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1、研 讨 要 求 膜法海水淡化的预处理技术 系统主要影响因素 调试过程常遇问题及解决办法,“膜法”海水淡化预处理,庞 胜 林 2011.04,海水淡化预处理,海水淡化研讨班,“膜法”海水淡化预处理 Overview of the requirements of different Desalination technologies shows very clearly that the MSF technology is a very robust technology with minimal requirements with regard to particle sizes allowed
2、 to enter the plant. The MED plants require coarse particle filtration for the water entering into the condenser tubes, and additionally fine filtration for the seawater going through the spray nozzles. The RO plants need such an excellent seawater quality that it cannot be measured in particle size
3、. That was the reason why additional parameters, like the SDI value, have to be maintained for the seawater entering into the RO membranes. From Seawater intakes for desalination plants- Detlef Gille -Desalination 156 (2003) 249256 ,海水淡化预处理,海水淡化研讨班,“膜法”海水淡化预处理 Pre-treatment of seawater feeding rever
4、se osmosis (RO) membranes is a key step in designing desalination plants. The pre-treatment process must be adapted to the seawater quality to be treated (wells, open intake, etc.), especially when treating surface seawater with highly variable quality. From Reverse osmosis on open intake seawater :
5、 pre-treatment strategy（Desalination 167 (2004) 191200） The Achilles Heel of SWRO From INTRODUCTION TO THE DESALINATION MARKET AND PRETREATMENT USE,海水淡化预处理,海水淡化研讨班,目录 海水淡化定义、构成及分界 膜法海水淡化预处理 海水的基本知识 预处理目的、工艺及设备 取水部分 反应澄清部分 过滤部分 药品,海水淡化预处理,海水淡化研讨班,目录 海水淡化定义、构成及分界 膜法海水淡化预处理 海水的特点 预处理目的、工艺及设备 取水部分 反应澄清部
6、分 过滤部分 药品,海水淡化预处理,海水淡化研讨班,海水淡化定义 海水淡化是指从海水中获取淡水的技术和过程，通过脱除海水中的大部分盐类，使处理后的海水达到生活和生产用水标准的水处理技术。 最初是航海的兴起推动了海水淡化技术的发展，至今淡化方法已出现了数十种，技术种类虽然很多，但达到商业规模的主要有反渗透法和蒸馏法，也就是常说的“膜法”和“热法” 。,海水淡化预处理,海水淡化研讨班,膜法和热法海水淡化 “热法”主要是指通过热能传递使介质（水）发生相变，如海水变成蒸汽，再冷凝成淡水，达到脱盐的目的。有低温多效、多级闪蒸、压汽蒸馏、冷冻等； “膜法”主要指通过压力或电流的作用使水通过一种选择性的膜，
7、达到脱盐的目的，主要有电渗析、纳滤及反渗透等 所有专家都认为今后反渗透法、低温多效及多级闪蒸将决定海水淡化的未来。,海水淡化预处理,海水淡化研讨班,海水淡化的构成,淡 化,预处理,工艺用水,饮用水,取水,后处理,海水淡化预处理,海水淡化研讨班,具体海水淡化项目的构成,海水淡化预处理,海水淡化研讨班,具体海水淡化项目的构成,Raw water pumps 7100 m3/h,2 x flotation lines 2气浮,16 active carbon filter 16组活性炭过滤器,12 lines of ring filters,7 membrane racks ZW1000,UF wa
8、ter tank,7 RO racks 9,000 m3/d,(2) Calcite remineraliation beds,Treated water tank,High pressure pumps,海水淡化预处理,海水淡化研讨班,具体海水淡化项目的构成,海水淡化预处理,海水淡化研讨班,具体海水淡化项目的构成,海水淡化预处理,海水淡化研讨班,华能玉环电厂海水淡化的构成,海水淡化预处理,海水淡化研讨班,“膜法”海水淡化系统构成 预处理，简单的分为三部分 取水 混凝澄清？ 过滤 脱盐 后处理 用户,海水淡化预处理,海水淡化研讨班,目录 海水淡化定义、构成及分界 “膜法”海水淡化预处理 海水的
9、基本知识 预处理目的、工艺及设备 取水部分 反应澄清部分 过滤部分 药品,海水淡化预处理,海水淡化研讨班,海水的基本知识 海水含盐量高，成分复杂； 以目前的分析技术，海水中能够测定的元素有80多种。含量超过1mg/kg的的元素就有12种，分别为Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Si、B、Sr、F。加上H、O，占海水全部元素99.9。共组成11种主要的离子成分； 各种离子成分浓度间比值近似恒定； 标准海水(S=35)的成分(g/kg) Cl:19.354Na+:10.77 SO42-:2.712Mg2+:1.290 Br-:0.0673Ca2+:0.4121 F-:0.0013K+:0.
