工程实例14:沧化公司18000m3/d BWRO淡化工程

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一、基本情况　　沧化公司为全国最大PVC生产装置，为解决企业发展免受水资源的限制，虽然浅层地下水（井深50～250m）储量丰富，但水质恶劣，需要脱盐淡化。 　　二、设计原始资料 　　原水水质如表5-26所示。

表5-26原水水质数据/（mg/L）

项 目	数据	项 目	数据	项 目	数据
K+、Na Fe3+ Cl 暂硬 可溶性SiO2 硫化物 Ca2+ SO24- I-	3500.32 0.26 6618.75 0.003 462.45 10.33 0.06 272.99 1071.18 0.74	负硬度 SS COD 浊度/NTU 水 温/℃ Mn2+ NH4+ F- 总硬度	0.027 11.40 42.81 1.83 16.6 0.11 1.84 331.793	总碱度 Fe2O3 Ba2+ Sr2+ 永久硬度 TDS 细菌总数/个/ml pH值	470.52 0.73 0.26 7.19 0.07 2678.81 12402 ＞100 7.51

　　产水水质如下（mg/L）： 　　Ca2+ 1.2；Cl- 109.0；Mg2+ 2.7； 15.3；Na+ 70.9；TDS 203.6； 4.4；pH值5.6。 　　产水能力 18000m3/d，回收率＞65％。 　　三、工艺流程及主要设备 　　沧化18000m3/d BWRO淡化工程工艺流程如图5-20所示。

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图5-20沧化18000m3/d BWRO淡化工程工艺流程简图

