反渗透海水淡化工程设计方案
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20XX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（20XX）
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
4.4 多介质过滤器
数量：1套
操作方式：手动
制造商：东方
4.4.1 介质滤罐
数量：2台
型号：DFS-1400
直径：?1400㎜
形式：压力式
材质：A3钢衬胶
运行流速：8m/h
4.4.2 过滤介质
数量：2套
介质材料：精制石英砂/无烟煤
规格：50-20/0.3-0.4㎜
4.4.3 流量计（管道式）
数量：2套
型号：5-25m3/h配套
4.4.4 手动球阀
型号：DN65 DN40 DN25
数量：10台 2台 2台
反渗透海水淡化工程设计方案
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：
海水淡化技术及建设投资运行成本介绍 1.海水淡化技术发展现状 海水淡化又被称为海水脱盐，也就是从海水中获取淡水的技术和过程。从海水中取出淡水或者除去海水中的盐分，都可以达到淡化的目的。从这两条路线出发，海水淡化分为两类。采用从海水中分离出淡水的方法又可以细分为蒸馏法、冷冻法、反渗透法、水合物法和溶剂萃取法；而第二类则包括电渗析法和离子交换法。其中目前得到大规模商业应用是反渗透法和蒸馏法。 （1）反渗透海水淡化技术 对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜，一般将只能透过溶剂而不能透过溶液的薄膜称之为理想的半透膜。当半透膜把不同浓度的溶液隔开后，在自然情况下，水流是从低浓度盐水侧往高浓度盐水侧流动；当在高浓度盐水侧加上一个适当的压力后，也会将水从高浓度侧压到低浓度侧，见图1。反渗透海水淡化就是利用该原理，用高压泵将海水增压后，借助半透膜的选择截留作用来除去水中的无机离子得到淡水。由于反渗透膜的截留粒度小于10×10-10 m，所以反渗透海水淡化同时能滤除各种细菌、病毒，获得高质量的纯水。 图1. 反渗透海水淡化技术原理 一般说来，反渗透海水淡化工艺包括四部分：预处理、反渗透、后处理及清洗系统，图2是一种反渗透海水淡化系统的典型工艺流程。
图2. 反渗透系统典型工艺流程图 预处理系统的目的是为了充分发挥反渗透淡化系统的技术优越性，保障良好的设计性能和长时间的安全运行，特别是为了保证膜的使用寿命（一般情况下，自来水和苦咸水反渗透膜的使用寿命为5年，而海水膜的使用寿命为3年）而设置。由于供给的源水不同，其水质组成与杂质成分千差万别，预处理系统也有很大的区别，在决定预处理系统时需要丰富的基础理论知识和工程实际经验。 反渗透装置的主体由反渗透膜堆和高压泵两部分组成，反渗透组件是整个系统的心脏部分，而高压泵是系统的关键部件。高压泵把进水升压至不同的压力进入膜堆，透过膜的水作为产品水，而未透过膜的作为浓盐水排放。其设计的核心在于根据不同的原水水质安排不同的回收率，以及通过流程及设备的选用使系统尽可能的节能。一般情况下自来水及苦咸水回收率可以做到45%～75%，有些系
作者：Abao005 浅析反渗透在海水淡化中的应用 摘要：海水淡化自古以来就是人们梦寐以求的，现在已经变为现实，尤其是近几年来，反渗透技术由于其投资少、能耗低、成本便宜、建设周期短等优点。已多次在国际海水淡化会化招标中胜出。本文主要介绍反渗透技术的发展，介绍了膜、组器、设备以及应用工艺的创新性开拓，其中包括不对称膜、复合膜。 关键词：海水淡化，渗透，反渗透，膜分离
引言 海水的组成很复杂，已知海水中含有80 多种化学元素，主要以离子形式存在。在海水浓缩、结晶过程中，则以盐的形式析出。其中Cl -，Na +，Mg 2+等11 种含量超过1 ×10 - 6的元素是海水的主要成份，占海水总含盐量的99.58% 。此外，海水中还存在某些同位素，重要的有氢的同位素氘等。海水中也溶解有多种气体，含量最多的为二氧化碳、氮和氧。空气中的稀有气体氩、氦和氖，在海水中也有微量存在。溶解在海水中的二氧化碳，与淡水中的情况不同，淡水中的二氧化碳主要是以游离状态存在，可用煮沸或减压等方法驱除。海水中的二氧化碳除少量是游离状态外，主要是以碳酸根及碳酸氢根形式存在，需加入强酸方可逐出，用一般的方法难以驱逐。海水中还含有各种数量不等的无机和有机悬浮物，因此要从海水中提取淡水并不是一件很容易的事。 世界上淡水资源不足，已成为人们日益关切的问题。作为水资源的开源增量技术，海水淡化已经成为解决全球水资源危机的重要途径。反渗透法于20世纪70年代起用于海水净化，经过几十年的发展，随着反渗透膜性能提高、预处理技术进步、能量回收率的提高等，已成为投资最省、成本最低、应用范围广泛的海水淡化技术，也是目前最清洁的方法。 一、反渗透简介 反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。若用反渗透处理海水，在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到卤水。 反渗透时，溶剂的渗透速率即液流能量N为： N＝Kh(Δp－Δπ) 式中Kh为水力渗透系数，它随温度升高稍有增大；Δp为膜两侧的静压差；Δπ为膜两侧溶液的渗透压差。稀溶液的渗透压π为：
