化工原理课程设计---反渗透法淡化海水
反渗透法淡化海水厂
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《化工原理》课程设计
任务书
设计一个日产500吨级的海水淡化工厂。画出工艺流程、设备配置图。要求：（1）采用反渗透法。
（2）进水管道，处理间，输出管道，设备室，尾水管道等。
（3）海水采样，外部供电。
（4）计算成本。
一、题目及专题
1、题目：反渗透法淡化海水厂课程设计
2、专题：半透膜加压进行海水淡化
二、设计依据、条件
1. 半透膜的性能是只让淡水通过，不让盐分通过。如果不施加压力，用这种膜隔开咸水和淡水，淡水就自动地住咸水那边渗透。我们通过高压泵，对海水施加压力，海水中的淡水就透过膜到淡水那边去了，因此叫做反渗透，或逆渗透。
2、生产能力：自定
3、设备形式：海水淡化泵
4、以及工化工生产的其他网上资料
5、指导老师，三名同学，电脑，绘图工具
三、设计项目、要求
1、选择（或设计）生产规模，进行成本计算。
2、要求：说明书一份，工艺流程图一张，设备结构或工作原理示意图1—2张
学校：
学院：
班级：
组长：
组员：
日期：
指导老师：
目录
1.前言
--------------------------------------------------------
--------------------1 2.设备选取及研究
-----------------------------------------------------------
---3
2.1降低海水淡化费用的预处理方法
--------------------------------3
2.2海水反渗透系统的能量回收装置及其功效
---------------------5
2.3高压泵选型的优化---------------------------------------------------7
2.4海水淡化反渗透复合膜元件的制备
-----------------------------10 3.反渗透设备及参数，流程图
------------------------------------------------12
1.反渗透设备
---------------------------------------------------------------12
2．产品参数
------------------------------------------------------------------13
3．设备功能
------------------------------------------------------------------14
4.工艺流程图
---------------------------------------------------------------15
5.应用领域
-----------------------------------------------------------
-------15
6.反渗透设备构成
---------------------------------------------------------16 7.反渗透膜分离技术的特点
---------------------------------------------17
4.计算
-----------------------------------------------------------------------------18
4.1 耗电费用
----------------------------------------------------------------18
4.2.设备费用
----------------------------------------------------------------18
4.3.设备维修费用
---------------------------------------------------------18 5.总结-----------------------------------------------------------------------------19
6.参考文献-----------------------------------------------------------------------20
第一章前言
水是生命之源，所有的社会都依赖于水，有水地球上的万物才得以生存、生长。如果缺少石油和其他燃料，我们可以用其他能源来替代，如果没有干净的可饮用水，那我们就完了。安全的淡水是维持地球上生命的基本要素。淡水资源是地球水圈的基本构成部分,是所有陆生生态系统不可缺少的一部分。基于其在地球上存在位置的不同，可以将淡水资源分为地表水资源、地下水资源和土壤水资源。
根据科学调查研究结果获悉，我们人类生存的这颗星球的水资源总量达约13.86亿立方千米之巨,但其中淡水仅占水资源总量的2.5%（约0.35亿立方千米）。而全球淡水资源总量中69.5%（约0.24亿立方千米）是以人类难以利用的诸如冰川、永久积雪、永久冻土层中的冰等固态形式存在的。国际自然及自然资源保护联盟孟加拉代表爱农·尼沙特在研讨会上说：“如果将世界上所有的水比喻为盛在一加仑罐子里的水，可供人使用的淡水量只相当于一汤匙——大约是总量的0.75%。”在21世纪的开端，地球上有10多亿人根本喝不上干净的水。大约24亿人得不到足够的可饮用水，每年大约还有340万人死于与水有关的疾病。难怪有识之士惊呼：人类面临的下一个生态危机将是淡水资源短缺!
地球上的淡水资源分配极不均衡。有些地区大水泛滥，有的地区却因干旱而导致居民死亡——或者沦落成难民而举家迁移。加拿大有着与中国同样多的水资源，然而加拿大的人口只有中国的2.5%，人均淡水量远高于中国。在干燥的博茨瓦纳，水是如此宝贵以至于用“雨水（Pula）”命名自已的货币。
水污染是全球淡水资源面临的又一大威胁。清洁、充足的水是极其宝贵的。没有清洁、充足的水，我们就不能生存。但是我们却把水源作为废物倾倒场，每年向湖泊、河流和海洋倾倒数十亿吨的化学品、金属和有机污染物。在几乎两个世纪以前，本杰明·富兰克林就曾经说过，只要水井不干，我们就不会了解水的真正价值。今天，我们一方面在消耗着越来越多的水，另一方面还在继续忽视水的重要性。不但全世界水井的水位都在下降，而且水体也被污染，有时达到不能饮用的程度。基于所有这些原因，我们需要保护和恢复我们的水质。