　　1．预处理 　　根据有关水文地质资料介绍，局部水井的浊度较高，井水在室内放置4～24h后浊度高达40NTU。因此原水进入RO前设置集水、澄清沉淀池，以使原水与大气接触，并得以澄清沉淀。由于原水中含有微生物，在预处理前先加NaClO 2mg/L，以杀灭细菌，同时防止微生物的滋生。杀菌后的水加入絮凝剂（聚合氯化铁5mg/L）进行絮凝，接着进行过滤。过滤系统分别设置多介质过滤器和细砂过滤器两级过滤系统，参照国内外过滤的运行情况，多介质过滤器的滤速选取10m/h，细砂过滤器的滤速选取5m/h，控制其出水水质达到RO的进水要求：即SDI＜3，Fe＜0.05mg/L，CODMn＜1.5mg/L，pH值2～10。预处理反冲洗水采用经多级过滤后和防垢处理的RO浓水，从而使原水量降至最低，使系统具有较高的回收率。 　　2．RO系统 　　由于淡化系统采用RO复合膜，耐氯性能只有1000mg/L·h，而过滤器出水通常余氯含量在0.1～1.0mg/L，故需在过滤器出口加NaHSO33mg/L，以还原水中余氯，使游离氯含量小于0.1mg/L，满足RO组件的进水要求。另外原水中 、 、 、 、 等离子的含量较高，在RO脱盐过程中极易形成难溶组分，沉积于RO膜表面，造成膜组件 　　1．预处理系统 　　原水系地面河水，预处理系统由国内自行设计，其工艺流程为： 　　前池河水→生水泵→生水预热器 机械加速澄清池→重力式无阀滤池→GRP水箱 　　加药主要是加氯、PAC和聚丙烯酰胺助凝剂。 　　EDR淡水送入2台50m3淡水箱，供一级除盐加混床进行深度除盐后，用作超高压锅炉补给水。 　　2．Aquamite XX-6/2型EDR装置 　　Aquamite XX-6/2型EDR装置是由供水机架、电源和程序控制自动控制柜和膜堆组三部分组成。 　　（1）供水机架该钢制机架上装有给水泵、浓水循环泵及其管道阀门系统，10mm精密过滤器、排除毒气箱、风机和就地仪表盘等。 　　①精密过滤器 2台，每套50m3/h装置各配备1台，外壳为GRP制成，内装22根长76.2cm，孔径为10mm的滤芯。 　　②给水泵及浓水循环泵 每套装置各配备1台，给水泵的功率为30kW，浓水循环泵的功率为15kW。 　　③管道及阀门 浓、淡水和极水管路全部为聚氯乙烯（PVC）管，每套装置配置了5个电动三通阀，一个电动两通阀和一个压力调节阀，以及控制极水的两个电磁阀，所有这些阀门、管路全部装配在同一钢制底架上。 　　④极水箱及排水风机均装在水力机架的上方，极水箱用来汇集6台膜堆排出的极水，然后通过一根溢流管集中排放至地沟。排风机用于排除极水箱内的氯、氢和氧气，极水箱为封闭式PVC箱体，体积仅有150L，电渗析装置运转时极水箱必须保持负压状态，排风机排出的气体通过风道排至室外。 　　⑤就地仪表盘布置在水力机架的一个侧面，盘上装有压力表及流量表用于监控进水、浓水、极水的压力和浓水的组成，进水流量和浓淡水间的压力表。 　　（2）膜堆每套50m3/h装置两套共有6个单独的膜堆，分成两列并联，每列为三级串联使用。每台膜堆均由500对阴阳离子交换膜，及相应的浓、淡水隔板组成，水平放置，按一定顺序上下重叠排列起来。 　　阴、阳离子交换膜及隔板的尺寸均为457mm×1016mm（18英寸×40英寸），阴、阳离子交换膜为均相膜，膜内有纤维网增强，膜的厚度为0.5mm，但是紧靠电极的两张膜均为阳离子交换膜，其厚度为1mm。隔板为冲格式低密度聚乙烯，隔板厚度为1mm，即由两张0.5mm聚乙烯隔板用胶粘结在一起制成。而紧靠电极的极水隔板的厚度为3mm。 　　每台膜堆上下各有一张钛镀铂平板式电极、一个重约450kg的金属顶板及一个由支架支持的金属底板，整台膜堆靠6根垂直螺栓紧固起来，为了防止触电和美观，每台膜堆四周用四张化妆板罩起来。 　　（3）电源及程序自动控制柜 每套50m3/h EDR装置配有一个电气程序自动控制柜和两个可控硅整流器，电气控制柜布置在两个硅整流器中间，正面盘上方装有总电源开关，盘的中间部位装有一个具有104个组件的凸轮定时器用来实现整套电渗析装置的逻辑动作，包括自动启停，倒极冲洗以及排除不合格产水。此外盘面上还装有电导率指示及控制器以确保产水的水质。 　　每套整流器供给一列膜堆中三个单独膜堆的直流电输出，它可以根据各级膜堆需要的直流电压不同而分别供电。并且还可以根据需要调整整流器柜内的分接开关，来调节三级膜堆的电压以适应原水水质变化后的调整。 　　美国Ionics公司提供的Aquamite装置的膜堆、水力机架及电气柜都是预先装配好的，并且在出厂前已调试完毕，因此当设备运至现场后，仅仅是和水、电、气源就地连接即可完成。此外，还提供了浓水加酸系统及用于定期酸洗膜堆的酸洗系统的全套设备，这些设备被安装在另一个单独的房间内。 　　四、运行情况 　　河水经常规处理后，作为EDR系统的原水贮存于180m3内衬玻璃钢的混凝土水池内，由EDR的给水泵升压到0.6～0.7MPa，经过一台10mm级精密过滤器过滤，再通过一个压力调节阀使滤出水压力恒定在0.455MPa。当过滤器进、出口压差超过0.084MPa时，系统将发出报警信号，需更换过滤器的滤芯。 　　经过滤后的水分成三股水流，即ED给水、浓水系统补给水和极水，此时两股主要水流入膜堆，即淡水隔室的给水和浓水再循环两股水流。为了使EDR正常运行，进入第一级膜堆的入口水压力维持不超过0.35MPa。如淡水或浓水两股水流中有任何一股水压过高或过低，则Aquamite装置将会自动停止运转。 　　进入膜堆的给水要流经串联的三个单级膜堆，使其逐渐脱盐变成淡化水。每个单级膜堆的标准脱盐率为50％，每级的压力降为0.084MPa。在每个单级膜堆内淡水或浓水分别流入500对不同的隔板中去，由于每张隔板均有曲折的水流通道，因而增加了水流的扰动。扰动着的水流接触阴、阳离子交换膜表面，在外加直流电场作用下，使水中的阳（阴）离子穿过阳（阴）膜，以达到去除水中无机盐的目的。具有曲折通道的隔板可使水流形成紊流，以便打破水中离子浓度形成的浓度梯度，防止形成浓差极化而影响EDR的正常运行。 　　Aquamite装置运行中淡室和浓室的压差应维持在7472.67～12454.45Pa（762～1270mmH2O），以防止膜堆内浓水向淡水的渗漏而影响淡水的水质。在第三级膜堆的淡水出口设置了电导率控制电极，以控制产水的水质，如产水的水质不合格则排入地沟。合格产水送入两个50m3的内衬玻璃钢的碳钢水箱内，以供进一步的化学除盐设备使用。 　　Aquamite EDR装置为了有效地防止其膜堆结垢，可以通过程序控制器使膜堆内电极的极性及流入膜堆的浓、淡水流每h自动倒换3～4次。为此，在装置的浓水及淡水入口分别设置了四个电动三通阀，来切换EDR装置的进、出口的浓水和淡水水流方向。每倒换一次电极极性及水流方向的全过程约需1.5min，在此期间不合格的产水被排入地沟。由于石景山地区河水中含有较高的重碳酸盐，为了提高EDR装置的回收率和防止膜堆结垢，还需要连续地向浓水再循环管道中加入浓盐酸，为此美国Ionics公司为该厂的EDR装置配备了浓水加酸系统，即包括一个容积为0.2m3的浓酸箱、一台材料为PVC的12L/h的小型活塞加酸泵和PVC管路。 　　每套Aquamite装置上设置了两个电磁阀，用于冲洗电极之用，平均每min耗用淡水9.2L。这部分电极冲洗水经过三级膜堆流出后汇集到一个容积为150L的PVC极水箱内，再通过箱内的溢流管溢流到地沟。由于EDR的电极过程会产生氢、氧及有毒氯气，这些气体被极水带进极水箱中，因此设置了排风机将其排出室外。 　　为了保证设备的安全运行，在水力机架上还设置了紧急事故按钮，以备紧急情况下及时停止EDR的使用。 　　Aquamite装置运行水量平衡及水质分析如表6-4和表6-5所示。