海水淡化 工艺设计方案 姓名：董福林 所在班级：海化13-1 学号：201338042113 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
反渗透海水淡化技术的发展 海水淡化是从海水中获取淡水的技术和过程。早在50年代，为解决“水的危机”，美国从52年起专设盐水局，74年后转为资源技术局，不断推进水资源和脱盐的技术进步，其中反渗透法海水淡化（SWRO）就是1953年据膜和海水界面有一纯水层而提出的。 l、前言 水是生命的源泉，是社会和经济发展的命脉，是人类宝贵的不可替代的自然资源。当前缺水已成为世界性问题，成为制约社会进步和经济发展的瓶颈，解决水资源的供需矛盾，对我国的可持续发展是非常迫切的和重要的。我国沿海地区仅占全国土地面积的15%，人口的40%，但创造着60%以上的社会总产值，和全国一样，沿海，特别是北方地区以及岛屿的供水严重不足，形势严峻。沿海地区有丰富的海水资源，用海水淡化技术向大海要淡水，满足沿海城镇和岛屿对淡水的需求或紧缺需求，是自古以来人们所梦寐以求的，现在已变为现实。反渗透海水淡化不仅技术上完全可行，而且在许分情况下是经济的。 2、反渗透的发展概况 海水淡化是从海水中获取淡水的技术和过程。早在50年代，为解决“水的危机”，美国从52年起专设盐水局，74年后转为资源技术局，
不断推进水资源和脱盐的技术进步，其中反渗透法海水淡化（SWRO）就是1953年据膜和海水界面有一纯水层而提出的；73年日本通产省下设造水促进中心，专门研究的脱盐技术，欧洲则在尤里卡等计划下推动海水淡化的发展，它们也都以膜法为重点。经过近50年的研究、开发和产业化，SWRO自70年代进入海水淡化市场之后，发展十分迅速。RO用膜和组件已相当成熟，组件脱盐率可高达99.5%以上，有约20年的经验积累，SWRO工艺过程也逐渐成熟，近年来，功交换器和压力交换器的开发成功使能量效率都高达90%以上，从而使SWRO的本体能耗在3kWh/m3淡水以下，成为从海水制取引用水最廉价的方法，进一步增强了SWRO的竞争力。 近几年来，在国际海水淡化中，SWRO以投资最低，能耗最省，成本最低，建造周期短等优势而屡屡中标。SWRO所以能如此成功，与其在膜、组器、设备和工艺等方面的创新性开拓是分不开的。下面是着几方面的简要的发展概况： 3、反渗透的一些重大的创新进展 3.1反渗透膜的进步 在反渗透膜发展的历史中，不对称膜和复合股的研发是创新的两个范例。
海水淡化的方法及优缺点分析 摘要：海水淡化技术的大规模应用始于干旱的中东地区，但并不局限于该地区。由于世界上70％以上的人口都居住在离海洋120公里以内的区域，因而海水淡化技术近20多年迅速在中东以外的许多国家和地区得到应用。最新资料表明，到2003年止，世界上已建成和已签约建设的海水和苦咸水淡化厂，其生产能力达到日产淡水3600万吨。目前海水淡化已遍及全世界125个国家和地区，淡化水大约养活世界5％的人口。海水淡化，事实上已经成为世界许多国家解决缺水问题，普遍采用的一种战略选择，其有效性和可靠性已经得到越来越广泛的认同。当然，海水淡化是解决我国沿海地区淡水紧缺的有效途径。海水淡化是解决全球水资源短缺的重要战略手段之一，有着广阔的开发前景。 关键词：海水淡化蒸馏法反渗透法优缺点发展趋势和方向 引言：介绍了我国水资源现状、海水淡化发展概况和各种淡化方法及工作原理、工艺流程，并对各种淡化方法的优缺点和适用范围进行了评述，对海水淡化的方法进行了分析比较，指出了海水淡化今后发展的趋势和方向。 1我国水资源现状 我国是一个水资源严重短缺的国家，人均水资源占有量为2840m3，只有世界平均水平的1/4。因此我国是一个严重缺水的国家。同时，我国的淡水资源时空分布极不均匀，并且水体污染加剧了我国可利用淡水资源的匮乏程度。在资源性缺水的同时，我国经济增长快，人口数量大，城市化水平不断提高，使得水资源缺口越来越大，这已经成为阻碍我国社会可持续发展的瓶颈。目前水荒覆盖面几乎遍及全国。尤其是北方地区缺水问题相当严重，水荒已成为困扰工业企业生产和发展的一个重要问题。而沿海地区有１．８万多km长的海岸线，充分发挥这些地区濒临海洋的优势，走海水淡化之路是解决缺水问题的一条重要途径。解决城市水资源可持续利用的战略原则是坚持“开源与节流并重，节流优先、治污为本、科学开源、综合利用”，海水淡化是解决沿海地区淡水紧缺的有效途径。 2我国海水淡化发展概况 我国的海水淡化技术研究始于１９５８年，起步技术为电渗析，１９６５年开始反渗透技术的研究；１９７５年开始研究大中型蒸馏技术；１９８１年在西沙的永兴岛建成２００ｔ/ｄ的电渗析海水淡化装置；１９８６年建成６０００