目前，水正在变为非常重要、稀有的资源，以致于卷入了国家安全事务。淡水既存在数量问题，也存在质量问题和水生态系统的严重失调问题。全球面临着严峻的水危机，直接危及人类的生存和发展。据一份最新的报告预测，到2025年，全球有一半人口将面临淡水资源的严重缺乏。世界水事委员会提醒大家：“此时此刻，我们面临着世界水资源短缺的危机，而且这种危机只会越来越严重。如果解决不了水源短缺的问题，结果将是粮食价格上升，缺水的国家不得不用昂贵的
价格进口粮食，然而缺水的国家大多贫穷落后。”饥饿和干渴也与政治动荡和经济增长缓慢紧密相关。
第二章设备选取及研究
一降低海水淡化费用的预处理方法
在全世界淡水资源越来越短缺的时候，通过海水淡化获取饮用水的要求日益迫切。用反渗透(reverse osmosis，RO)膜淡化海水的主要缺点是费用昂贵，它传统的水处理费用多23倍，这是反渗透膜污垢积累速度太快造成的。但是，美国家环境工程公司——美华集团的曼尼施·库马、赛玛尔·阿达姆，和圣迭戈市水务局的威廉·皮尔斯，联名在2006年第6期《环境科学与技术》杂志上发表的文章中，提出了一种用微孔过滤膜对海水进行预处理的新方法，能大大降低整个淡化处理
过程的费用。
文章的主要作者——美华集团高级工程师曼尼施·库马说，新方法与传统观念相悖，传统观念认为膜处理要比普通的预处理贵得多；不过，较好的预处理方法将减少膜上积累的污垢，因此微孔过滤膜的过滤效果将得到提高，这个环节是海水淡化过程中最昂贵的部分，因为过滤消耗的能源最多。
美国垦务局水处理、工程和研究小组负责人凯文·普莱斯说：“膜
上的污垢来源很多，包括附着在膜上的生物、海水中的悬浮物和沉淀在膜上的盐分。这层污垢增加了膜的阻力，使水难以通过反渗透膜，这意味着更高的能源消耗和清洁费用。在一些情况下，这些污垢甚至无法清理。”因此，防止反渗透膜积累污垢是用反渗透技术淡化海水的关键。
在对海水反渗透膜污垢积累过程的第一次系统研究中，曼尼施·库马和他的同事们用圣迭戈湾的海水做了实验。他们在实验室中发现，直径大于1微米的颗粒物质可以通过许多常规的预处理系统，而正是它们形成了反渗透膜上的污垢。常规的预处理通常包括凝聚、絮凝和沉淀，然后用介质过滤法过滤，比如用沙子等介质过滤。
曼尼施·库马和他的同事们观察到，在用微孔过滤膜(微孔直径为0．1微米)和超膜预处理海水时，污垢积累速度大大降低。他们没有发现用这两种膜过滤后，最终流经反渗透系统的水流有什么其不同，这意味着，使用超滤膜后所带来的微小效益与其所增加的成本根本不相匹配。
反渗透膜的主要生产商——海得能公司研发部副总裁克雷格·巴特斯说，这些发现确证了以前许多人所做出的猜测，并且对人们所期待的优势给出了一些量化的数据。他注意到，很多具有常规预处理功能的海水淡化系统运行良好。但是对于那些另外的常规方法效果不佳的地方，“膜预处理方法将有助于解决反渗透膜污垢积累问题，从而延长其使用寿命。”
普莱斯注意到，目前的情况是“利用微孔过滤／超滤进行海水预
处理的淡化工厂少之又少，我认为主要是因为人们仍然认为它费用高昂。”他补充道，随着微孔过滤法和超滤法在饮用水生产中的日益普及，膜预处理系统的费用最终会降下来，这将成为低成本、高收益的海水淡化途径。
二海水反渗透系统的能量回收装置及其功效
2001年3月21日，国际海水淡化会议指出，目前世界上淡水供应危机重重，但只要有能源、电力和资金，人类完全可以依靠淡化海水以保障自身的淡水供应。很明显，在诸多海水淡化方式中，降低能耗、节省能源、减少制水成本的处理方式是最为人们所关注的。实践表明，海水淡化采用反渗透技术在能耗方面占有很大的优势，如表l所示。表1海水淡化方式的能耗比较
由表1可见，尽管应用先进的反渗透海水淡化方式，欲有效地降低能耗，仍需采用能量回收这一十分重要的节能措施。一般在能量回
收后可节能3 5％左右，并使原来很高的排水压力降至通常的允许范围内。
美国ERI能量回收装置
三高压泵选型的优化
高压泵是反渗透海水淡化中的关键设备，在反渗透膜选定的情况下，反渗透海水淡化系统的能耗指标主要取决于高压泵、提升泵和能量回收装置的能耗指标。目前，我国反渗透海水淡化产业刚刚起步，主要是摸索具有自主知识产权的反渗透工艺和关键的膜技术，所用高压泵主要依赖进口，国内目前没有适用于反渗透海水淡化的高压泵。在反渗透海水淡化装置中，电费占造水成本的1／2到2／3，设备投资占造水成本的1／4左右，高压泵是主要耗能设备，其电耗约占系统运行费用的35％，是影响产品水成本的主要因素之一。到2010年，我国海水淡化能力达到80～100万m3/d，将有大量的高压泵要投入使用，如全部使用进口泵将使投资费用过高。国内的往复式柱塞泵、多级离心泵制造技术已经十分成熟，并被成功地用于油田注水、高压锅炉给水等行业，但这些产品不能直接应用于反渗透海水淡化工程，同时还存在效率不高、机型不经济等问题。为此，通过对不同类型泵的特性分析，合理选择不同规模下反渗透海水淡化用高压泵泵型，并结合对单机日产2500、5000吨能力的反渗透海水淡化装置的技术经济分析，找出最合适的高压泵泵型，进行提高效率的研究，这对逐步实现反渗透海水淡化关键设备的国产化和降低能耗，加速海水淡化的广泛应用
及产业化进程，有着十分重要的意义。
目前反渗透海水淡化处理系统中使用的高压泵主要有3种：往复式容积泵、多级离心高压泵和高速离心泵。这些产品在国外技术都已比较成熟，产品己
系列化。
往复式容积泵主要用于额定流量较低的场合，通常流量<80m3/h，它的特点是：效率高，一般大于85％，且高效率范围大，对应一定流量，可达到不同的扬程，基本上都可保证在高效率点工作。这一特点很适合反渗透海水淡化工况的需求。但往复式容积泵由于其结构复杂，体积庞大，对于流量大于180m3/h 的场合，失去其优越性。
多级离心高压泵主要有以下几类：水平中开式多级离心高压泵，节段式多级离心高压泵和不锈钢冲压泵。
水平中开式多级离心高压泵适用流量大于220 m3/h的场合，流量越大，泵的效率越高，效率可达75％～85％，特点是轴向推力小，维护保养方便，但制造成本高。
