海水淡化水设备的使用与效益评价

2012-04-29姚立谢连仲杨浅

科技资讯 2012年24期

关键词：淡化反渗透型号

姚立　谢连仲　杨浅

摘要：本文主要介绍了唐山市曹妃甸港区煤码头施工现场在无淡水、无电的情况下，通过技术经济论证，使用了一台20t/h的淡化水设备，并阐述了该设备的使用性能、工作状况，经济效益等方面的问题。

关键词：工程设备原理设备性能经济效益

中图分类号：P747 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）08（c）-0104-02

1设备安装及运行情况

根据施工现场的实际情况和条件，按厂家提供的基础图纸进行基础施工和厂房建设，为设备的及时安装提供了保障。3月初，天津国海科技发展有限公司的技术工作人员开始进行设备安装，经过14天作业，该套设备于24日正式投入使用。通过唐海县卫生防疫站的检测，300m深的地下水通过该设备淡化后，成品水各种检测指标能满足国家生活的饮用水标准。理论效率为20t/h，实际效率能达到20t/h，但如果原水比较浑浊会降低效率，约能达到18t/h。（附：原地下水检验报告、淡化后水质检验报告）（如表1表2）

2设备组成

2.1 深井（潜水泵）

在淡化水设备操作间附近或其他合理的位置钻探一口300m深度的井钻探完毕后必须正规化验地下水水质（标准：饮用水、工程用水），根据水质化验报告设计、选用、配置淡化水设备。深井中（约100m处）配置一台潜水泵（功率13kW、流量50t/h、扬程120m）。

2.2 原水池（沉淀池）

原水池能初步沉淀、减少水中泥沙、杂质含量的作用。原水池设计容量可以为100～150m3。原水池可以采用砖混或钢筋混凝土结构，从中间砌一道隔墙把原水池分成两格，隔墙比水池外墙低20cm，能起到原水从第一个小水池漫流到第二个小水池，形成两级沉淀作用。原水池基建可以采用半掩埋地下或在地面上，水池顶可以采用彩钢瓦密封或露天形式，根据施工现场的地质、气候条件决定。

2.3 暴气装置

把鼓风机（2.2kW）产生的空气通过PVC管路直接通入原水池中（第二个小水池的水池底部、可设多处排气孔）来增加原水中的溶解氧，将原水中Fe2+氧化为Fe3+并形成Fe（OH）3沉淀，从而达到初步淡化水体的目的。

（1）自吸增压泵：把曝气完成后的原水通过自吸增压泵增压来满足原水后续循环、淡化的压力需求。型号：ZH80-50-200 流量：35m3/h功率：11kW

（2）絮凝剂装置：在自吸增压泵出水管路上，向加压后的原水投入絮凝剂（聚合氯化铝），使水中胶体脱稳，快速形成沉降，从而达到淡化水体的目的。该装置由加药泵和加药箱（桶）组成，加药泵选用美国米顿罗隔膜式计量泵。计量泵型号：P036-398TI 功率：22W；压力：0.7MPa加药箱材质：高密度聚乙烯容积：100L。

（3）锰砂过滤器：除去水中的铁离子，保证进入反渗透系统的铁含量达标的进水要求。锰砂过滤器采用1500×2000×10mm过滤罐，内装锰砂滤料（砾石、锰砂），正常出流量：30m3/h。型号：LQML-20 材质：A3 设计压力：0.6MPa

（4）多介质过滤器：保证进入RO（反渗透）系统的水SDI（淤泥浓度指数）<5，浊度<1 NTU，采用1500×2000×10mm过滤罐，内装多介质滤料（砾石、石英砂、无烟煤、磁铁矿），正常出流量：30m3/h。型号：LQDL-20材质：A3 设计压力：0.6MPa