反渗透法淡化海水厂 专业: 班级: 姓名: 指导老师: 《化工原理》课程设计 任务书 设计一个日产500吨级的海水淡化工厂。画出工艺流程、设备配置图。要求：（1）采用反渗透法。 （2）进水管道，处理间，输出管道，设备室，尾水管道等。 （3）海水采样，外部供电。 （4）计算成本。 一、题目及专题
1、题目：反渗透法淡化海水厂课程设计 2、专题：半透膜加压进行海水淡化 二、设计依据、条件 1. 半透膜的性能是只让淡水通过，不让盐分通过。如果不施加压力，用这种膜隔开咸水和淡水，淡水就自动地住咸水那边渗透。我们通过高压泵，对海水施加压力，海水中的淡水就透过膜到淡水那边去了，因此叫做反渗透，或逆渗透。 2、生产能力：自定 3、设备形式：海水淡化泵 4、以及工化工生产的其他网上资料 5、指导老师，三名同学，电脑，绘图工具 三、设计项目、要求 1、选择（或设计）生产规模，进行成本计算。 2、要求：说明书一份，工艺流程图一张，设备结构或工作原理示意图1—2张 学校： 学院： 班级： 组长： 组员： 日期： 指导老师：
目录 1.前言 -------------------------------------------------------- --------------------1 2.设备选取及研究 ----------------------------------------------------------- ---3 2.1降低海水淡化费用的预处理方法 --------------------------------3
2.2海水反渗透系统的能量回收装置及其功效 ---------------------5 2.3高压泵选型的优化---------------------------------------------------7 2.4海水淡化反渗透复合膜元件的制备 -----------------------------10 3.反渗透设备及参数，流程图 ------------------------------------------------12 1.反渗透设备 ---------------------------------------------------------------12 2．产品参数 ------------------------------------------------------------------13 3．设备功能 ------------------------------------------------------------------14 4.工艺流程图 ---------------------------------------------------------------15 5.应用领域 -----------------------------------------------------------
2000吨/日反渗透海水淡化工程 项 目 建 议 书 杭州水处理技术研究开发中心
目录
第一节概述1.1项目背景 1.2水资源现状 1.3建设海水淡化项目的必要性和意义
第二节工艺技术初步方案 2000m3 /d反渗透海水淡化工程分为四部分，即海水取水、海水一级预处理、海水二级预处理、反渗透海水淡化及产品水后处理供水。整体工程的技术路线如下： 海水冷却水池—→海水取水—→水力澄清池—→重力无阀滤池—→中间海水池—→海水增压泵—→多介质过滤器—→保安过滤—→高压泵+能量回收装置+压力提升泵—→反渗透海水淡化装置—→产品水后处理—→产品水池—→供水泵—→自来水管网。 2.1海水取水 取水量为240 m3/h，取得的海水通过管道送到位于工程现场的水力循环澄清池。 2.2海水一级预处理 海水一级预处理部分由水力循环澄清池、重力式无阀滤池及液氯、混凝剂和助凝剂自动投加设备及中间海水池组成，设计处理量为240m3/h。 由于海水水源为表层海水，海水中存在大量微生物、藻类和细菌，细菌、藻类繁殖和微生物的生长会直接影响反渗透海水淡化系统及工艺管道件的正常运行。因此，本设计采用投加液氯杀菌灭藻方案。投加量为2-3mg/l，投加点设在水力澄清池前的海水输水管上。 由于海域周期性涨潮、退潮的影响，海水中夹带大量的泥沙，浊度高，设计中采用两级预处理方案，海水一级预处理由水力澄清池、重力无阀滤池组成。目前国内外海水淡化工程多采用铁盐作为海水预处理系统中的混凝剂。由于海水比重较大、铁盐生成的矾花比重大在海水中易于沉降，本设计选用三氯化铁作为混凝剂，预计投加量视海水浊度变化在40-80mg/l之间：骨胶为助凝剂，投加量为2-3mg/l。经海水一级预处理，要求海水浊度降到3-5度以下，进入中间海水池。中间海水池系过渡性水池，要求有30分钟的储水量，初步确定中