节段式多级离心高压泵用于中等流量，80～220 m3/h。效率在65％～80％，特点是结构简单，体积小，重量轻，价格相对便宜。
不锈钢冲压泵也只用于中小流量场合，通常流量<95 m3/h，它的特点是：效率不高，一般小于70％，但体积小，重量轻，操作维护方便。
高速离心泵适用于小流量场合，10～70 m3/h，泵效率为50％～75％。特点是体积较小，但效率较低，噪音大。
反渗透海水淡化系统的运行工况
不同规模的反渗透海水淡化系统所用高压泵的流量是由其日处
理量决定的，压力是根据膜的情况、水质、水温等情况而变化的，最高压力为6．4MPa。表2列出不同规模海水淡化系统所用高压泵的参数。
表2 不同规模工程所用高压泵的参数
四海水淡化反渗透复合膜元件的制备
一
1．1 膜的制备
复合膜以无纺布作为增强层，聚砜超滤膜作为支撑底膜，由水相和有机相经界面聚合而成。水相主要聚合单体为多胺类，有机相主要聚合单体为酰氯类。
1．2 膜性能测试
试验在5．5MPa测试压力下，温度为25℃时，采用35000mg／L NaC1
的水溶液作为原水，用错流过滤方式，测试海水淡化反渗透膜片的脱盐率和产水量。
膜片测试系统中膜的有效面积为30cm2，在5．5MPa压力下预压1h，然后收集30min内膜片的产水量并测量产水及进水中的含盐量，由此计算膜片的脱盐率和产水量。
二影响复合膜性能的主要因素
1．支撑层底膜制备
2．水相中胺单体浓度的影响
3．水相pH的影响
4．环境的温度和湿度
5．聚合时间的影响
6．热处理温度的影响
7．元件的卷制
三膜元件的性能测试
1.操作压力对膜分离性能的影响
2.进水含盐量对膜分离性能的影响
3.进水温度对膜分离性能的影响
四结论
通过调整水相多胺单体的浓度以及有机相酰氯单体的浓度可以制备出合格的海水淡化反渗透膜片，在膜片生产过程中严格控制单体浓度、环境的温度和湿度、pH值，聚合反应的时间以及不同时间不同的热处理温度的控制可以实现海水淡化膜片的产业化生产。在元件卷制工艺中，采用合适的防渗漏技术可以保证膜元件的脱盐率与膜片的脱盐率的一致性从而获得合格的海水淡化膜元件。实际工程中的应用表明，通过上述工艺技术制备的国产海水淡化膜元件与进口膜元件的性能相当。
第三章反渗透设备及参数，流程图1.反渗透设备
2．产品参数
3．设备功能
RO膜自动、手动冲洗；膜在机手动药物清洗；纯水高水位（或高压）自动停机，低水位（或低压）自动开机多级泵缺水保护；失压、欠压、过流、短路、断路、漏电保护。
大型反渗透设备的工程设计，其任务是以合理的工艺流程和运行参数、较低的成本实现工程的预定目标，满足用户所需要的产水量及其水质指标。通过系统的设计，确定工艺流程和运行参数、相应的给水预处理系统、所需要的膜组件数量及其排列组合、所需其他配套设备及其大小具体由需求方的现场技术参数，日产水量等具体情况来设计生产。因为各地水质的不同，用户要能够提供当地详细的水质分析报告，以确保设计出最合理、经济的配置，达到最佳的处理效果。
反渗透工程设计是个较复杂的过程，设计诸多的变量，如原水的组分、ph值、温度、操作压力、回收率、膜的特性、能源价格等，技术参数都彼此有密切关系并相互影响。
4.工艺流程图
5.应用领域
应用领域
电力工业：锅炉补给水、冷却水坝
电子工业：半导体工业超纯水、集成电路清洗用水、配方用水
食品工业：配方用水、生产用水
饮料工业：配方用水、生产用水、洗涤用水
制药行业：工艺用水、制剂用水、洗涤用水、注射用水、无菌水制备化学工业：生产用水、废水处理
饮水工程：超纯水制备、饮用水净化
石油化工：油田注入水、石化废水深度处理
海水淡化：海岛地区、沿海缺水地区、船舶、海水油田等生产生活用
反渗透海水淡化工程方案
反渗透海水淡化工程设计方案
目录 1、设计基础 2、工艺流程及说明 3、控制系统说明 4、设备技术规范 5、技术服务内容 6、技术保证 7、供配电和原材料供应 8、环境处理 9、投资方式与运行管理 10、建设内容与施工期 11、投资估算 12、经济效益及社会效益评价 前言
蚂蚁岛位于舟山本岛东南部，北临沈家门和普陀山，距沈家门8海里，常住人口在4300人左右，是一个以渔业为主，有著名的虾皮加工市场的岛屿。岛上风景秀丽，民风淳朴。近几年来随着旅游业的兴起，已发展成为旅游景区。 蚂蚁岛是舟山市13个严重缺水的岛屿之一，且受地理、地形的制约，淡水资源开发难度很大。平常年全岛可供淡水13万m3，需水量为19万m3，缺水约5万m3，缺水量比较大。鉴于水源不能满足岛内生活水平的提高和各产业的发展，所以需新增水源，开拓稳定可靠的淡水资源，是缓解蚂蚁岛淡水资源缺乏的根本措施。在政府和有关技术部门于2005年5月对本地区虾峙镇的“300吨/日的反渗透海水淡化工程”进行调研的基础上，对蚂蚁岛建设总制水能力为“200吨/日的反渗透海水淡化工程”正式立项。 据本公司提供的信息，对蚂蚁岛筹建“200吨/日的反渗透海水淡化工程”进行工程投资并参与建设，现就“200吨/日的反渗透海水淡化工程”进行方案设计，提供以下设计方案，以供负责项目部门参考。 1.0 设计基础 1.1 本方案涉及的流程及设备是能满足制备生活饮用水，有如
下要求； 1.1.1 产水用途：生活饮用水。 1.1.2 系统出力：200m3/d（25℃）。 1.1.3 系统回收率：35%~40%。 1.1.4 系统配置：取水、预处理、一级反渗透（RO）除盐装置及相关辅助设备。 1.2 本方案主要依据如下： 1.2.1 海水水源：用户提供。 1.2.2 原水水质分析：水质报告。 1.2.3 设计界限：从取水点至终端水箱。 1.2.4 其它涉及的设计基础条件将在技术联络中讨论确定。 1.3 设备制造及设计参考标准： 1.3.1 JB2932-86《水处理设备制造条件》。 1.3.2 HGJ34-90《化工设备管道外防腐设计规定》。 1.4 出水水质：达到生活饮用水水质卫生规范（2001） 1.5 系统对外要求：
海水淡化技术介绍
