天津反渗透海水淡化示范工程_1000m_3_d_

在示范工程的运行过程中 ,由天津市环境监测 中心每月去现场取水样分析 ,结果表明 ,淡化水水质 稳定 。表 2～4是其中两次的检测结果 。
表 2 感官性状和一般化学指标 Tab. 2 O rganolep tic and general chem ical indexes
项 目
天津海水
淡化水 (2004 09 - 15)
说明初步预处理能有效地降低海水的浊度 。
② CM F产水的 SD I值 SD I主要用于检测水中胶体和悬浮物等微粒的 多少 ,它是表征反渗透系统进水水质的重要指标 。 现场监测结果表明 , SD I值稳定在 0 ～2 之间 ,满足 反渗透进水水质的要求 。
③ RO 产水量 2004年 6 月测得的反渗透系统产水量随时间 的变化表明 ,反渗透产水量十分稳定 。示范工程建 成后进行了两年的运转考核及试验 ,反渗透海水淡 化装置均持续稳定运行 。
深度预处理工艺流程见图 3。
图 1 示范工程总体工艺流程 Fig. 1 General flow diagram of demonstration p roject
原料海水经过高压泵和能量回收装置及增压 泵加压后进入反渗透膜组 。透过膜组的产品水储存 到产品水池 ,供用户使用 。被膜组浓缩的海水经能 量回收装置回收能量 ,供浓海水制盐研究使用 。 2 12 初步预处理工艺
PX - 120
台3
增压泵
Q = 60. 9 m3 / h, H = 360 kPa 台 1
高压泵
Q = 43. 3 m3 / h, H = 6 400 kPa 台 1
反渗透膜组
SWC3 - 8040海水 RO膜组件 90支 , 201. 9 mm ×6 096 mm 套 1
膜壳 15支
清洗水箱
V = 5 m3
沉淀池
3 000 m3
个2
初步预处理取水泵 Q = 250 m3 / h, H = 120 kPa 台 2
平流沉淀池
尺寸为 15 m ×9 m ×6 m , 有效容积为 600 m3
个
1
重力过滤罐
DN3 500
台3
初步预处理出水池
尺寸为 10 m ×5 m ×2 m , 有效容积为 100 m3
个
1
④ RO 产水电导率 2004年 6月在 24 ℃、海水含盐量为 42 000 mg / L (盐池海水已被蒸发浓缩 ) 、RO 进水压力为 6. 2 M Pa的条件下测得的电导率数值表明 ,反渗透产水 电导率长时间稳定在 500～700μS / cm ,产水 TDS < 500 mg /L。 ⑤ 淡化水水质
中图分类号 : TU99 文献标识码 : C 文章编号 : 1000 - 4602 (2009) 02 - 0073 - 05
T ian jin 1 000 m3 / d RO Seawa ter D esa lina tion D em on stra tion Project
PAN X ian2hui, RUAN Guo2ling, ZHAO He2li, SU L i2yong, GE Yun2hong
初步预处理工艺流程见图 2。
图 3 连续微滤工艺流程 Fig. 3 Flow diagram of CM F
CM F装置由高抗污染聚偏氟乙烯 ( PVDF)中空 纤维膜组件 、自动控制系统 、加药计量系统 、空气压 缩系统等设备组成 。CM F装置采用 PLC自动控制 、 触摸屏人机界面设计 、模块化设计 ,有利于实现人机 交流和设备规模化 。 CM F主机采用中空纤维膜元 件和气水双洗工艺技术 [ 2 ] 。
第
25卷 第 2期 2009年 1月
CH
中国给
INA WATER
水排水
& WASTEWATER
Vol. 25 No. Jan. 2009
2
海水淡化
天津反渗透海水淡化示范工程 (1 000 m3 / d)
潘献辉 , 阮国岭 , 赵河立 , 苏立永 , 葛云红
ຫໍສະໝຸດ Baidu台1
清洗水泵
Q = 113 m3 / h, H = 400 kPa 台 1
反渗透冲洗水泵 Q = 125 m3 / h, H = 350 kPa 台 1