世界上淡水资源不足，已成为人们日益关切的问题。淡水资源短缺导致人们生活、工业发展受到了很大的影响。“向海洋要淡水”已经形成了方兴未艾的产业。 海水淡化工艺发展 中国在反渗透法、蒸馏法等主流海水淡化关键技术方面均取得重大突破，完成了自主知识产权的3000立方米/日低温多效海水淡化工程，以及5000立方米/日反渗透海水淡化工程;海水直流冷却技术已进入万立方米/小时级产业化示范阶段。中国海水淡化成本逐步下降，已接近5元/立方米。 蒸馏法海水淡化工艺原理 原理是加热-蒸发-冷凝。除了多效蒸发和多级闪蒸之外，蒸馏法还有蒸汽压缩法VC法是将蒸发过程自身产生的二次蒸汽，经压缩提高温度，再作为加热蒸汽使用，其设计思想是为了提高热效率。海水经泵提升压力后供人冷凝器作为冷却水冷凝蒸发器中获得的蒸汽，此时海水温度升高，作为蒸发器给水供人蒸发器，工作蒸汽进人蒸汽喷射器与部分蒸发器内获得的蒸汽混合后从喷射器排出，排出后的压缩蒸汽作为热源进人蒸发器内的蒸发管中，加热蒸发器内的海水，使其蒸发获得二次蒸汽，原蒸汽在冷凝器内冷凝后即得到淡水。蒸发器内未蒸发的海水通过泵排出。二次蒸汽作为下一过程的热源，如此循环。 蒸馏法海水淡化工艺特点 蒸馏法海水淡化技术是最早投人工业化应用的淡化技术，特点是即使在污染严重、高生物活性的海水环境中也适用，产水纯度高。与膜法海水淡化技术相比，蒸馏法具有可利用电厂和其他工厂的低品位热、对原料海水水质要求低、装置的生产能力大，是当前海水淡化的主流技术之一。 中国海水淡化虽基本具备了产业化发展条件，但研究水平及创新能力、装备的开发制造能力、系统设计和集成等方面与国外仍有较大的差距。当务之急是尽快形成中国海水淡化设备市场的完整产业链条。围绕制约海水淡化成本降低的关键问题，发展膜与膜材料、关键装备等核心技术，研发具有自主知识产权的海水淡化新技术、新工艺、新装备和新产品，提高关键材料和关键设备的国产化率，增强自主建设大型海水淡化工程的能力。
反渗透海水淡化系统改善措施探究 发表时间：2019-10-23T15:01:21.600Z 来源：《基层建设》2019年第21期作者：宗磊[导读] 摘要：海水淡化能够为现有的水资源提供补充措施，在一定程度上缓解一些地区缺水的状况。 天津大港新泉海水淡化有限公司天津市 300270摘要：海水淡化能够为现有的水资源提供补充措施，在一定程度上缓解一些地区缺水的状况。特别是在很多岛屿以及中东地区，海洋淡化水已经成为基本的水源。因此，在这样的情况下，反渗透海水淡化系统改善显得非常重要。 关键词：反渗透；海水淡化系统；改善措施引言 随着中国社会经济的快速发展，虽然我国反渗透海水淡化系统各项功能已经有了明显改善，但是现阶段依然存在很多问题亟待解决。海水淡化工程水资源系统是系统性和综合性的系统，与多方面因素都有紧密联系。 1、反渗透海水淡化技术概述 所谓海水淡化技术，主要是把海水中的盐分出去，提取其中的淡水的一种技术。在经过了半个多世纪的研究和不断发展，这项技术已经显得比较成熟，把海水淡化已经在世界的各个地方都基本实现。特别是在一些海湾比较缺水的地区，更是需要这项技术。在当前的海水淡化技术中，有反渗透、多级闪蒸、多效蒸发和压汽蒸馏等。就反渗透技术来说，虽然出现的相对比较晚，但是有一个最大的特点就是采用膜处理技术，与其他海水淡化技术相比，能耗比较低，也比较节能环保。所以，在未来一段时间，海水淡化处理技术的核心将会是反渗透海水技术，这种技术将发挥关键性的作用。 反渗透技术，英文名称是“REVERSE OSMOSIS”缩写为“RO”。是在20世纪60年代发展起来的一项技术，属于目前比较先进和节能环保的技术，主要是采用反渗透膜在外界压力作用下使溶液中的溶剂与溶质进行分离，从而很好的去处水中的杂质和盐分，净化海水，提取淡水。 1.1优点 ①海水淡化使用的反渗透技术属于一种膜处理技术，基本上具有膜应具有的优点，比如能耗比较低，环保性能好，对于热敏感物质的分离效果比较明显等，应用的范围也是比较广的，而且应用设备相对比较简单，维修起来也比较方便。运营的费用相对其他技术是比较低的，设备还比较容易定型，具有比较强的自控能力，在经营管理的时候比较方便，这样更加有利于产业化经营。 ②反渗透膜的孔径不大，一些细微的生物病菌都没有办法通过反渗透膜，而且，这个膜还可以更好的处理一些有机物和一些微粒。所以，利用反渗透技术进行海水淡化，淡化出来的水质是比较好的，完全可以达到饮用水的标准。 ③反渗透技术的原动力是压力的分离，其设备构造比较紧凑，设备的体积也不大，单位体积内产水的量也比较高，占地面积不大，而且在操作起来比较简单，属于自动化程度比较高的技术。 1.2缺点 ①对于反渗透膜来说，对于水质的要求是比较严格的，所以，在进液淡化水之前要对原有的水质进行一个相对比较严格的处理，比如，采用微虑超滤膜等一些过滤方法。尽可能的不要污染透膜，避免微孔的堵塞。 ②在反渗透运行中，过滤器R.O.膜元件更换频率相对比较高，这样就在无形中增加了处理费用，而且运行的时候噪音是比较大的。 ③海水中有一些难以溶解的盐分和一些悬浮物以及化合物等杂质，所以，反渗透装置在长时间使用之后，就会有裇污垢堵塞住。所以，需要在一定时间内用特定的清洁剂对其进行清洗，从而把膜组件的性能恢复到原有状态。为了避免反渗透透膜上产生细菌，需要定期对其进行消毒处理。 ④当前我国海水淡化的产业规模还不是特别大，一天的产量之占据世界的1%左右，海水作为冷去水的用量也只占据世界的6%左右。对于沿海地区来说，自来水的价格是偏高的。由于大规模的海水淡化技术还不太成熟，没有任何法律法规可以遵循也是其中的原因，那些有条件利用海水但是却没有利用的情况时有发生。 