海水淡化技术及建设投资运行成本介绍 1.海水淡化技术发展现状 海水淡化又被称为海水脱盐，也就是从海水中获取淡水的技术和过程。从海水中取出淡水或者除去海水中的盐分，都可以达到淡化的目的。从这两条路线出发，海水淡化分为两类。采用从海水中分离出淡水的方法又可以细分为蒸馏法、冷冻法、反渗透法、水合物法和溶剂萃取法；而第二类则包括电渗析法和离子交换法。其中目前得到大规模商业应用是反渗透法和蒸馏法。 （1）反渗透海水淡化技术 对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜，一般将只能透过溶剂而不能透过溶液的薄膜称之为理想的半透膜。当半透膜把不同浓度的溶液隔开后，在自然情况下，水流是从低浓度盐水侧往高浓度盐水侧流动；当在高浓度盐水侧加上一个适当的压力后，也会将水从高浓度侧压到低浓度侧，见图1。反渗透海水淡化就是利用该原理，用高压泵将海水增压后，借助半透膜的选择截留作用来除去水中的无机离子得到淡水。由于反渗透膜的截留粒度小于10×10-10 m，所以反渗透海水淡化同时能滤除各种细菌、病毒，获得高质量的纯水。 图1. 反渗透海水淡化技术原理 一般说来，反渗透海水淡化工艺包括四部分：预处理、反渗透、后处理及清洗系统，图2是一种反渗透海水淡化系统的典型工艺流程。
图2. 反渗透系统典型工艺流程图 预处理系统的目的是为了充分发挥反渗透淡化系统的技术优越性，保障良好的设计性能和长时间的安全运行，特别是为了保证膜的使用寿命（一般情况下，自来水和苦咸水反渗透膜的使用寿命为5年，而海水膜的使用寿命为3年）而设置。由于供给的源水不同，其水质组成与杂质成分千差万别，预处理系统也有很大的区别，在决定预处理系统时需要丰富的基础理论知识和工程实际经验。 反渗透装置的主体由反渗透膜堆和高压泵两部分组成，反渗透组件是整个系统的心脏部分，而高压泵是系统的关键部件。高压泵把进水升压至不同的压力进入膜堆，透过膜的水作为产品水，而未透过膜的作为浓盐水排放。其设计的核心在于根据不同的原水水质安排不同的回收率，以及通过流程及设备的选用使系统尽可能的节能。一般情况下自来水及苦咸水回收率可以做到45%～75%，有些系
海水淡化--水处理方案设计要点
海水淡化水处理方案 1、海水淡化水处理概述 本文件提供20 m3/h反渗透海水淡化水处理系统的设计方案，我公司将提供满足技术规范和标准要求的高质量水处理及其相关服务。 两套TC-SW480海水淡化水处理设备系统采用国际最先进的反渗透技术，经过优化系统设计而成，能将海水直接淡化成热采锅炉用水。 TC-SW480海水淡化水处理设备适用于渔船、货轮、油轮、海上钻井平台、海岛、驻地及沿海缺水城市。能够有效地去除海水中的无机盐、重金属离子、有机物细菌及病菌等有害成分，将海水淡化为符合热采锅炉用水标准的优质水。该套系统预处理中的砂滤水处理系统采用组合阀，实现大流量反冲洗以及正洗全过程。该套水处理系统管路全部采用耐腐蚀材料，保证了全套水处理系统的经久耐用。主机RO系统是采用了最先进的RO系统软件和优质的膜元件，根据水处理设备的产水量结合高效独特的技术设计而成，保证了系统运行的低能耗。整套水处理系统的管理中配备了先进的流量、压力等控制仪表和泄压阀、排放管路，能够保持整个水处理管路系统运行平稳、安全，保证了系统维护安全，方便可靠。 3、海水淡化水处理基本参数 3.1、本水处理方案主要依据如下： 海水水源：用户提供。 原水水质分析：水质报告。 水处理设计界限：从原水泵至软化器出水口。
其它涉及的设计基础条件将在技术联络中讨论确定。 3.2、原水 原水水源TDS：≤35000mg/L （由于暂时无法取得该水处理工程准备使用的原海水水质情况，暂时按照世界平均海水含盐量（TDS:total dissolved solid）约35000 mg/L作为设计依据。 进水温度：5～40℃ 进水流量：50m3/h 水处理系统回收率：40% 3.3、海水淡化水处理产水 海水经淡化后的水质满足甲方所提要求： 产水流量：20m3/h 脱盐率：≥98%（视情况而定） 产水水质：矿化度≤500mg/L 工作压力：＜7.0MPa 3.4、海水淡化水处理电源 电压：380V/50Hz/三相 功率：95KW/台(单台10 m3/h海水淡化系统) 防护等级：IP55 防爆等级：ExdIIBT4 3.5、海水淡化水处理工作环境 环境温度：0～45℃ 空气湿度：20～95%
反渗透技术在海水淡化中应用.
作者：Abao005 浅析反渗透在海水淡化中的应用 摘要：海水淡化自古以来就是人们梦寐以求的，现在已经变为现实，尤其是近几年来，反渗透技术由于其投资少、能耗低、成本便宜、建设周期短等优点。已多次在国际海水淡化会化招标中胜出。本文主要介绍反渗透技术的发展，介绍了膜、组器、设备以及应用工艺的创新性开拓，其中包括不对称膜、复合膜。 关键词：海水淡化，渗透，反渗透，膜分离
引言 海水的组成很复杂，已知海水中含有80 多种化学元素，主要以离子形式存在。在海水浓缩、结晶过程中，则以盐的形式析出。其中Cl -，Na +，Mg 2+等11 种含量超过1 ×10 - 6的元素是海水的主要成份，占海水总含盐量的99.58% 。此外，海水中还存在某些同位素，重要的有氢的同位素氘等。海水中也溶解有多种气体，含量最多的为二氧化碳、氮和氧。空气中的稀有气体氩、氦和氖，在海水中也有微量存在。溶解在海水中的二氧化碳，与淡水中的情况不同，淡水中的二氧化碳主要是以游离状态存在，可用煮沸或减压等方法驱除。海水中的二氧化碳除少量是游离状态外，主要是以碳酸根及碳酸氢根形式存在，需加入强酸方可逐出，用一般的方法难以驱逐。海水中还含有各种数量不等的无机和有机悬浮物，因此要从海水中提取淡水并不是一件很容易的事。 世界上淡水资源不足，已成为人们日益关切的问题。作为水资源的开源增量技术，海水淡化已经成为解决全球水资源危机的重要途径。反渗透法于20世纪70年代起用于海水净化，经过几十年的发展，随着反渗透膜性能提高、预处理技术进步、能量回收率的提高等，已成为投资最省、成本最低、应用范围广泛的海水淡化技术，也是目前最清洁的方法。 一、反渗透简介 反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。若用反渗透处理海水，在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到卤水。 反渗透时，溶剂的渗透速率即液流能量N为： N＝Kh(Δp－Δπ) 式中Kh为水力渗透系数，它随温度升高稍有增大；Δp为膜两侧的静压差；Δπ为膜两侧溶液的渗透压差。稀溶液的渗透压π为：
反渗透法海水淡化工艺设计方案
海水淡化 工艺设计方案 姓名：董福林 所在班级：海化13-1 学号：201338042113 二○一四年十二月
目录 1.方案方法选择 2.原理介绍 3取水方式 4 海水预处理 5加药装置的选择 6反渗析主机介绍 7管道选择
