（完整版）蚂蚁岛海水淡化方案完整版

（完整版）蚂蚁岛海水淡化方案完整版
蚂蚁岛200吨/天
反渗透海水淡化工程
The project for Reverse Osmosis Seawater Desalination in The Ant Island 200 m3/d
设计方案
Designing Scheme
浙江海洋学院海洋科学与技术学院
浙江省舟山市东方水处理设备厂Ocean S&T College in Zhejiang Ocean University Zhoushan Dongfang W ater Treatment Facitities Factory
二00五年七月
July in 2005
目录
1、设计基础
2、工艺流程及说明
3、控制系统说明
4、设备技术规范
5、技术服务内容
6、技术保证
7、供配电和原材料供应
8、环境处理
9、投资方式与运行管理
10、建设内容与施工期
11、投资估算
12、经济效益及社会效益评价
前言
蚂蚁岛位于舟山本岛东南部，北临沈家门和普陀山，距沈家门8海里，常住人口在4300人左右，是一个以渔业为主，有著名的虾皮加
工市场的岛屿。

岛上风景秀丽，民风淳朴。

近几年来随着旅游业的兴起，已发展成为旅游景区。

蚂蚁岛是舟山市13个严重缺水的岛屿之一，且受地理、地形的制约，淡水资源开发难度很大。

平常年全岛可供淡水13万m3，需水量为19万m3，缺水约5万m3，缺水量比较大。

鉴于水源不能满足岛内生活水平的提高和各产业的发展，所以需新增水源，开拓稳定可靠的淡水资源，是缓解蚂蚁岛淡水资源缺乏的根本措施。

在政府和有关技术部门于2005年5月对本地区虾峙镇的“300吨/日的反渗透海水淡化工程”进行调研的基础上，对蚂蚁岛建设总制水能力为“200吨/日的反渗透海水淡化工程”正式立项。

据本公司提供的信息，对蚂蚁岛筹建“200吨/日的反渗透海水淡化工程”进行工程投资并参与建设，现就“200吨/日的反渗透海水淡化工程”进行方案设计，提供以下设计方案，以供负责项目部门参考。

1.0 设计基础
1.1 本方案涉及的流程及设备是能满足制备生活饮用水，有如下要求；
1.1.1 产水用途：生活饮用水。

1.1.2 系统出力：200m3/d（25℃）。

1.1.3 系统回收率：35%~40%。

1.1.4 系统配置：取水、预处理、一级反渗透（RO）除盐装置及相关辅助设备。

1.2 本方案主要依据如下：
1.2.1 海水水源：用户提供。

1.2.2 原水水质分析：水质报告。

1.2.3 设计界限：从取水点至终端水箱。

1.2.4 其它涉及的设计基础条件将在技术联络中讨论确定。

1.3 设备制造及设计参考标准：
1.3.1 JB2932-86《水处理设备制造条件》。

1.3.2 HGJ34-90《化工设备管道外防腐设计规定》。

1.4 出水水质：达到生活饮用水水质卫生规范（2001）
1.5 系统对外要求：
1.5.1供电缆：根据方案设计的容量，将动力电缆送至变压器的供配电，（总装机容量为46KW，正常运行功率为37KW）。

1.5.2 出水管：至终端水箱出水口处。

1.5.3 药品：调试过程所用药品由用户提供。

1.5.4 环境处理：按标准统一考虑。

2.0 工艺流程及说明：
海水淡化就是将海水中的盐和水分离的技术，尽管海水淡化方法很多，但本工程选用的是实际可行的反渗透方法作为海水淡化的技术路线。

整个工程主要包括：
（1）海水的取水；
（2）海水预处理；
（3）脱盐装置；
（4）厂房及配套工程。

根据海岛周边环境和现有自来水厂的综合条件，选择海水淡化厂的合适厂址，占地㎡，距离自来水厂m，离取水海岸m，淡化水可利用输水系统流到自来水厂的净水池内，充分利用海岛现有供水设施。

浓盐水直接排回大海。

2.1 工艺流程
混（絮）凝剂杀菌灭藻剂混（絮）凝剂（FeCl3+骨胶）还原剂（NaHSO3）
↓↓（Na O Cl）↓↓海水泵→沉淀（澄清）池→增压泵→介质过滤器NaOH
阻垢剂（H2SO4）
↓
→保安滤器→高压泵→反渗透装置→中和滤器→产品淡水池2.2 工艺流程说明
2.2.1 预处理部分
海水取水：
根据海水淡化厂附近海岸周边环境，可利用的场地，采用可行的取水方式。