2、反渗透海水淡化系统优化措施 2.1优化反渗透海水淡化系统 反渗透海水淡化系统根据工序的不同可分为四个部分：预处理系统、高压给水系统、膜组件、后处理系统。 2.1.1预处理系统 在实践中，海水中存在大量硫酸盐、硅酸盐等难溶于水的盐、泥沙，真菌、霉菌、藻类等微生物以及其他杂质。如果未经预处理的海水直接通过膜组件，这些污染物将会直接被半透膜膜体截留，致使膜体短时间内受到严重污染，甚至产生损害，破坏膜系统的长期稳定运行，将导致频换更换膜组件，造成经济成本过高。因此，考虑到系统的长期稳定运行，防止膜组件系统被快速污染甚至被破坏，造成膜组件更换频繁，使经济成本过高，在海水在进入在膜组件前，相关人员必须进行相应严格有效的预处理工艺，以保护膜组件及整个系统安全有效的运行。比如，工程预处理系统按工序及作用的不同可分为二级和一级预处理系统。其中，一级系统主要包括预处理斜管沉淀池、清水池、絮凝沉淀池、加药系统、无阀过滤池等。一级系统的作用是除去伤害膜组件的、对膜组件产生严重污染的有害物质，比如海水中的悬浮有机物、细菌、微生物、泥沙、胶体等。 2.1.2高压给水系统 在实践中，高压给水系统主要由三个部分组成：增压泵、高压泵、能量回收装置，是反渗透海水淡化工程的主要能耗模块。高压泵是反渗透海水淡化系统的主要能耗部件，反渗透过程的水分子通过渗透膜的驱动力是由高压泵来提供，高压泵是反渗透海水淡化工程高压給水系统的心脏。高压泵的电耗占高压给水系统能耗的90%以上，占制水成本的70%以上，因此当反渗透海水淡化系统中膜组件已经选定的情况下，海水淡化高压泵的效率、运行方式将直接决定反渗透海水淡化系统的能耗指标。能量回收系统是高压给水系统的另一重要组成部分。在实践中，海水经过膜系统后所得的浓水仍然具有很高的压力，如果系统不能将这部分浓海水中的能量加以回收利用的话，将造成极大的能量浪费。使用能量回系统将这部分浓海水中的能量加以回收利用，可有效的降低系统的总能耗，从而极大降低单位产水能耗。另外，能量回收装置采用ERI的PX能量回收装置，该装置在膜组件因老化、污染，海水温度波动和盐度波动等外部因素影响系统回收率的情况下，该装置的回收效率也能基本保持不变。
为应对全球淡水资源短缺的问题，许多沿海国家及地区积极开展海水淡化和综合利用的技术研发工作。以色列70%的饮用水来自海水淡化水；澳大利亚的海水利用主要用于市政，占总装机规模的96%；美国的海水利用主要用于市政，占89.5%；沙特阿拉伯是目前全球最大的海水淡化生产国，2010年其产量达到11亿m3。 中国淡水资源缺乏，人均淡水资源量仅为世界人均占有量的1/4，沿海地区人口稠密，淡水供需矛盾尤为突出。海水淡化技术可以增加水资源总量，有效缓解我国沿海地区淡水短缺的矛盾。在海水资源方面，我国拥有渤海、黄海、东海、南海四大海域，海岸线超过1.8万km，水资源相当丰富。但海水淡化发展速度相对其他国家缓慢，直至“十一五”期间海水淡化产业才开始较为迅速地增长。据统计，至2011年底我国海水淡化能力为66万m3/d。目前，影响海水淡化的因素有政策、技术和价格等。其中海水水质是影响淡化技术正常应用及成本的重要因素。有研究发现，海水中的有机物污染、SDI（淤泥密度指数）、温度、浊度和盐度是影响反渗透膜运行的重要指标，进而影响淡化水品质。因此对中国海域的海水理化性质、海水利用现状、研究进展进行探讨，对于优化沿海水资源结构、保障国家用水安全和促进沿海经济社会可持续发展具有战略意义。基于此，笔者首次将海水水质和海水利用状况相结合，介绍中国渤海、黄海、东海、南海4个海域海
水淡化的相关水质情况，归纳各地区海水利用的工艺技术条件和发展现状，分析形成原因和经验教训，旨对海水利用发展落后的沿岸地带提供帮助，对海水淡化利用较好地区的发展和转型方向提供参考，并为中国海水利用的发展提供新的思考途径。 1 渤海海域 1.1 渤海的水质特征 渤海是一个近封闭的内海，水温受北方大陆性气候影响显著，2月份平均水温在0 ℃左右，8月份达21 ℃。受大陆淡水注入的影响，盐度仅为30‰，是中国近海中最低的。1978—2010年历年8月的观测资料结果表明渤海夏季海水pH年际变化范围为7.86~8.30，渤海水温年际变化、降水量（酸雨）和月均黄河口径流量年际变化是影响海水pH变化的主要因素。 吴琳琳等研究发现2012年4—7月渤海湾海水温度为12.7~30.8 ℃、pH为7.30~8.55、海水CODMn为0.98~3.36 mg/L、溶解性总固体（TDS）为30.7~32.1 g/L、浊度为2.96~136 NTU、Cl-为16.9~17.8 g/L、电导率为44 800~49 800 μS/cm。整体而言渤海水质的浊度变化范围较宽，主要受渤海湾海水泥沙含量的影响，特别在有潮汐和风浪时会大幅升高。此外还发现海水温度升