8工艺流程图 9结语 方案方法选择 海水淡化技术种类很多，有蒸馏法（多级闪蒸、多效蒸馏、压汽蒸馏等）、膜法（反渗透、电渗析、膜蒸发等）、离子交换法、冷冻法等，但适用于大规模淡化海水的方法只有多级闪蒸、多效蒸溜和反渗透法 反渗透法与现有其他分离方法（如蒸发、冷冻等）相比，具有相态不变、无需加热、设备简单、效率高、占地小、操作方便、能量消耗少、适应性强等显著特点。而且采用反渗透技术不会造成环境的二次污染，排污费用较低，容易达到环保要求，制水成本可大幅度降低，易于大规模工业化生产。 原理介绍 当向浓溶液一侧施加一个大于渗透压的外压时，浓溶液中
的水就会通过半透膜流向稀溶液，使浓溶液的浓度更大，这一过程就是渗透的相反过程，称为反渗透渗。反渗透是非自发过程 取水方式的确定 在海水淡化系统中，取水方式对海水的预处理有较大的影响。如果考虑因素不全面，会严重影响反渗透的效果，给保安过滤器及反渗透膜堆增大工作负荷。 取水方式应考虑如下因素：取水位置的选择；台风对取水设施的影响；从取水处输送至预处理系统的方式方法；取水泵的选择（潜水泵或端吸泵等）；海潮对取水水位的影响；海水温度的变化；海水的腐蚀性；海水中微生物、细菌、藻类等。 考虑以上因素后，一般有如下四种取水方式：海滩井取水；表层海水取水；海床过滤取水；海滩水平暗渠取水。具体采用何种取水方式，要在综合考虑各种因素后才可确 海水预处理 微滤和纳滤技术用于海水预处理海水不仅硬度高，且水中的悬浮物、胶体物质、微生物、细菌等会使膜受到污染、侵蚀，水的温度、pH值、余氯含量、压力等参数的变化也会影响膜的性能，所以给水预处理对反渗透安全运行是至关重要的。传统的常规海水预处理包括：灭菌沉降、过滤、软化、脱气等，需要多
综述反渗透法淡化海水和苦咸水
综述反渗透法淡化海水和苦咸水 熊丽娟 2009202030144 化学工艺 水对于人类的发展和生存具有重要意义，缺水问题在许多国家都十分严峻。海洋水占全球水总储量的96.5％，但海水不能直接应用，必须将其淡化。海水淡化至少有两方面的直接应用意义：一方面可以解决某些国家和地区，特别是中东、中非地区的缺水问题；另一方面可以大大增加远洋舰船的续航能力。因此，海水淡化技术长期以来一直受到各国的重视。 苦咸水是内陆地区的一种水资源，其中的盐是由岩盐溶解而来，多为氯化钾，其含盐量比海水低，在1.5～5g/L，不能直接饮用。对内陆国家和地区而言，若能将苦咸水淡化，可在很大程度上解决缺水问题。实际上苦咸水的淡化是反渗透技术最早的成功应用之一。 目前，苦咸水和海水淡化的方法中用的最多的是蒸发法。多用发电厂的低压蒸汽作为热源，压强为0.2～0.3MPa，进行多效蒸发，其冷凝水即为淡水，这一工艺的主要缺点是耗能高。反渗透法被认为是可能取代蒸发法的淡化工艺，与蒸发法相比，该技术的特点是整个过程无水相变化，故无需热源，耗电量少，因此它是一种低能耗海水淡化方法。 1反渗透原理 反渗透是一种膜分离技术，其工作原理如图1所示。 图1 反渗透工作原理 在没有外力的情况下，半透膜纯水侧的水分子会透过膜进入到咸水侧，当咸水一侧施加大于该溶液渗透压的压力P时，在高于渗透压压力P的作用下，咸水中纯水的化学位升高并超过纯水的化学位，水分子就可以从纯水一侧反向的通过膜透过到纯水一侧，海水淡化就是基于此原理。
苦咸水因含盐量少用海水，其渗透压为0.1～0.3MPa，反渗透所用的压差为2～3MPa，常称为低压反渗透。海水的渗透压约为2.5MPa，反渗透所用的压差在5MPa，称为高压反渗透。 反渗透海水淡化系统如图2所示，由四个主要部分构成：(1)预处理；(2)高压泵；(3)膜组件；(4)后处理。其中，预处理是对进料海水进行处理，通常包括氯化杀菌、预过滤、调节pH等操作，目的都是为了保护膜。高压泵用于对进料海水加压，使之达到适合于所用膜和进料海水所需要的压力。膜组件的核心是半透膜，它截留溶解的盐类，而允许几乎所有不含盐的水通过。后处理主要是进行稳定处理，包括pH调节和脱气处理等。 图2 反渗透系统流程图 2 预处理 2.1 预处理目的 水源的预处理对反渗透设备的运行十分重要。预处理是为了防止和减少给水中杂质对膜的污染，保证膜元件的长期稳定性能的重要工艺过程。给水中的悬浮物、胶体物质和可溶性有机高分子聚集在膜的表面会使膜受到污染：微生物和细菌会使膜受到侵蚀；微生物和细菌的残体还会以固体形式析出，使膜性能变坏；水的温度、pH值、余氯含量、压力等参数的劣化会引起膜的水解、氧化；由溶质引起的膜结构变化还会导致膜的透水率下降。另外，不同膜材料具有不同的化学稳定性，对给水预处理的要求也不同。一般来讲，膜组件生产厂商均会提出给水水质指标。这些指标包括： 淤泥密度指数（SDI）：该指数能较好地反映给水中胶体、浊度、和悬浮物的含量，给水处理后，SDI越低，膜组件的使用年限越长，一般要求SDI≤4。降低给水中的SDI，主要靠絮凝、沉淀、过滤。 pH：复合膜耐pH范围较宽（2～11），而三醋酸纤维膜耐pH范围较窄（3～8），超过规定范围膜易水解。调节pH另一目的是降低给水中的碱度。
反渗透海水淡化技术的发展
反渗透海水淡化技术的发展 海水淡化是从海水中获取淡水的技术和过程。早在50年代，为解决“水的危机”，美国从52年起专设盐水局，74年后转为资源技术局，不断推进水资源和脱盐的技术进步，其中反渗透法海水淡化（SWRO）就是1953年据膜和海水界面有一纯水层而提出的。 l、前言 水是生命的源泉，是社会和经济发展的命脉，是人类宝贵的不可替代的自然资源。当前缺水已成为世界性问题，成为制约社会进步和经济发展的瓶颈，解决水资源的供需矛盾，对我国的可持续发展是非常迫切的和重要的。我国沿海地区仅占全国土地面积的15%，人口的40%，但创造着60%以上的社会总产值，和全国一样，沿海，特别是北方地区以及岛屿的供水严重不足，形势严峻。沿海地区有丰富的海水资源，用海水淡化技术向大海要淡水，满足沿海城镇和岛屿对淡水的需求或紧缺需求，是自古以来人们所梦寐以求的，现在已变为现实。反渗透海水淡化不仅技术上完全可行，而且在许分情况下是经济的。 2、反渗透的发展概况 海水淡化是从海水中获取淡水的技术和过程。早在50年代，为解决“水的危机”，美国从52年起专设盐水局，74年后转为资源技术局，