取水口设置隔网拦截杂质，取水口位于海平面2m以下，保证海水的连续供应。

取水采用1条DN200玻璃钢管道，用墩腔固定。

2.2.1.1反渗透系统进水要求：
（1）污染指数SDI≤5（15分钟）
（2）浊度﹤1NTU
（3）余氯﹤0.1PPM（检测不到）
（4）Fe3+≤0.01PPM
2.2.1.2海水预处理要解决的问题：
（1）防止膜面结垢（包括CaCO3、CaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2、铁铝氧化物等）。

（2）防止胶体物质及悬浮固体微粒污堵。

（3）防止有机物质的污堵。

（4）防止微生物污堵。

（5）防止氧化性物质对膜的氧化破坏。

（6）保持反渗透装置产水量稳定。

以保证反渗透装置稳定运行和使用寿命。

2.2.1.3本设计采用如下预处理措施：
预处理由沉淀池、澄清池、加药系统（杀菌灭藻剂、混凝剂、还原剂、阻垢剂等）。

多介质滤器等组成。

（1）沉淀池
沉淀池是分离悬浮物的构筑物。

（2）澄清池
澄清池是将絮凝反应过程与澄清分离过程综合于一体的构筑物。

以上沉淀池和澄清池的设计有专业资料可查。

（3）投加杀菌灭藻剂
投加在过滤前或过滤取水头部；
连续或间歇式投加次氯酸钠或其它杀菌灭藻剂；
投加量以过滤水余氯约0.2㎎/L（或注入海水中2㎎/L次氯酸钠）。

（4）投加混凝（絮凝）剂
试验确定混凝剂种类和投加量，常规投加三氯化铁混凝，同
时加入骨胶助凝剂；
投加在过滤设备前（或沉淀—澄清前部）；
投加量以滤后水SDI值小于4（三氯化铁加入量5㎎/L）。

（5）投加还原剂
投加还原剂（亚硫酸氢钠等）还原余氯；
投加在保安滤器前部或反渗透系统前；
投加量为余氯的2-3倍。

（6）加酸（调节PH值）或其他阻垢剂
投加硫酸或SHMP阻垢剂防止碳酸盐和硫酸盐类结垢沉淀；
投加在保安滤器前部或反渗透系统前；
加酸量以调节滤过水PH值在6.5~6.8（H2SO4注入量约为12㎎/L）或SHMP 10㎎/L左右。

（7）增压泵
将原水提升送至多介质过滤器和预处理后续过滤设备，控制与系统联动。

（8）多介质过滤器
多介质过滤器用于除去原水中的悬浮物及胶体，在原水进入多介质滤器前由加药泵加入混（絮）凝剂与水中的胶体形成大的絮状物在通过滤器时被除去，以使滤过水SDI﹤5达到RO进水要求，并使原水的浊度﹤1NTU。

本系统设置两台直径为1400㎜的钢衬胶过滤器，单台流速8m/h，处理水量为12m3/h。

过滤器内填精制石英砂及无烟煤，
填料高度1300㎜。

系统设置无油压缩空气机，当滤器进出口压差大于0.1Mpa时，进行反洗。

2.2.2反渗透部分
反渗透装置主要由阻垢剂注入系统、保安滤器、高压泵、能量回收装置、反渗透膜元件、压力管、反渗透水箱及仪器、仪表等组成。

系统采用一级反渗透脱盐处理工艺，反渗透出水200m3/d。

（1）保安滤器
为防止水中及管道中的微粒进入高压泵和RO膜组件，设置保安滤器作为后置预处理手段。

本系统选用保安滤器一套袋式滤器，处理水量为24m3/h。

过滤器内装5μm滤袋。

在正常工作条件下，当滤器进出口压差大于1㎏/㎝2时更换滤袋，滤器结构能满足快速更换滤袋的要求。

另外，系统也可选用滤器直径600㎜的钢衬胶滤器，处理水量30m3/h。

（2）高压泵
反渗透装置工作动力是压力差，由高压泵将经预处理的原水升压达到反渗透的工作压力，通常为5.0~6.9Mpa使反渗透过程得以进行，即克服海水渗透压使水分子透过反渗透膜到淡水层。