DSPEC海水淡化水场方案 湛江东顺石油化工有限公司大型炼油化工一体化项目是湛江经济技术开发区东海岛新区的重点建设项目，根据湛江经济技术开发区管委会的要求，需要公司按照整个园区的工业用水量，设计一套200000m3/d的海水淡化装置，以满足本项目及全区各项目的生产要求。 一.综述 联合国关于非常规水源的研究报告指出，从1950～1985年的35年间，海水淡化的发展经历了三个阶段，即发现阶段，开发阶段和商业化阶段。在这期间研究开发的精力主要集中在蒸馏、冷冻、电渗析和反渗透。此后二十多年中蒸馏法和反渗透法都发挥了重要作用，形成了当代海水淡化与苦咸水淡化技术与市场的主体。 我国现代化含义上的海水淡化技术始于1958年。从电渗析着手；约十年以后开始研究反渗透技术；1975年开始研究大中型陆用蒸馏装置；1986年引进建设日产3000 m3的电厂用多级闪蒸海水淡化装置；1997年建成舟山日产500 m3海水反渗透淡化装置。2006年，浙江华能玉环电厂日产34600m3的海水反渗透淡化装置投入使用；天津大港正在建设日产淡水15万吨的新泉海水淡化厂项目，其中日处理能力10万吨、投资9000万美元的一期工程和日处理能力5万吨的二期工程分别将于2007年和2008年完工。这表明我国的反渗透技术进入了逐步成熟的时代。 现在世界上广泛采用的海水淡化法（Sea Water Desalination）已达几十种，其原理可分为涉及水的相变化与不涉及水的相变化两大类。在实践中被认为行之有效的方法中：涉及水的相变化的方法可分为蒸馏法与冷冻法。前者利用水的蒸发/冷凝的过程，而与其它成分分离；后者利用水的结晶/融化的过程，而与其它成分分离。它们包括多级闪蒸法（MSF）、多效蒸馏法（MED）、蒸汽压缩法（VC）、太阳能蒸发法、冷冻法等。不涉及水的相变化的方法有海水反渗透淡化法（RO）、海水电渗析淡化法、离子交换淡化法等。
反渗透法 通常又称超过滤法，是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的。在通常情况下，淡水通过半透膜扩散到海水一侧，从而使海水一侧的液面逐渐升高，直至一定的高度才停止，这个过程为渗透。此时，海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压，那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。反渗透法的最大优点是节能。它的能耗仅为电渗析法的1/2，蒸馏法的1/40。因此，从1974年起，美日等发达国家先后把发展重心转向反渗透法。 反渗透海水淡化技术发展很快，工程造价和运行成本持续降低，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，廉价高效预处理技术，增强系统抗污染能力等。 反渗透膜应具有以下特征：（1）在高流速下应具有高效脱盐率；（2）具有较高机械 强度和使用寿命；（3）能在较低操作压力下发挥功能；（4）能耐受化学或生化作用的影响；（5）受pH值、温度等因素影响较小；（6）制膜原料来源容易，加工简便，成本低廉。 反渗透膜的结构，有非对称膜和均相膜两类。当前使用的膜材料主要为醋酸纤维素和 芳香聚酰胺类。其组件有中空纤维式、卷式、板框式和管式。可用于分离、浓缩、纯化等化 工单元操作，主要用于纯水制备和水处理行业中。 原理：反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反 向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。 若用反渗透处理海水，在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到卤水。反渗透时，溶剂的渗 透速率即液流能量N为：N=Kh（Δp－Δπ) 式中Kh为水力渗透系数，它随温度升高稍 有增大；Δp为膜两侧的静压差；Δπ为膜两侧溶液的渗透压差。稀溶液的渗透压π为： π=iCRT式中i为溶质分子电离生成的离子数；C为溶质的摩尔浓度；R为摩尔气体常数； T为绝对温度。反渗透通常使用非对称膜和复合膜。反渗透所用的设备，主要是中空纤维式或卷式的膜分离设备。反渗透膜能截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质，从而取得净制的水。也可用于大分子有机物溶液的预浓缩。由于反渗透过程简单，能耗低，近20年来得到迅速发展。现已大规模应用于海水和苦咸水（见卤水）淡化、锅炉用水软化 和废水处理，并与离子交换结合制取高纯水，其应用范围正在扩大，已开始用于乳品、果汁 的浓缩以及生化和生物制剂的分离和浓缩方面。
吨日反渗透海水淡化工程项目建议
2000吨/日反渗透海水淡化工程 项 目 建 议 书 杭州水处理技术研究开发中心
目录 第一节概述 (2) 1.1项目背景 (2) 1.2水资源现状 (2) 1.3建设海水淡化项目的必要性和意义 (2) 第二节工艺技术初步方案 (3) 2.1海水取水 (3) 2.2海水一级预处理 (3) 2.3海水二级预处理 (4) 2.4反渗透海水淡化系统 (4) 2.5产品水后处理及供水 (5) 第三节原材料供应及外部配套情况 (7) 第四节工程设备投资估算 (8) 4.1设备投资概算 (8) 4.2土建及配套设施投资概算 (10) 第五节占地面积 (11) 第六节运行费用估算 (12) 6.1、运行费用估算 (12) 第七节项目实施初步计划 (13)
第一节概述1.1项目背景 1.2水资源现状 1.3建设海水淡化项目的必要性和意义