不断推进水资源和脱盐的技术进步，其中反渗透法海水淡化（SWRO）就是1953年据膜和海水界面有一纯水层而提出的；73年日本通产省下设造水促进中心，专门研究的脱盐技术，欧洲则在尤里卡等计划下推动海水淡化的发展，它们也都以膜法为重点。经过近50年的研究、开发和产业化，SWRO自70年代进入海水淡化市场之后，发展十分迅速。RO用膜和组件已相当成熟，组件脱盐率可高达99.5%以上，有约20年的经验积累，SWRO工艺过程也逐渐成熟，近年来，功交换器和压力交换器的开发成功使能量效率都高达90%以上，从而使SWRO的本体能耗在3kWh/m3淡水以下，成为从海水制取引用水最廉价的方法，进一步增强了SWRO的竞争力。 近几年来，在国际海水淡化中，SWRO以投资最低，能耗最省，成本最低，建造周期短等优势而屡屡中标。SWRO所以能如此成功，与其在膜、组器、设备和工艺等方面的创新性开拓是分不开的。下面是着几方面的简要的发展概况： 3、反渗透的一些重大的创新进展 3.1反渗透膜的进步 在反渗透膜发展的历史中，不对称膜和复合股的研发是创新的两个范例。
海水淡化的方法及优缺点分析
海水淡化的方法及优缺点分析 摘要：海水淡化技术的大规模应用始于干旱的中东地区，但并不局限于该地区。由于世界上70％以上的人口都居住在离海洋120公里以内的区域，因而海水淡化技术近20多年迅速在中东以外的许多国家和地区得到应用。最新资料表明，到2003年止，世界上已建成和已签约建设的海水和苦咸水淡化厂，其生产能力达到日产淡水3600万吨。目前海水淡化已遍及全世界125个国家和地区，淡化水大约养活世界5％的人口。海水淡化，事实上已经成为世界许多国家解决缺水问题，普遍采用的一种战略选择，其有效性和可靠性已经得到越来越广泛的认同。当然，海水淡化是解决我国沿海地区淡水紧缺的有效途径。海水淡化是解决全球水资源短缺的重要战略手段之一，有着广阔的开发前景。 关键词：海水淡化蒸馏法反渗透法优缺点发展趋势和方向 引言：介绍了我国水资源现状、海水淡化发展概况和各种淡化方法及工作原理、工艺流程，并对各种淡化方法的优缺点和适用范围进行了评述，对海水淡化的方法进行了分析比较，指出了海水淡化今后发展的趋势和方向。 1我国水资源现状 我国是一个水资源严重短缺的国家，人均水资源占有量为2840m3，只有世界平均水平的1/4。因此我国是一个严重缺水的国家。同时，我国的淡水资源时空分布极不均匀，并且水体污染加剧了我国可利用淡水资源的匮乏程度。在资源性缺水的同时，我国经济增长快，人口数量大，城市化水平不断提高，使得水资源缺口越来越大，这已经成为阻碍我国社会可持续发展的瓶颈。目前水荒覆盖面几乎遍及全国。尤其是北方地区缺水问题相当严重，水荒已成为困扰工业企业生产和发展的一个重要问题。而沿海地区有１．８万多km长的海岸线，充分发挥这些地区濒临海洋的优势，走海水淡化之路是解决缺水问题的一条重要途径。解决城市水资源可持续利用的战略原则是坚持“开源与节流并重，节流优先、治污为本、科学开源、综合利用”，海水淡化是解决沿海地区淡水紧缺的有效途径。 2我国海水淡化发展概况 我国的海水淡化技术研究始于１９５８年，起步技术为电渗析，１９６５年开始反渗透技术的研究；１９７５年开始研究大中型蒸馏技术；１９８１年在西沙的永兴岛建成２００ｔ/ｄ的电渗析海水淡化装置；１９８６年建成６０００
化工原理课程设计---反渗透法淡化海水
反渗透法淡化海水厂 专业: 班级: 姓名: 指导老师: 《化工原理》课程设计 任务书 设计一个日产500吨级的海水淡化工厂。画出工艺流程、设备配置图。要求：（1）采用反渗透法。 （2）进水管道，处理间，输出管道，设备室，尾水管道等。 （3）海水采样，外部供电。 （4）计算成本。 一、题目及专题
1、题目：反渗透法淡化海水厂课程设计 2、专题：半透膜加压进行海水淡化 二、设计依据、条件 1. 半透膜的性能是只让淡水通过，不让盐分通过。如果不施加压力，用这种膜隔开咸水和淡水，淡水就自动地住咸水那边渗透。我们通过高压泵，对海水施加压力，海水中的淡水就透过膜到淡水那边去了，因此叫做反渗透，或逆渗透。 2、生产能力：自定 3、设备形式：海水淡化泵 4、以及工化工生产的其他网上资料 5、指导老师，三名同学，电脑，绘图工具 三、设计项目、要求 1、选择（或设计）生产规模，进行成本计算。 2、要求：说明书一份，工艺流程图一张，设备结构或工作原理示意图1—2张 学校： 学院： 班级： 组长： 组员： 日期： 指导老师：
目录 1.前言 -------------------------------------------------------- --------------------1 2.设备选取及研究 ----------------------------------------------------------- ---3 2.1降低海水淡化费用的预处理方法 --------------------------------3
2.2海水反渗透系统的能量回收装置及其功效 ---------------------5 2.3高压泵选型的优化---------------------------------------------------7 2.4海水淡化反渗透复合膜元件的制备 -----------------------------10 3.反渗透设备及参数，流程图 ------------------------------------------------12 1.反渗透设备 ---------------------------------------------------------------12 2．产品参数 ------------------------------------------------------------------13 3．设备功能 ------------------------------------------------------------------14 4.工艺流程图 ---------------------------------------------------------------15 5.应用领域 -----------------------------------------------------------
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2000吨/日反渗透海水淡化工程 项 目 建 议 书 杭州水处理技术研究开发中心
