荣成万吨级反渗透海水淡化示范工程

一、项目概述

国家发展计划委员会于二○○metal dome一年十月二十七日批复山东省计委，同意将山东石岛水产供销集团公司万吨级反渗透海水淡化产业化示范工程项目列入国家高技术产业发展项目计划。项目由山东省计委主持，山东石岛水产供销集团公司承担建设，国家海洋局杭州水处理技术开发中心为项目的依托单位。建设地点在荣成市石岛城区，建设期为2年。

项目的主要研究内容和主要技术经济指标如表1-1。

表1-1 主要建设内容和主要技术经济指标

项目名称	主要建设内容	主要技术经济指标
山东荣成10,000吨/日海水淡化示范工程	1、设计、建立万吨级反渗透海水	1、系统产水量：10000吨/日(25℃)
	淡化示范工程，形成工程设计	2、单机产水量：5000吨/日(25℃)
	技术软件；	3、耗电量：吨水耗电量小于5.5度
	2、研制和购置示范工程主体设备	4、水回收率：35-40%
	和辅助设备；	5、出水水质：符合GB5749-85标准，
	3、建设厂房约2000平方米，包括	TDS<500mg/l
	海水淡化主厂房、中央控制室、
	取水泵房、变电站等；
	4、工程成套、安装、调试等。

荣成是资源性缺水城市，由于三面环海，无客水水源，开挖地下水会引起海水倒灌，城区内生产和生活用水长期严重短缺。1999～2000年连续两年严重干旱，全年降水量仅200毫米。因干旱缺水影响，许多企业处于停产和半停产状态。为保证社会稳定，保证居民最低的生活用水需要，利用当地丰富的海水进行淡化，实施海水淡化工程，确保荣成市正常供水已经到了刻不容缓的地步，因此，选择该地区建立示范工程具有很大的示范作用。

2002年12月底，山东省荣成市石岛水产供销集团总公司与国家海洋局杭州水处理技术开发中心签订了“万吨级反渗透海水淡化示范工程”项目（第一期）协议。示范工程采取总体设计，分步实施。其中，工程的基础设施（包括海水取水、土建、厂房、配电和供水管网等）按总体设计，一次建成。而万吨级反渗透海水淡化示范工程工艺设备由两个日产5000吨淡化水的独立机组组成，第一期完成一个机组的施工，第二期完成另一个机组的施工。并于2003年3月初签订了“万吨级反渗透海水淡化示范工程”项目（第一期）的技术合同。

二、工艺设计及设备配置

万吨级反渗透海水淡化工程的工艺流程如图1-1所示，分为海水取水、海水预处理、反渗透海水淡化、产品水后处理和系统控制五个部分。导线弧垂计算公式

图1-1 万吨级反渗透海水淡化工艺流程框图

海水取水

海水取水构筑物由海水集水井和取水泵房组成。集水井建于码头堤坝外侧，海水靠渗透进入集水井。集水井采用钢砼结构，直径2.8米，深约11米，井底处于低潮位以下1.8米。取水泵房内配置取水泵和水环式真空泵。该项目第一期5000吨/日海水淡化系统配置了三台海水取水泵，二开一备，单台水泵流量300m3/h，扬程45m，功率55kw，过流材质为Duplex SST（双相钢）。取水泵吸入管插入井深约6m，吸入口离井底0.7米。配置抽气速率6m3/min 的水环式真空泵一台，利用真空抽吸使取水泵充满海水，然后启动取水泵，通过管径φ500mm，距离约180m的管道，将海水输送到淡化主厂房，进入海水预处理系统。

鉴于该项目的海水水源系表层海水，海水中存在较多的微生物、藻类和细菌，易影响设备和管阀件的正常运行，因此，在设计中采用在海水取水管的进口处投加杀菌灭藻方案，投加量约为1～2mg/L。

海水预处理

海水预处理的目的是去除地表海水中存在的颗粒泥砂、胶体、微生物等杂质，确保反渗透

系统能长期稳定运行。在海水预处理工艺设计时经预处理后的海水水质应达到反渗透膜元件的进水水质要求。

（1）混凝过滤

混凝过滤旨在去除海水中胶体、悬浮杂质，降低浊度。由于海水比重大，pH值较高，该项目选用FeCl3作为混凝剂，投加量在1～2mg/L。经混合器混合，铁盐与海水中胶体杂质形成较大的矾花，再经机械过滤器过滤，使出水水质的污染指数（SDI15）小于5，浊度小于冷气机组1。

第一期工程配置了9台机械过滤器，单台机械滤器设计直径φ3200mm，内衬5mm天然橡胶，外涂防腐船用油漆，底部采用水帽结构，内填装按级配规定的多介质滤料，单台滤器设计出水量为67m3/h。

为了节省水耗，利用反渗透浓水作为机滤反洗用水。系统配置了浓水池、反洗水泵和罗茨风机。空气擦洗流速为16L/m2.s，水反洗流量15L/m2.s。

2）加药消除余氯和防止反渗透膜面结垢沉淀

海水中游离氯等氧化剂存在会降低反渗透膜元件的性能，因此海水在进反渗透膜以前必须控制游离氯＜0.1mg/L。通过计量泵投加1.5-2mg/L亚硫酸氢钠，海水中的余氯与亚硫酸氢钠反应，形成酸和中性盐，从而消除余氯对反渗透膜的影响。

海水中含有高浓度的Ca2+、Mg2+、HCO3－、SO42－等离子，在反渗透海水淡化过程中，海水被浓缩，易在反渗透膜表面形成难溶无机盐类的沉淀。根据原海水水质和反渗透装置的水回收率，计算Stiff & Davis指数，判别结垢沉淀趋势，在海水进入反渗透装置前添加阻垢剂。通过对几种阻垢剂的阻垢效果和价格的综合评价后，选用硫酸作阻垢剂，投加量为15～20mg/L，控制海水pH值在7.0～7.5范围，能有效防止海水中难溶无机盐类在反渗透膜表面形成结垢沉淀。

（3发光眼镜）保安过滤