10、399 HCO3-:0.142Sr2+:0.0079 B(Total):0.0035,海水淡化预处理,海水淡化研讨班,海水的基本知识 海水中的元素除自由离子状态存在，还以络合物形式存在，不同的元素比例不同；主要离子中自由离子分配如下表： Na+98.4Cl-97.6 K+97.6SO42-45.1 Mg2+70.2F-50.2 Ca2+48.6CO32-2.95 B（OH）4-15.2 海水中的许多元素还以分子状态存在，还有以悬浮颗粒、胶体及气泡的形式存在,海水的基本知识 原海水是一个稳定的溶液、溶胶体系，颗粒呈线性分布。例如：乐清湾海域，为高含沙区，砂属极细粉砂和粗粘土。含沙量大潮为0.21
11、4kg/m3，中潮为0.260 kg/m3，小潮为0.041 kg/m3。粒径为0.003-0.0052mm。还有粒径更小的以胶体、络合物、离子对、离子等形式存在的盐类。,海水淡化预处理,海水淡化研讨班,海水淡化预处理,海水淡化研讨班,海水的基本知识 海水中的融解气体 海水溶解有多种气体，主要为二氧化碳、氮气、氧气等,水中二氧化碳的含量pH有非常密切的关系。一般海水pH在8.1-8.3之间 这些都影响海水的渗透压。,海水淡化预处理,海水淡化研讨班,海水的基本概念 海水的氯度 1kg海水中，将溴、碘以氯置换后其所含氯的总质量 海水的盐度 1kg海水将溴、碘以氯置换后，碳酸盐变成氯化物，有机物全部
12、氧化后，其所含无机盐的克数（S），单位g/kg。 海水的粘度（mPa.s） 粘度和温度及含盐量有关系 含盐量越高，粘度越大 温度越低，粘度越大 海水的表面张力（mN/m） 表面张力除和温度及含盐量有关系之外，还和海水中的有机物及污染有关系； 含盐量越高，表面张力越大 温度越低，表面张力越大,海水淡化预处理,海水淡化研讨班,海水的基本概念 海水渗透压 1.18(T+273)Mi（psi） Mi：离子的摩尔浓度；T：给水温度 (0.7140.9)10-5C（MPa）简化 C：海水的TDS（mg/l） 25，35的标准海水，约25.896Bar 海水淡化理论耗能量 W=G纯水-G海水（G0+RTln
13、纯水）-（G0+RTln海水） 纯水：水的活度；海水：海水中水的活度 R：气体常数；T：绝对温度 G0：标准态水的自由能 =1.41kWh/t,海水淡化预处理,海水淡化研讨班,小结，海水和淡水的主要区别： 含盐量 含盐量高 缓冲能力强 元素成分的比例不同，结垢倾向不同 盐类的存在状态不同 部分盐类以非离子形式存在 海水中的二氧化碳含量更高 影响因素复杂,海水淡化预处理,海水淡化研讨班,目录 海水淡化定义、构成及分界 “膜法”海水淡化预处理 海水的基本知识 预处理目的、工艺及设备 取水部分 反应澄清部分 过滤部分 药品,海水淡化预处理,海水淡化研讨班,“膜法”海水淡化预处理 水中物质形态分布,海
14、水淡化预处理,海水淡化研讨班,“膜法”海水淡化预处理 海水中物质分类-IDE,海水淡化预处理,海水淡化研讨班,“膜法”海水淡化预处理 海水淡化膜元件性能衰减的主要因素,海水淡化预处理,海水淡化研讨班,“膜法”海水淡化预处理 海水淡化膜元件主要污堵因素（2007青岛会议-VEOLIA）,生物污染,硅,无机胶体,无机物沉积,絮凝药剂,有机物,海水淡化预处理,海水淡化研讨班,“膜法”海水淡化预处理 作用：去除原海水中对淡化设备有害的物质；包括： 悬浮物；可能对膜表面造成机械损伤； 部分胶体；容易附着在膜面上形成污染、污堵； 铁锰盐；膜氧化降解的催化剂； 微生物、细菌及藻类；在膜表面滋生，形成污堵；
15、氧化剂等；膜氧化降解； 溶解气体； 目的 为后续的脱盐部分供应稳定的海水 对于一个成功的海水淡化工程，预处理是关键,海水淡化预处理,海水淡化研讨班,“膜法”海水淡化预处理 海水中常见的杂质及不同处理工艺的效果 SWRO PRETREATMENT IN THE EASTERN MEDITERRANEAN-IDE,海水淡化预处理,海水淡化研讨班,“膜法”海水淡化预处理 海水中常见的杂质及不同处理工艺的效果 （2007青岛会议-威立雅）,海水淡化预处理,海水淡化研讨班,目录 海水淡化定义、构成及分界 “膜法”海水淡化预处理 海水的基本知识 预处理目的、工艺及设备 取水部分 反应澄清部分 过滤部分 药
16、品,“膜法”海水淡化预处理 由于海水水质受风浪、潮汐、季节、地理位置等诸多因素的影响；一个好的取水方式直接决定了后续处理设备投资，运行成本及处理效果。海水取水方式主要是由当地地质条件决定的。 海水取水 海水淡化取水方式常见的取水方式： 开式取水；也就是直接从大海取水， 深层取水，水下铺设管道； 表层取水，如直接在港池取水等等； 非开式取水 沙滩井等,海水淡化预处理,海水淡化研讨班,“膜法”海水淡化预处理 海水取水 目的 有利于保持水质稳定 有利于预处理 国内常见的取水方式： 开式取水 华能玉环电厂、浙能乐清电厂等。取水点：电厂循环冷却水，凝汽器前后各有一点。 沙滩井 几个小型的海淡化项目,海水淡化预处理,海水淡化研讨班,Intake,Open inta