目录
第一节概述1.1项目背景 1.2水资源现状 1.3建设海水淡化项目的必要性和意义
第二节工艺技术初步方案 2000m3 /d反渗透海水淡化工程分为四部分，即海水取水、海水一级预处理、海水二级预处理、反渗透海水淡化及产品水后处理供水。整体工程的技术路线如下： 海水冷却水池—→海水取水—→水力澄清池—→重力无阀滤池—→中间海水池—→海水增压泵—→多介质过滤器—→保安过滤—→高压泵+能量回收装置+压力提升泵—→反渗透海水淡化装置—→产品水后处理—→产品水池—→供水泵—→自来水管网。 2.1海水取水 取水量为240 m3/h，取得的海水通过管道送到位于工程现场的水力循环澄清池。 2.2海水一级预处理 海水一级预处理部分由水力循环澄清池、重力式无阀滤池及液氯、混凝剂和助凝剂自动投加设备及中间海水池组成，设计处理量为240m3/h。 由于海水水源为表层海水，海水中存在大量微生物、藻类和细菌，细菌、藻类繁殖和微生物的生长会直接影响反渗透海水淡化系统及工艺管道件的正常运行。因此，本设计采用投加液氯杀菌灭藻方案。投加量为2-3mg/l，投加点设在水力澄清池前的海水输水管上。 由于海域周期性涨潮、退潮的影响，海水中夹带大量的泥沙，浊度高，设计中采用两级预处理方案，海水一级预处理由水力澄清池、重力无阀滤池组成。目前国内外海水淡化工程多采用铁盐作为海水预处理系统中的混凝剂。由于海水比重较大、铁盐生成的矾花比重大在海水中易于沉降，本设计选用三氯化铁作为混凝剂，预计投加量视海水浊度变化在40-80mg/l之间：骨胶为助凝剂，投加量为2-3mg/l。经海水一级预处理，要求海水浊度降到3-5度以下，进入中间海水池。中间海水池系过渡性水池，要求有30分钟的储水量，初步确定中
蒸馏法海水淡化工艺原理解析
世界上淡水资源不足，已成为人们日益关切的问题。淡水资源短缺导致人们生活、工业发展受到了很大的影响。“向海洋要淡水”已经形成了方兴未艾的产业。 海水淡化工艺发展 中国在反渗透法、蒸馏法等主流海水淡化关键技术方面均取得重大突破，完成了自主知识产权的3000立方米/日低温多效海水淡化工程，以及5000立方米/日反渗透海水淡化工程;海水直流冷却技术已进入万立方米/小时级产业化示范阶段。中国海水淡化成本逐步下降，已接近5元/立方米。 蒸馏法海水淡化工艺原理 原理是加热-蒸发-冷凝。除了多效蒸发和多级闪蒸之外，蒸馏法还有蒸汽压缩法VC法是将蒸发过程自身产生的二次蒸汽，经压缩提高温度，再作为加热蒸汽使用，其设计思想是为了提高热效率。海水经泵提升压力后供人冷凝器作为冷却水冷凝蒸发器中获得的蒸汽，此时海水温度升高，作为蒸发器给水供人蒸发器，工作蒸汽进人蒸汽喷射器与部分蒸发器内获得的蒸汽混合后从喷射器排出，排出后的压缩蒸汽作为热源进人蒸发器内的蒸发管中，加热蒸发器内的海水，使其蒸发获得二次蒸汽，原蒸汽在冷凝器内冷凝后即得到淡水。蒸发器内未蒸发的海水通过泵排出。二次蒸汽作为下一过程的热源，如此循环。 蒸馏法海水淡化工艺特点 蒸馏法海水淡化技术是最早投人工业化应用的淡化技术，特点是即使在污染严重、高生物活性的海水环境中也适用，产水纯度高。与膜法海水淡化技术相比，蒸馏法具有可利用电厂和其他工厂的低品位热、对原料海水水质要求低、装置的生产能力大，是当前海水淡化的主流技术之一。 中国海水淡化虽基本具备了产业化发展条件，但研究水平及创新能力、装备的开发制造能力、系统设计和集成等方面与国外仍有较大的差距。当务之急是尽快形成中国海水淡化设备市场的完整产业链条。围绕制约海水淡化成本降低的关键问题，发展膜与膜材料、关键装备等核心技术，研发具有自主知识产权的海水淡化新技术、新工艺、新装备和新产品，提高关键材料和关键设备的国产化率，增强自主建设大型海水淡化工程的能力。
海水淡化工艺设计的方案
1 前言 1.1 概况 我国淡水资源极为匮乏，全国660多个城市中，有400多个城市缺水，其中100多个城市严重缺水。淡水资源短缺乃至水危机是我国经济社会可持续发展过程中的最大制约之一。电厂在生产电能的同时，可利用其廉价的热和电，进行海水淡化，不仅可满足其工业用水的需要，而且还可为周边地区提供淡水水源。在推动和利用海水淡化技术方面，电厂有着其得天独厚的有利条件。因此滨海电厂配套建设海水淡化装置已成发展趋势。 1.2 水源及水质特点 某电厂取水具有海域辽阔、水量充沛、海水较清、悬浮物及有害微生物少等特点，可大大节省海水取水成本及原料海水预处理成本。 海水水质分析报告如下： 分析报告
1.3 海水淡化规模
根据建厂地区的缺水状况，电厂可针对性地提出水电联产的方案，目前可解决电厂的淡水用水，以后可根据需要适时配套建设大规模的海水淡化厂，为地方经济发展提供淡水资源保障。本项目结合2×1000MW发电机组的建设规模，暂按配套建设2×104m3/d规模的海水淡化装置设计；并对总规模为40×104m3/d海水淡化厂作出展望。 本专题报告按本期工程厂内自用的2×104m3/d规模和规划容量的40×104m3/d的海水淡化站分别进行比较论述。 2 海水淡化技术概述 海水淡化技术的种类很多，但适于产业化的主要有蒸馏法（俗称热法）和反渗透法（俗称膜法）。蒸馏法主要有多级闪蒸(MSF)、低温多效蒸馏(LT－MED)技术。 2.1 蒸馏法淡化技术 2.1.1 多级闪蒸(MSF) MSF是蒸馏法海水淡化最常用的一种方法，在20世纪80年代以前，较大型的海水淡化装置多数采用MSF技术。大港电厂二期工程引进了美国的多级闪蒸(MSF)海水淡化装置，是我国第一套大型的海水淡化装置。 MSF的典型流程示意图见图2-1。 图2-1 盐水再循环式多级闪蒸（MSF）原理流程 多级闪蒸过程原理如下；将原料海水加热到一定温度后引入闪蒸室，由于该
海水淡化工艺设计方案
1刖占1.1概况 我国淡水资源极为匮乏，全国660多个城市中，有400多个城市缺水，其中100多个城市严重缺水。淡水资源短缺乃至水危机是我国经济社会可持续发展过程中的最大制约之一。电厂在生产电能的同时，可利用其廉价的热和电，进行海水淡化，不仅可满足其工业用水的需要，而且还可为周边地区提供淡水水源。在推动和利用海水淡化技术方面，电厂有着其得天独厚的有利条件。因此滨海电厂配套建设海水淡化装置已成发展趋势。 1.2水源及水质特点 某电厂取水具有海域辽阔、水量充沛、海水较清、悬浮物及有害微生物少等特点，可大大节省海水取水成本及原料海水预处理成本。 海水水质分析报告如下： 分析报告