产品水池
V = 1 000 m3 , 尺寸为 25 m ×20 m ×2 m
座
1
产品水泵
Q = 42 m3 / h, H = 500 kPa 台 1
淡化水 (2005 04 - 21)
《生活饮用 水卫生标 准 》( GB 5749—2006)
色度 /倍
32
0
0
≤15
浑浊度 /NTU
34
0
0
≤3
嗅和味
1
无
无 无异嗅 、异味
肉眼可见物
无
无
无
pH
8. 4
7. 3
7. 2 6. 5～8. 5
总硬度 (以碳酸钙
计 ) / (mg·L - 1 ) 6 532. 7 22. 2 34. 12
在参建单位中 ,国家海洋局天津海水淡化与综 合利用研究所为项目集成单位并承担示范工程的反
渗透部分 ;天津科技大学承担混凝杀菌和平流沉淀 池部分 ;天津市自来水集团有限公司承担重力过滤 部分 ;天津膜天膜工程技术有限公司承担连续微滤 部分 ;天津大有海水资源技术开发有限公司负责厂 房 、配套设施及多级预沉池的建设 。
(国家海洋局 天津海水淡化与综合利用研究所 , 天津 300192)
摘 要 : 介绍了天津反渗透海水淡化示范工程 ( 1 000 m3 / d)的项目概况 、工艺设计 、设备配 置 、运行状况及造水成本分析 。结果表明 ,针对天津海域海水浊度高 、污染重的特点 ,采用初步预处 理 /双膜法淡化工艺完全能达到设计产水量和产水水质指标 ,并实现系统的稳定运行 。 关键词 : 反渗透 ; 海水淡化 ; 示范工程
·74·
图 4 反渗透主体工艺流程 Fig. 4 Flow diagram of reverse osmosis
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潘献辉 ,等 :天津反渗透海水淡化示范工程 (1 000 m3 / d)
第 25卷 第 2期
反渗透海水淡化工艺主要包括海水预热系统
和反渗透脱盐系统两部分 。
( Institu te of S eaw a ter D esa lina tion and M u ltipu rpose U tiliza tion, SOA < T ian jin > , T ian jin 300192, Ch ina)
Abstract: The general situation, p rocess design, equipment specification, operating status and p roduct water co st analysis of Tianjin 1 000 m3 / d RO seawater desalination demonstration p roject are in2 troduced. The results indicate that in sp ite of the high turbidity and heavy pollution of Tianjin seawater area, the p rimary p retreatm ent and integrated m embrane desalination p rocess can comp letely meet the de2 sign capacity and p roduct water quality, and the system runs stably. Key words: reverse osmosis; seawater desalination; demonstration p roject
加药装置
套4
4 系统运行状况
① 初步预处理效果
2004年 6 月对初步预处理的除浊效果进行了 连续 20天的监测 ,结果表明 ,海水取水池内浊度为 15～35 NTU;通过平流沉淀池后浊度降至 10 NTU
左右 ,大部分情况下浊度 < 10 NTU; 重力过滤出水
浊度降至 5 NTU 左右 ,大部分情况下浊度 < 5 NTU ,