高压泵选用柱塞泵35AG-3541，Q=9m3/h P=5.6Mpa N=18.6KW。

（3）能量回收装置
为降低系统能量消耗，选用PX-90能量回收装置。

压力提升泵选用与能量回收装置配套Q=15m3/h H=40m N=3KW。

（4）反渗透主机
反渗透主机是脱盐系统的心脏部分。

①膜组件选择
本系统中膜组件采用世界先进的TFC型复合膜（国际著名品牌美国DOW公司），高脱盐率、高通量SW30-380膜元件，膜尺寸为标准的8″×40″；另选用TORAY（日本东丽）。

膜元件
a、膜元件数量的确定
Q P (200m3/d)(41.67L/h)/(m3/d)
N E= =
f·S E35.3×15
=15.74 取整数为16（支）
b、压力容器数量的确定
选用每支压力容器安装元件数量4支
N E 16
N V= = =4（支）
N EPV 4
选用玻璃钢，哈尔滨乐普R8040C100E-4W。

②段数与排列方式的确定
为了使系统回收率达到指标35%左右，第一段使用2支4元件压力容器和第二段使用2支4元件压力容器的排列，有8支元件相串联所组成排列系统。

示意图：Array
淡水
③辅助配置
a、反渗透装置清洗
反渗透装置的预处理设计得越趋完善，膜元件的清洗次数就可减少，但无论预处理过程多么完善，在长期运行过程中，反渗透膜面上总会日积月累截留水中的各种污染物于膜表面。

从而使膜性能下降，组件进、出口压差升高。

为此，除日常启停装置前，进行低压冲洗外，需定期进行化学清洗，有时还需进行灭菌处理。

清洗装置配备清洗溶液箱、清洗泵、清洗滤器。

通过反渗透组件预留的清洗接口进行清洗，开机、停机淡水冲洗，置换出浓缩海水，防止在停运期间难溶无机盐类沉淀在膜表面，以保证系统的高效处理性能。

流程：淡水清洗水箱清洗泵清洗滤器反渗透装置返回（排放）
清洗水箱：用于日常开机、停机淡水冲洗和定期实行化学清洗。

2m3体积，耐腐蚀材料。

清洗水泵：选用流量11m3/h，压力1.5-4.0bar，材料为不锈钢。

清洗滤器：? 220不锈钢外壳，滤芯5μm pp。

b、淡化系统选材
管道件及阀。

低压海水、浓水管道件选用钢衬胶（塑）、UPVC；高压管道件选用316SS；淡化水、产品水管道件选用UPVC。

阀门：低压阀选用UPVC或钢衬胶；
高压阀选用316不锈钢。

c、系统设置高、低压保护开关，保证反渗透系统安全可靠运行。

d、反渗透装置配备二次仪表，显示及监视设备运行中的产水电导等主要参数。

e、反渗透每支压力膜管产水侧设置取样口，方便取样。

2.2.3 产品水后处理
2.2.
3.1 产品水杀菌：投加次氯酸钠或其他杀菌剂，在反渗透装置出口或产品水供应系统投加，使管网余氯﹥0.3㎎/L。

2.2.
3.2 调节产品水PH值：在产品水供水系统投加碱或通过石灰石滤床，调节产水PH值为6.5-8.5，（硬度为29-75㎎/L，CaCO3计）。

2.2.
3.3 产品水池：设置50m3储水池。

2.2.
3.4 增压泵：将合格产品水送至自来水厂净水池。

3.0控制说明
依据200m3/d反渗透海水淡化工艺过程，控制系统对各个工艺单元进行直接控制。

PLC控制器和电导仪合二为一，可完成RO 系统的运行检测。

状态控制和水质电导率在线监控，菜单式操作，多组参数设置，可满足自动运行的各项要求。

3.1预处理部分及反渗透脱盐部分控制
预处理部分以反渗透淡化水箱液位为连续运行控制点，当反渗透淡化水箱液位处于低限位置，低液位开关向PLC输入开关信号，PLC控制预处理部分运行；当反渗透淡化水箱液位处于高限
位置，高液位开关向PLC输入开关量信号，反渗透脱盐部分停止运行，预处理部分也相继停止运行。