表6-4一套Aquamite装置水量分配数据

项 目	水量/（m3/h）	项目	水量/（m3/h）
产水流量 电极废水 浓水排污 不合格产水（OSP）	54.6 0.546 5.46 6.0	EDR装置总给水管 系统总用水量 水回收率/％	66.61 60.61 90

表6-5 Aquamite装置的脱盐效果

项 目	EDR进水/（mg/L）	产品淡水/（mg/L）	除盐率/％	浓水/（mg/L）
TDS CaO MgO 氯离子 硫酸根 重碳酸根 硝酸根 Fe2O3+Al2O3 SiO2 pH值 电导率/（ms/cm）	658 107.4 52.1 41.0 82.0 335.5 25.0 0.4 14.6 7.82 750	179 17.6 11.4 7.0 9.2 112.9 1.4 0 8.2 8.52 220	72.8 83.6 78.1 82.9 88.8 66.3 94.4 — 43.8 — —	4876 684.5 581.2 833.0 1221.3 1518.9 170 2.5 18 7.86 4400

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大家看了，发表一下意见啊！！！！！！！

jane529

工程实例应该有看头。。。。。。 不过，楼主的文章一会儿是地下苦咸水RO淡化，一会儿又出现地表河水EDR处理，好像很乱，是一篇文章吗？ 能不能给个出处或链接看看？ 谢谢。 [ 本帖最后由 jane529 于 2007-11-30 12:54 编辑 ]

azx6545

这是企业的水淡化，不是海水的

weiguo2378

是不是简单了点，有没有施工图纸啊，

ymwatcher

收藏了，挺有参考价值，谢谢楼主分享的好资料，楼主加油。。。。

hanyijun1330122

路过学习一下。完整资料，谢谢分享！