（5）阻垢剂装置：如果反渗透膜的浓水侧（进水）各类离子浓度很高，易形成多种沉淀物，会污染RO（反渗透）膜。在多介质过滤器出水管路（精密过滤器前）上，向水中加入阻垢剂（美国进口PTP-0100反渗透专用），阻止RO（反渗透）膜结垢，提高反渗透装置工作效率。该装置由加药泵和加药箱（桶）组成，加药泵选用美国米顿罗隔膜式计量泵。计量泵型号：P036-398TI；功率：22W；压力：0.7MPa；加药箱材质：高密度聚乙烯；容积：100L。

（6）精密过滤器：经过预处理的原料水在经高压泵进入反渗透膜之前，要先进入精密过滤器过滤，过滤精度为5mm，使得大于5mm的碎料不至于进入反渗透膜，从而起到对反渗透膜的保护作用。精密过滤器采用Φ600×1000×5mm立式圆筒型式过滤罐，内装35支滤芯（聚乙烯喷熔），正常出流量：35m3/h，型号：LXB-08；材质：304不锈钢；设计压差：0.05MPa。

（7）高压泵：高压泵是反渗透装置的动力源，采用丹麦（材质SUS304）多级立式离心泵，高压泵进出口设置压力开关，当进口压力低于限定值（0.05MPa）或出口压力高于限定值（2.1MPa）时，通过PLC控制系统自动保护运行。型号：CR45-9-2；流量：35m3/h；功率：30kW。

（8）反渗透装置：反渗透装置是溶解固型物的浓缩排放和淡水的利用过程，其心脏部分为反渗透膜组件。反渗透主体设备采用美国海德能公司生产的CPA-LD抗污染超低压芳香聚酰胺复合膜，该组件由三层薄膜复合，表面层为芳香聚酰胺材质，厚度为200埃，并由一层微孔聚砜层支撑，可承受高压力，对锰砂张力及化学侵蚀具有较好抵抗性，对NaCl、CaCl2、MgCl2具有较高的脱盐率。

反渗透装置由CPA3-LD膜原件28根组成，采用与其配套的玻璃材质反渗透专用压力管，分别装于7根220×6000mm压力管中，膜组件呈4-3排列。反渗透装置能去除水中的无机物和200分子量以上的有机物，设计产水量20t/h、温度21℃、压力1.5MPa，单根膜的脱盐率为99.6%，水回收率为70%。

（9）加氯装置：如果淡化产品水的主要用于生活用水，为保证用水点水中微生物及细菌含量符合国家标准，需定量向水中投加液态氯，以抑制产品水中的细菌滋生。该装置由加药泵和加药箱（桶）组成，加药泵选用美国米顿罗隔膜式计量泵。计量泵型号：P036-398TI；功率：22W；压力：0.7MPa；加药箱材质：高密度聚乙烯；容積：100L。

（10）成品水水箱及输出水泵：成品水水箱主要用于淡化水的临时储存，可以使用10～20立方的聚乙烯塑料桶。输出水泵是为淡化水用水点供应水的动力泵，一般情况下与淡化水设备的产水量相匹配即可。型号：GZ50-32-160；流量：20m3/h；功率：11kW。

（11）化学清洗装置：清洗装置由清洗水箱、清洗水泵和清洗过滤器组成。反渗透膜运行一段时间后会受到水中各物质的污染，清洗装置可根据不同污染情况配制相应的化学清洗剂对膜元件进行化学清洗，通过清洗可延长膜的使用寿命，保证出水质量。

水箱：型号PT-2000L；尺寸：1300×1650mm；容积：2m3；水泵：型号50-32-200；流量30m3/h；功率：5.5kW；清洗过滤器：型号：LXB-04；材质：SUS304；尺寸：500×1000×5mm。

3设备经济分析

3.1 购置安装淡化水设备需投入的成本

（1）20t/h设备成本为约58万元。

（2）厂房建筑费用约为5万元。

（3）100m3地下水蓄水池（原水池）建筑费用约为8万元。

（4）深水井及深水泵费用约为20万元。

（5）淡化水的蓄水池与从外地拉水一样需要配置，费用暂不考虑。

（6）蓄水池的水往外部供水需安装高压泵，这与从外地拉水一样需要配置，费用暂不考虑。合计需额外增加的成本费用约为：91万元。

3.2 岛外运水需投入的成本