反渗透法海水淡化工艺设计方案

海水淡化

工艺设计方案

*名：***

所在班级：海化13-1

学号：************ 二○一四年十二月

目录

1.方案方法选择

2.原理介绍

3取水方式

4 海水预处理

5加药装置的选择

6反渗析主机介绍

7管道选择

8工艺流程图

9结语

方案方法选择

海水淡化技术种类很多，有蒸馏法（多级闪蒸、多效蒸馏、压汽蒸馏等）、膜法（反渗透、电渗析、膜蒸发等）、离子交换法、冷冻法等，但适用于大规模淡化海水的方法只有多级闪蒸、多效蒸溜和反渗透法

反渗透法与现有其他分离方法（如蒸发、冷冻等）相比，具有相态不变、无需加热、设备简单、效率高、占地小、操作方便、能量消耗少、适应性强等显著特点。而且采用反渗透技术不会造成环境的二次污染，排污费用较低，容易达到环保要求，制水成本可大幅度降低，易于大规模工业化生产。

原理介绍

当向浓溶液一侧施加一个大于渗透压的外压时，浓溶液中的水就会通过半透膜流向稀溶液，使浓溶液的浓度更大，这一过程就是渗透的相反过程，称为反渗透渗。反渗透是非自发过程

取水方式的确定

在海水淡化系统中，取水方式对海水的预处理有较大的影响。如果考虑因素不全面，会严重影响反渗透的效果，给保安过滤器及反渗透膜堆增大工作负荷。

取水方式应考虑如下因素：取水位置的选择；台风对取水设施的影响；从取水处输送至预处理系统的方式方法；取水泵的选

择（潜水泵或端吸泵等）；海潮对取水水位的影响；海水温度的变化；海水的腐蚀性；海水中微生物、细菌、藻类等。

考虑以上因素后，一般有如下四种取水方式：海滩井取水；表层海水取水；海床过滤取水；海滩水平暗渠取水。具体采用何种取水方式，要在综合考虑各种因素后才可确

海水预处理

微滤和纳滤技术用于海水预处理海水不仅硬度高，且水中的悬浮物、胶体物质、微生物、细菌等会使膜受到污染、侵蚀，水的温度、pH值、余氯含量、压力等参数的变化也会影响膜的性能，所以给水预处理对反渗透安全运行是至关重要的。传统的常规海水预处理包括：灭菌沉降、过滤、软化、脱气等，需要多道工序

20世纪90年代在少数设备中出现了采用微滤（MF）和纳滤（NF）等膜技术作为反渗透海水淡化系统的预处理工艺微滤膜（孔径0.2 μm）在保持较大的水通量的前提下，可使海水中的胶体颗粒和细菌数量减少几个数量级，不再需要加入絮凝剂、杀菌剂和还原剂等化学药品，同时也省去了保安过滤器，有利于反渗透装置的长期稳定运行。纳滤膜（孔径在nm级）用于脱除海水硬度和总溶解固体，从而提高海水反渗透的操作压力和系统的回收率。

（１）机械过滤器：机械过滤器的作用：用于去除原海水中的杂

质、胶体、微生物及其它悬浮物等，使过滤后的海水污染指数达到ＳＤＩ≤５，满足预处理的要求

（２）超滤：超滤的作用与机械过滤器的作用相同

加药装置的选择

海水淡化系统中的加药处理是不可缺少的重要环节，因此，对加药装置的配置及加药种类的选择、加药量的计算就显得非常重要。首先要在取水井或同类取水管线中加入次氯酸钠或氯气，进行杀菌灭藻；在机械过滤器前，在管道中加入絮凝剂，使水中的胶体及杂质凝结，这样有利于机械过滤。经过滤后的海水，有时要根据水质的情况，加入阻垢剂，防止水中更小的胶体及杂质结垢而污堵反渗透膜；在海水中加入还原剂，对由于加入杀菌剂而留下的余氯进行还原，因为反渗透膜对余氯的要求非常严格，余氯会对反渗透膜产生极强的氧化作用。

色素，异味，生化有机物，降低水的余氨值及农药污染等有害的物质。如果原水中钙镁离子含量较高时，还需要增加软水装置，主要目的在于保护后级的反渗透膜不受大颗粒物质的破坏，从而延长透膜的使用寿命。

反渗析主机介绍

反渗透主机主要由增压泵，膜壳，反渗透膜，控制电路等组成。是整个水处理系统中的核心部分，水质的好坏最主要也取决

该部分。只要膜的型号及增压泵的型号选取得当，反渗透主机对水中盐分的过滤能力都达到99%以上，出水电导率可保证在10us/cm(25d)以内。后处理部分主要是对反渗透主机制取的纯水作进一步的处理如果后续工艺接离子交换或去离子交换设备，则可以制取工业用超纯水，如果是用在民用直饮水工艺上，则常常接后置杀菌装置

管道选择

（１）取水与预处理部分可以采用ＰＶＣ或ＵＰＶＣ管路，或采用碳钢衬塑管。

（２）反渗透主体部分采用双向不锈钢。

（３）后处理部分采用ＰＶＣ或ＵＰＶＣ管路。

工艺流程图

近年来，反渗透膜脱盐装置得到了迅猛发展，已成为新的

海水淡化的首选水处理装置。膜技术的改进及反渗透膜性能的不断提高，使得海水淡化过程的生产成本显著降低。

面对日趋紧张的水资源及能源危机，选择低能耗的海水反渗透膜无疑会大大降低海水淡化制水成本，促进国内海水淡化事业的发展，并为低碳经济发展提供可靠的保证。展望未来，新型低能耗、大直径及新材料的反渗透膜元件将使海水淡化变得越来越经济