苦咸水淡化工程系统设计 .pdfVIP

苦咸水淡化工程系统设计

潘春佑;李露;刘筱昱;王可宁;冯涛

【摘要】本文对甘肃某地下苦咸水淡化系统的设计思路及工程流程进行了介绍,设

计了“多介质过滤器+保安过滤器+三段式反渗透系统”的工艺方案.系统设计规模

2×600m3/d,反渗透系统回收率高达85％,产水水质符合饮用水卫生标准.此外,文

中对系统组成及关键设备亦进行了说明.

【期刊名称】《净水技术》

【年(卷),期】2016(000)0z1

【总页数】3页(P134-136)

【关键词】苦咸水淡化;反渗透;工程设计

【作者】潘春佑;李露;刘筱昱;王可宁;冯涛

【作者单位】国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所,天津300192;国家海洋

局天津海水淡化与综合利用研究所,天津300192;国家海洋局天津海水淡化与综合

利用研究所,天津300192;国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所,天津

300192;国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所,天津300192

【正文语种】中文

【中图分类】TU99

甘肃酒泉市属半沙漠干旱性气候，其特点为气候干旱降水少，蒸发强烈日照长，冬

冷夏热温差大，秋凉春旱多风沙。降水量由南向北递减，祁连山地年降水量300

mm左右，酒泉为84mm，北部马鬃山地为39mm，蒸发量较大，多在2000～

4000mm之间。酒泉缺水较为严重，地下水含盐量超过1500mg/L，无法直接

饮用，且氟含量超标。

2.1原水水质

本系统原水取自地下水，地下水水质成分如表1所示。

2.2设计思路

苦咸水淡化常用方法有蒸馏法、反渗透法、电渗析法[1-3]。由于反渗透淡化过程

无相变的发生，能耗较小，自动化程度较高等特点。因此，本工程经比选分析后采

用反渗透工艺对苦咸水进行淡化。甘肃地区水资源短缺较为严重，为了尽可能减少

废水的排放，本工程设计为一级三段反渗透，系统回收率高达85%，且利用反渗

透浓水对多介质过滤器进行反洗，最大限度的减少水资源的浪费。

2.3设计产水水质及工程规模

本工程要求产水规模为600m3/d，即25t/h，设计产水水质如表2所示。

3.1工艺流程

本工程设计采用“多介质过滤器+保安过滤器+

三段式反渗透系统”的工艺方案，主要包括预处理系统、反渗透脱盐系统、产品水

后处理系统、加药系统、控制系统、辅助系统6部分。工艺流程图、水量平衡图

及平面布置图见图1、图2、图3。

3.2预处理系统设计

取水泵由原水池取水，在取水管路上设置管道混合器，在管道混合器后添加杀生剂、

絮凝剂后进入到多介质过滤器。

为了保证反渗透系统安全运行，降低原水浊度、胶体、悬浮物浓度，设置多介质过

滤器，对源水进行压力式直流混凝过滤，过滤器内装填多级滤料，装设精选多级石

英砂、无烟煤滤料。为降低多介质过滤器的污染风险，延长使用寿命，设置水反洗、

气洗，需单独配套建设反冲洗水箱。

3.3反渗透脱盐系统设计

在反渗透系统前设置保安过滤器，保安过滤器是反渗透膜进水保护的最后一道屏障，

确保反渗透进水SDI3，降低反渗透膜污染概率，延长使用寿命，保安过滤器的

过滤精度为5μm。

反渗透系统是核心脱盐设备，根据水质特点，本工程选用脱氟率较高的反渗透膜组

件。本装置设计选用进口节能型大通量苦咸水反渗透膜组件，系统脱盐率为98%

以上，脱氟率大于98%。

系统采用一级三段式（2∶1∶1）结构，可有效提高产水回收率，系统回收率可达

85%。单套600m3/d处理系统共设置反渗透膜24支，装入6芯压力容器中，共

需4支压力容器，总工程共需反渗透膜48支，6芯压力容器8支。

3.4加药系统设计

加药系统包含5个加药点，即絮凝剂、杀生剂、还原剂、阻垢剂、碳酸氢钠加药

点。

杀生剂加药点：为杀灭原料水中生物，防止其在系统中繁衍，需要向原水中投加氧

化剂，预防反渗透膜的微生物污染，设计杀生剂（食品级次氯酸钠）投加浓度为

10%（wt）。

絮凝剂加药点：为提高过滤效果，向原料水投加絮凝剂，使水中胶体脱稳，快速形

成沉降，从而达到降低原水浊度、降低淤泥指数（SDI）的目的，本方案设计投加

絮凝剂为聚合氯化铝。

还原剂加药点：反渗透膜对氯的耐受度有限，因此在原水进入反渗透膜前，需要投

加还原剂去除原水中残留的余氯，保护反渗透膜不被氧化破坏，设计投加食品级亚

硫酸氢钠。

阻垢剂加药点：为了防止反渗透膜内结垢并提高系统回收率，预处理后的原水