第二节工艺技术初步方案 2000m3 /d反渗透海水淡化工程分为四部分，即海水取水、海水一级预处理、海水二级预处理、反渗透海水淡化及产品水后处理供水。整体工程的技术路线如下： 海水冷却水池—→海水取水—→水力澄清池—→重力无阀滤池—→中间海水池—→海水增压泵—→多介质过滤器—→保安过滤—→高压泵+能量回收装置+压力提升泵—→反渗透海水淡化装置—→产品水后处理—→产品水池—→供水泵—→自来水管网。 2.1海水取水 取水量为240 m3/h，取得的海水通过管道送到位于工程现场的水力循环澄清池。 2.2海水一级预处理 海水一级预处理部分由水力循环澄清池、重力式无阀滤池及液氯、混凝剂和助凝剂自动投加设备及中间海水池组成，设计处理量为240m3/h。 由于海水水源为表层海水，海水中存在大量微生物、藻类和细菌，细菌、藻类繁殖和微生物的生长会直接影响反渗透海水淡化系统及工艺管道件的正常运行。因此，本设计采用投加液氯杀菌灭藻方案。投加量为2-3mg/l，投加点设在水力澄清池前的海水输水管上。 由于海域周期性涨潮、退潮的影响，海水中夹带大量的泥沙，浊度高，设计中采用两级预处理方案，海水一级预处理由水力澄清池、重力无阀滤池组成。目前国内外海水淡化工程多采用铁盐作为海水预处理系统中的混凝剂。由于海水比重较大、铁盐生成的矾花比重大在海水中易于沉降，本设计选用三氯化铁作为混凝剂，预计投加量视海水浊度变化在40-80mg/l之间：骨胶为助凝剂，投加量为2-3mg/l。经海水一级预处理，要求海水浊度降到3-5度以下，进入中间海水池。中间海水池系过渡性水池，要求有30分钟的储水
反渗透法海水淡化用高压泵及能量回收装置技术简述（一）中国泵业网摘要：当前在用的海水淡化方法有蒸馏法、反渗透法、海水冻结法、电渗析法等。近年来，随着反渗透膜的较快发展，反渗透法逐步成为应用最广泛的方法。高压泵和能量回收装置是反渗透法海水淡化最为重要的两种水力机械设备，本文针对其最新的技术应用进行了简要介绍。 关键词：反渗透法海水淡化高压泵能量回收装置 一、前言 海水由约96.5%的水和约3.5%的盐分组成，通过将海水中的盐分去除，即能实现海水淡化。 当前在用的海水淡化方法有蒸馏法、反渗透法、海水冻结法、电渗析法等。近年来，随着反渗透膜的较快发展，反渗透法以其节能、设备简单、易于维护等优点迅速占领市场，逐步取代蒸馏法成为应用最广泛的方法。 反渗透法海水淡化的一般流程如图1所示。海水经取水、溶解过滤及预处理后，由海水供给泵和高压泵输送至反渗透膜组，通过反渗透作用获得淡水。与之同时，加压海水被浓缩且仍具有相当的能量，该部分能量通过能量回收装置加以回收利用。 反渗透法海水淡化用水力机械设备大体分类如下： （1）海水取水泵：取水，将海水经溶解过滤器输送至预处理池。（2）海水供给泵：将预处理后的海水经保安过滤器输送给高压泵。
（3）高压泵：向反渗透膜组提供高压海水，以生产淡水。 （4）能量回收装置：回收来自反渗透膜的高压浓缩海水的能量，以降低系统的总运行能耗。 其中，高压泵和能量回收装置是最为重要的设备，本文将针对其最新的技术应用加以简要介绍。 二、高压泵 1、主要参数 反渗透膜的进口压力约为6～7MPa（因膜的种类而异），透过淡水流量约为供给海水流量的40%。因此，高压泵的出口压力多为7MPa 左右，总流量约为单个反渗透膜组透过淡水流量的2.5倍左右（高压泵台数根据需要选定）。 2、过流部件材料 由于输送介质为海水，高压泵过流部件的材料选定较为重要。 壳体和叶轮通常选用奥氏体不锈钢（如SCS14）、超级奥氏体不锈钢（如AL-6XN）等耐腐蚀材料；由于奥氏体不锈钢零件之间易发生咬合，为确保间隙配合部位的可靠性，密封环推荐选用聚醚醚酮（PEEK）等耐腐蚀性、自润滑性俱佳的材料。 需要指出的是，材料的耐腐蚀性因不同海域的海水特性（温度、盐度、压力等）而异。因此，有必要依据样品实验、实际业绩等慎重选定过流部件的材料。 3、结构形式
《海水淡化工程技术与工艺》之读书笔记、 第一章：水资源 水资源的定义：广义的来说，水资源为一切可被人利用的天然水，包括于人类所及空间各种相态的水。联合国教科文组织和世界气象组织在1998年定义的水资源为“作为资源的水应当是可供利用或有可能利用，具有足够数量和可用质量，并可适合某地水的需求而能长期供应的水源。”我国对水资源的理解在《中国大百科全书》中，在“大气科学，海洋科学，水温科学”卷中将水资源定义为“地球表层可供人类利用得水，包括水量，水域和水能资源，一般指每年可更新得水量资源”。 水资源的特性：水资源是人类社会赖以生存和发展不可替代的自然资源；水资源是循环再生的资源，在一时间限度内是有限的；水资源具有很强的时间性，具有动态变化特性；水资源具有区域特色；水是一种特殊的资源，同时具有生态效益，社会效益和经济效益；水资源可以重复利用，这也是区别其他自然资源的又一特性。 世界水资源问题：世界水资源总量为410220亿万立方米，人均水资源总量为7342立方米。1995年，全世界水资源利用量38000亿立方米，消耗量21000立方米，其中农业用水25000亿立方米。全球供水安全面临严峻挑战；水资源短缺日益成为全球性的问题；世界水资源状况趋于恶化。 