3.2加药控制
加药计量泵由事先调节好冲程，确定投加量后，通过与原水增压泵，高压泵实行启动联动，对计量泵实现启动自动控制，实现药剂的自动投加，亦可退出实行手动投加。

3.3反渗透部分
3.3.1 反渗透高压泵进水设压力开关，当压力小于0.1-0.15MPa时，控制高压泵停止运行，能量回收装置相继停止工作。

当压力大于0.1-0.15MPa时高压泵即启动，反渗透装置投入运行。

3.3.2 反渗透产水侧管路设一压力开关，当压力大于某一设定值（0.2-0.3MPa）时，压力开关会发出相应信号，PLC控制器输出开关信号，停止高压泵运行，控制器关闭整个反渗透系统，等待高压消除，重新进行启动。

3.3.3 反渗透浓水侧设一电动（或电磁）阀门。

在高压泵运行前和高压泵停止后，接受PLC输出的开关信号，自动进入低压冲洗状态；产水侧同样设置电动阀门，控制产水排放或产品水。

3.3.4 清洗系统控制
系统设置的清洗系统实行单独手动控制，即人工操作清洗过程。

3.4主要控制设备
3.4.1 电导率仪（或电阻率仪）
3.4.2 PH计
3.4.3 污染指数仪（SDI）
3.4.4 反渗透控制器（PLC）
3.4.5 余氯测定（余氯比色器）
4.0设备技术规范（工程所涉设备）
4.1 一级预处理
4.1.1 海水快速混合（搅拌）池
型号：出力为24m3/h
结构：混凝土
混凝反映时间：20min左右
池水深： 3-5m
搅拌器：电机：2.2KW×2台
数量：1座
4.1.2 斜板沉淀池
型号：出力为24m3/h
结构：混凝土
斜板区上部水深为：0.7-1.0m
底部缓冲层为：1.0m
数量：1座
4.1.3 海水池
规格：容积20m3
结构：混凝土
数量：1座
4.2 原水取水泵
4.2.1 水泵 LOWARA（美国）
数量：2台（1台备用）
型号：SHE40-125/22
流量：Q24m3
扬程：H21m
功率：2.2KW
材质：塑制
制造商：美国
4.2.2 配套管阀件、压力表及机座等数量：1套
4.2.3 中间增压泵
SHE40-160/40
Q-24m3，H-33m
N-4KW
2台（备1）
美国LOWARA
4.3 加药装置
4.3.1 加杀菌灭藻剂装置
4.3.1.1 计量泵
型号：CONCEPTc-0703
数量：1台
规格：2.6L/h 7bar
功率：24W
制造商：ProMinent
4.3.1.2 溶液箱
型号：M50
数量：1只
容积：50L
材质：PE
4.3.1.3 配套管阀件（标准配置）底阀（含过滤网）：1只
注射单向阀： 1只
PE软管： 1套
4.3.2 加混（絮）凝剂装置
4.3.2.1 计量泵
型号：CONc-0703
数量：1台
规格：2.6L/h 7bar
功率：24W
制造商：ProMinent 4.3.2.2 溶液箱型号：M50
数量：1只
容积：50L
材质：PE
4.3.2.3 配套管阀件（标准配置）
底阀（含过滤网）：1只
注射单向阀： 1只
PE软管： 1套4.3.3 加还原剂装置
4.3.3.1 计量泵
型号：CONc-0703
数量：1台
规格：2.6L/h 7bar
功率：24W
制造商：ProMinet
4.3.3.2 溶液箱
型号：M50
数量：1只
容积：50L
材质：PE
4.3.3.3 配套管阀件（标准配置）
底阀（含过滤网）：1只
注射单向阀： 1只
PE软管： 1套4.3.4 加阻垢剂（或加酸）装置4.3.4.1 计量泵型号：CONc-0703
数量：1台
规格：2.6L/h 7bar
功率：24W
制造商：ProMinent 4.3.4.2 溶液箱
型号：M50
数量：1只
容积：50L
材质：PE
4.3.4.3 配套管阀件（标准配置）
底阀（含过滤网）：1只
注射单向阀： 1只
PE软管： 1套。