某化學(xué)股份有限公司18000m3d苦咸水淡化設(shè)計方案

1、18000m3d18000m3d苦咸水淡化設(shè)計方案苦咸水淡化設(shè)計方案某化學(xué)股份有限公司為保證全國最大的PVC生產(chǎn)裝置項目的供水及解決企業(yè)長期發(fā)展免受水資源的限制，同時為解決[J]黃驊市部分地區(qū)常年飲用高濃度苦咸水的難題，決定開發(fā)儲量豐富、可通過降雨及海水滲入自然補(bǔ)充的50～250m地下高濃度苦咸水。1方案的選取方案的選取雖然淺層地下水(井深50～250m)的供水量能滿足需求，但水質(zhì)惡劣，距生產(chǎn)工藝要求的水質(zhì)相差甚遠(yuǎn)，其水質(zhì)情況見表1。表

2、1原水水質(zhì)指標(biāo)原水水質(zhì)指標(biāo)項目數(shù)值項目數(shù)值K、Na3500.32Ca2272.99Fe30.26SO421071.18Cl6618.75Ⅰ0.74NO20.003HPO420.027暫時硬度462.45負(fù)硬度11.40可溶SiO210.33懸浮物42.81硫化物0.06COD1.83Mg2640.63Fe2O30.70NH40.11Ba20.26HCO3573.76Sr27.19F1.84NO30.07全硬度3317.93永久硬度267

3、8.81總堿度470.52TDS12402.25注細(xì)菌總數(shù)＞100個mL；濁度=5NTU；pH=7.51；水溫=16.6℃從表1可見，原水含鹽量為12402.25mgL，為高濃度苦咸水，其淡化方法可采用電滲析法、反滲透法和蒸餾法。對于該水質(zhì)而言，如采用電滲析方法脫鹽，其耗電指標(biāo)介于7.0～18.5kWh之間，比我國島嶼現(xiàn)有實際運行的反滲透海水淡化工程能耗還要大，故而不予采用。蒸餾法中多級閃蒸淡化技術(shù)動力消耗大、運轉(zhuǎn)費用高；壓汽蒸餾成熟產(chǎn)

4、品的最大產(chǎn)量為3000m3d，需6臺并聯(lián)才能達(dá)到產(chǎn)水要求，缺乏規(guī)模效益；低溫多效蒸餾淡化方法雖適用于該項目的苦分利用，又防止回收率過高對膜的損害。為實現(xiàn)回收率＞65%的目標(biāo)，需采用二段工藝操作?？紤]到該水質(zhì)的反滲透操作壓力較高，濃水排放較海水處理相對較少，排放量較大，在一、二段膜中間增設(shè)能量回收裝置，從而減少系統(tǒng)的能量消耗。鑒于該水含鹽量為12400mgL，屬于高濃度苦咸水，且不到常規(guī)海水含鹽量的一半，無法照搬傳統(tǒng)意義苦咸水及海水的處

5、理方式。因此采用苦咸水和海水反滲透膜一級一段、一級二段和二者的混合工藝分別計算。從計算結(jié)果可知，無論采用幾臺裝置并聯(lián)，從裝置能量消耗的角度看，對于一級一段流程，每個壓力容器內(nèi)安裝6組反滲透膜最佳；對于一級二段流程，每個壓力容器內(nèi)安裝4組膜最佳。從投資的角度看，每個壓力容器內(nèi)安裝的膜組件數(shù)越多，壓力容器的個數(shù)越少，同樣膜組件數(shù)的投資越少；因為6m長壓力容器與4m長壓力器的價格并不呈比例增長。綜合考慮各方面因素，一級二段流程也選用6m長的

6、壓力容器，即每個壓力容器內(nèi)安裝6組反滲透膜組件。完全使用海水膜，淡化系統(tǒng)的能量消耗較高，第一段采用苦咸水膜、第二段采用海水膜的能量消耗與兩段均采用苦咸水膜的能量消耗相當(dāng)。完全采用苦咸水膜時，操作壓力為294N，到第二段的進(jìn)口濃度達(dá)到24000mgL，雖然從理論計算上沒有問題，但缺乏工程實例，風(fēng)險較大。因而，反滲透膜堆的排布形式采用第一段苦咸水膜，第二段海水膜。從能量回收透平的效率曲線上看，透平的容量越大，回收效率越高。裝置的并聯(lián)數(shù)量

7、越多，其操作彈性越大，但投資也相應(yīng)加大；并聯(lián)數(shù)量太少時，操作彈性變小。因此，綜合考慮裝置效率、供水穩(wěn)定性等各方面因素，裝置的并聯(lián)數(shù)量以三臺為佳。最終確定出水水質(zhì)為(mgL)：鈣＝1.2，鎂＝2.7，鈉＝70.9，鉀＝0.0，硫酸根＝4.4，氯根＝109.0，重碳酸根＝15.3，總?cè)芙夤腆w＝203.6，出水p＝5.60。根據(jù)透過水的水質(zhì)情況，后處理采用p值調(diào)節(jié)。透過水加入Na2CO3調(diào)節(jié)p值，加入量為145mgL，加入后把p值調(diào)節(jié)到7.4