中国的水资源概况：中国水资源总量为2.8万亿立方米，其中地表水2.7万亿立方米，地下水0,83万亿立方米，由于地表水和地下水相互转换，互相补记，扣除两者重复计算量0.73万亿立方米，与河流径流不重复的地下水资源约为0.1亿万立方米。中国目前有十六省人均水资源低于严重缺水线，有六个省、区人均水资源量低于500立方米。我国水资源总量并不丰富，人均占有量更低，人均占有量为2240立方米，低于全球人均的1/4，在世界银行连续统计的153个国家中居88位。我国地域分配不均，水土资源不相匹配。年内年季分配不均，旱涝灾害频繁。在我国水资源开发利用中存在的主要问题包括供需矛盾日益加剧，区域和行业市场问题，用水效率不高，水环境恶化，水资源缺乏合理配置，经济发展与生产力布局考虑水资源不够。 原水的组成包括河流水和海水。对于河流水化学主要研究河流水矿化度、总硬度、总碱度、PH、主要离子等特征值的形成、分布、时空变化规律及其影响因素的一门学科。河流水研究内容包括天然水成为溶剂的理论基础，河流水化学成分的形成过程及其变质作用，河流水化学成分的分析方法与技术，河流水化学动态及其自然地理条件和生物环境的关系，等等。 硬水和软水 硬水是含有钙盐和镁盐的天然水。在硬水中，钙、镁可以以碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、氯化物和硝酸盐等形式存在。当硬水中钙和镁以碳酸氢盐形式存在时，称为暂时硬水，当这种硬水加热煮沸时，碳酸氢盐会分解成碳酸盐而沉淀除去。如果硬水中钙和镁主要以硫酸盐、硝酸盐和氯化物等形式存在，则称为永久硬水，不能通过加热煮沸的方式除去。硬水中的钙盐和镁盐能与肥皂作用，生成不溶性的硬脂酸盐，减低肥皂的去污能力。硬水中含盐量通常以硬度来表示。硬度单位常用“度”表示，一度相当于每升水中含10mg的CaO，生活饮用水的总硬度要求小于25度。 软水是只含少量可溶性钙盐和镁盐的天然水，或是经过处理的硬水。天然软水一般是指江水、河水、湖水。经软化处理的硬水指钙盐和镁盐含量降为1.0~50mg/L后得到的软化水。软水的处理方法如下：①石灰-苏打法先测水的硬度，然后加入定量的氢氧化钙和碳酸钠，硬水
反渗透(SWRO)海水淡化高压泵选型方法 21世纪将是水的世纪。20世纪初，国际上就有“19世纪争煤、20世纪争石油、21世纪争水”的说法，第47届联合国大会更是将每年的3月22日定为“世界水日”，号召世界各国对全球普遍存在的淡水资源紧缺问题引起高度警觉。从全球范围来看，根据联合国统计，全球淡水消耗量20世纪初以来增加了约6-7倍，比人口增长速度高2倍，全球目前有14亿人缺乏安全清洁的饮用水，即平均每5人中就有1人缺水。 向海洋索取淡水，已经成为世界沿海国家的共识。在过去的30年里，海水淡化的技术为人类获得了大量的淡水资源，根据国际淡化协会 （InternationalDesalinationAssociation）提供的最新数据,自1997年，海水淡化产能年均复合增长率为16.8%，在2007年，淡化产能的增长率为24.5%，相比2006年总共增长了670万立方米每日（1770MGD）。全球现今有13869座海水淡化厂在工作，它们总共的产能是6360万立方米每日（16800MGD）可饮用水，其中已经运行的产能为5300万立方米每日——只相当于0.5%的全球用水量。大约一半的海水淡化厂在中东，约20%在美国，13%在欧洲，12%在亚洲。 中国被联合国认定为世界上13个最贫水的国家之一。我国淡水资源总量名列世界第六，但人均占有量仅为世界平均值的l/4，位居世界第109位，而且水资源在时间和地区分布上很不均衡，有10个省、市、自治区的水资源已经低于起码的生存线，那里的人均水资源拥有量不足500立方米。 目前我国有300个城市缺水，其中110个城市严重缺水，他们主要分布在华北、东北、西北和沿海地区，水已经成为这些地区经济发展的瓶颈。2010年后，我国将进入严重缺水期。有专家估计，2030年前中国的缺水量将达到600亿立方米。因此，为保证我国经济的可持续发展，淡水资源问题的解决已迫在眉睫。 有关专家分析提出，淡化海水是解决我国沿海地区淡水严重短缺的有效途径之一，海水淡化已经成为我国新兴的朝阳产业。 在海水淡化技术已成熟的今天，经济性是决定其广泛应用的重要因素。目前，在已经开发的20几种淡化技术中，反渗透法(SWRO)、多级闪蒸（MSF）和低温多效（MED-TVC）达到了工业规模的生产应用。其中反渗透技术是一项效率高、易于大规模使用的技术，其最大的优点就是节能，如表1所示，生产同等数量的淡水，反渗透的能源消耗是最低的。 反渗透法海水淡化技术应用中，高压泵是其中一个关键设备。在反渗透膜选定的情况下，反渗透海水淡化系统的能耗指标主要取决于高压泵，增压泵和能量回收装置的能耗指标。在反渗透海水淡化装置中，电费占造水成本的1/2～2/3，设备投资占造水成本的1/4左右，高压泵是主要耗能设备，其电耗约占系统运行费用的35%，是影响产品水成本的主要因素之一。 结合反渗透海水淡化工程，针对工程中所用的高压泵的选型分析，选择合适的泵型，对于降低系统的运行费用有非常重要的意义。