 行为，本质原因是大多数金属处于热力学不稳定状态。一般 情况下，腐蚀是一种电化学过程，作为阳极的金属溶解，同 时放出电子，这些电子被阴极过程吸收，从而导致金属的不 断溶解。阴极反应可以使放氢反应，也可以是吸氧反应。在 阳极或阴极的电化学过程如下： 阳极
海水的水质特点
为了了解结垢原因，需要了解海水的成分。 海水水质的主要特点 (1)含盐量高，一般在35g/L左右； (1)含盐量高，一般在35g/L左右； (2)腐蚀性大； (2)腐蚀性大； (3)海水中动、植物多； (3)海水中动、植物多； (4)海水中各种离子组成比例比较稳定（下表） (4)海水中各种离子组成比例比较稳定（下表） (5)pH变化小，海水表层pH在8.1～8.3范围内，而在深层pH (5)pH变化小，海水表层pH在8.1～8.3范围内，而在深层pH 则为7.8左右。 则为7.8左右。