该示范工程位于塘沽海防路与津晋高速公路交 口处的塘沽盐场 ,建设周期为半年 ,建成后进行了两 年的运转考核及相关试验研究 。
2 工艺设计
211 总体工艺 示范工程的工艺流程见图 1。原水取水利用天
基金项目 : 天津市重大科技攻关项目 (033184511)
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第 25卷 第 2期 中 国 给 水 排 水 www. watergasheat. com
微滤取水泵
Q = 62. 5 m3 / h, H = 150 kPa 台 2
微滤膜组
每套装置含 20. 32 mm的 PVDF微滤膜组件 28支
套2
换热器
Q = 60 m3 / h
台3
反渗透取水水箱
V = 20 m3
台1
反渗透加压水泵 Q = 105 m3 / h, H = 300 kPa 台 1
能量回收装置
1 项目概述
天津市是一个严重缺水的北方沿海大城市 ,利 用丰富的海水资源生产淡水是缓解水资源短缺的重 要途径 。2003年天津市科委组织重大科技专项“膜 法海水淡化系列技术研究 ”立项 ,针对天津海域海 水浊度高 、污染重的特点 ,通过项目攻关建设了千吨 级反渗透海水淡化示范工程并搭建了试验研究平 台 ,借助此平台对建设大规模反渗透海水淡化工程 的相关技术问题进行深入研究 [ 1 ] 。
津海晶集团原有设施 (加以适当改造 ) ,将海水输送 到原水池 ,再自流入预沉池 ,利用海水泵从预沉淀池 提升至平流沉淀池 ,出水自流至重力过滤器 ,滤后水 贮存到清水池 ,供海水淡化车间使用 。淡化车间采 用连续超滤和连续微滤对海水进行深度预处理 。冬 季利用 3台换热器对海水进行预热 ,经深度预处理 的原料水直接进入淡化主车间 。
海水预热系统在冬季低温时使用 。首先用淡化
系统的产品水和浓盐水对原料海水进行预热 ,然后 使用锅炉的循环热水对原料水进一步换热 ,以满足 反渗透系统对海水的最低温度要求 。
反渗透脱盐系统主要包括高压泵 、增压泵 、压力
交换式能量回收装置 、反渗透膜组等 。原料海水约
40%通过高压泵加压 ,约 60%通过能量回收装置和 增压泵加压 ,以上两股原料海水混合后进入反渗透 膜组 。透过反渗透膜的淡水 (产品水 )引至室外产 品水池 ,通过变频送水泵送至终端用户 ;被浓缩的原 料海水 (浓盐水 )被回收能量后排放至盐田供制盐 使用 。
经预沉淀池自然沉降后的海水通过海水泵提 升进入平流沉淀池 ,在海水取水管口处设有孔径分 别为 10、5和 1 mm 的不锈钢拦截网 ,以拦截大的悬 浮物和大颗粒杂质 。混凝剂及次氯酸钠杀菌剂在海 水提升泵前管路与海水混合 ,流经 30 m 海水输送管 路的同时进行初步反应 ,然后进入平流沉淀池 ,在格
连续微滤作为反渗透海水淡化的深度预处理系 统 ,可有效去除细菌 、微生物和悬浮物等杂质 ,产水 浊度 ≤0. 1 NTU、SD I≤3,保证了反渗透用水水质 , 有利于延长反渗透膜的使用寿命 。 214 反渗透海水淡化主体工艺
反渗透海水淡化主体工艺流程见图 4。
图 2 初步预处理工艺流程 Fig. 2 Flow diagram of p relim inary treatment p rocess
板式反应段絮凝后 ,经沉淀区逐级沉淀 ,清液溢流至 重力过滤器 ,经布水器后进入砂滤层 ,砂滤器底部出 水进入清水池 ,作为深度预处理用水 ;平流沉淀池底 部的淤泥通过定期打开快开式排泥阀排出 。反洗 时 , 1台清洗 ,其余 2台继续工作 。反洗水取自清水 池 ,由反洗泵从砂滤器底部的出口阀门打入 ,反洗时 通过罗茨鼓风机用空气擦洗以提高反洗效果 ,反洗 水从砂滤器顶部溢流口直接进入排淡沟 。 213 深度预处理工艺
3 主要设备配置
示范工程的主要设备配置见表 1。
表 1 示范工程的主要设备配置 Tab. 1 M ain equipment for demonstration p roject
名称
规格
单位数量
取水池
100 000 m3
个1
原料海水取水泵 Q = 1 000 m3 / h, H = 100 kPa 台 2