1.3海水淡化规模
根据建厂地区的缺水状况，电厂可针对性地提出水电联产的方案，目前可解决电厂的淡水用水，以后可根据需要适时配套建设大规模的海水淡化厂，为地方经济发展提供淡水资源保障。本项目结合 2x1000MW发电机组的建设规模，暂按配套建设2x104m3/d规模的海水淡化装置设计；并对总规模为40x1。伽％海水淡化厂作出展望。 本专题报告按本期工程厂内自用的 2 x104m3/d规模和规划容量的40x 104m3/d的海水淡化站分别进行比较论述。 2海水淡化技术概述 海水淡化技术的种类很多，但适于产业化的主要有蒸镭法（俗称热法）和反渗透法（俗 称膜法）。蒸镭法主要有多级闪蒸（MSF）、低温多效蒸镭（LT-MED）技术。 2.1蒸镭法淡化技术 2.1.1多级闪蒸（MSF） MSF是蒸馆法海水淡化最常用的一种方法，在20世纪80年代以前，较大型的海水淡化装置多数采用MSF技术。大港电厂二期工程引进了美国的多级闪蒸（MSF）海水淡化装置，是我国第一套大型的海水淡化装置。 MSF的典型流程示意图见图2-1 。 图2-1盐水再循环式多级闪蒸（MSF）原理流程 多级闪蒸过程原理如下；将原料海水加热到一定温度后引入闪蒸室，由于该闪蒸室中的压力控制在低于热盐水温度所对应的饱和蒸汽压的条件下，故热盐水进入闪蒸室后即成为过热水而急速地部分气化，从而使热盐水自身的温度降低，所产生的蒸汽冷凝后即为所需的淡水。 MSF装置具有设备单机容量大、使用寿命长、出水品质好、造水比高、热
各海域海水淡化方案及水质参数
为应对全球淡水资源短缺的问题，许多沿海国家及地区积极开展海水淡化和综合利用的技术研发工作。以色列70%的饮用水来自海水淡化水；澳大利亚的海水利用主要用于市政，占总装机规模的96%；美国的海水利用主要用于市政，占89.5%；沙特阿拉伯是目前全球最大的海水淡化生产国，2010年其产量达到11亿m3。 中国淡水资源缺乏，人均淡水资源量仅为世界人均占有量的1/4，沿海地区人口稠密，淡水供需矛盾尤为突出。海水淡化技术可以增加水资源总量，有效缓解我国沿海地区淡水短缺的矛盾。在海水资源方面，我国拥有渤海、黄海、东海、南海四大海域，海岸线超过1.8万km，水资源相当丰富。但海水淡化发展速度相对其他国家缓慢，直至“十一五”期间海水淡化产业才开始较为迅速地增长。据统计，至2011年底我国海水淡化能力为66万m3/d。目前，影响海水淡化的因素有政策、技术和价格等。其中海水水质是影响淡化技术正常应用及成本的重要因素。有研究发现，海水中的有机物污染、SDI（淤泥密度指数）、温度、浊度和盐度是影响反渗透膜运行的重要指标，进而影响淡化水品质。因此对中国海域的海水理化性质、海水利用现状、研究进展进行探讨，对于优化沿海水资源结构、保障国家用水安全和促进沿海经济社会可持续发展具有战略意义。基于此，笔者首次将海水水质和海水利用状况相结合，介绍中国渤海、黄海、东海、南海4个海域海
水淡化的相关水质情况，归纳各地区海水利用的工艺技术条件和发展现状，分析形成原因和经验教训，旨对海水利用发展落后的沿岸地带提供帮助，对海水淡化利用较好地区的发展和转型方向提供参考，并为中国海水利用的发展提供新的思考途径。 1 渤海海域 1.1 渤海的水质特征 渤海是一个近封闭的内海，水温受北方大陆性气候影响显著，2月份平均水温在0 ℃左右，8月份达21 ℃。受大陆淡水注入的影响，盐度仅为30‰，是中国近海中最低的。1978—2010年历年8月的观测资料结果表明渤海夏季海水pH年际变化范围为7.86~8.30，渤海水温年际变化、降水量（酸雨）和月均黄河口径流量年际变化是影响海水pH变化的主要因素。 吴琳琳等研究发现2012年4—7月渤海湾海水温度为12.7~30.8 ℃、pH为7.30~8.55、海水CODMn为0.98~3.36 mg/L、溶解性总固体（TDS）为30.7~32.1 g/L、浊度为2.96~136 NTU、Cl-为16.9~17.8 g/L、电导率为44 800~49 800 μS/cm。整体而言渤海水质的浊度变化范围较宽，主要受渤海湾海水泥沙含量的影响，特别在有潮汐和风浪时会大幅升高。此外还发现海水温度升
海水淡化总方案
DSPEC海水淡化水场方案 湛江东顺石油化工有限公司大型炼油化工一体化项目是湛江经济技术开发区东海岛新区的重点建设项目，根据湛江经济技术开发区管委会的要求，需要公司按照整个园区的工业用水量，设计一套200000m3/d的海水淡化装置，以满足本项目及全区各项目的生产要求。 一.综述 联合国关于非常规水源的研究报告指出，从1950～1985年的35年间，海水淡化的发展经历了三个阶段，即发现阶段，开发阶段和商业化阶段。在这期间研究开发的精力主要集中在蒸馏、冷冻、电渗析和反渗透。此后二十多年中蒸馏法和反渗透法都发挥了重要作用，形成了当代海水淡化与苦咸水淡化技术与市场的主体。 我国现代化含义上的海水淡化技术始于1958年。从电渗析着手；约十年以后开始研究反渗透技术；1975年开始研究大中型陆用蒸馏装置；1986年引进建设日产3000 m3的电厂用多级闪蒸海水淡化装置；1997年建成舟山日产500 m3海水反渗透淡化装置。2006年，浙江华能玉环电厂日产34600m3的海水反渗透淡化装置投入使用；天津大港正在建设日产淡水15万吨的新泉海水淡化厂项目，其中日处理能力10万吨、投资9000万美元的一期工程和日处理能力5万吨的二期工程分别将于2007年和2008年完工。这表明我国的反渗透技术进入了逐步成熟的时代。 现在世界上广泛采用的海水淡化法（Sea Water Desalination）已达几十种，其原理可分为涉及水的相变化与不涉及水的相变化两大类。在实践中被认为行之有效的方法中：涉及水的相变化的方法可分为蒸馏法与冷冻法。前者利用水的蒸发/冷凝的过程，而与其它成分分离；后者利用水的结晶/融化的过程，而与其它成分分离。它们包括多级闪蒸法（MSF）、多效蒸馏法（MED）、蒸汽压缩法（VC）、太阳能蒸发法、冷冻法等。不涉及水的相变化的方法有海水反渗透淡化法（RO）、海水电渗析淡化法、离子交换淡化法等。
反渗透法
反渗透法 通常又称超过滤法，是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的。在通常情况下，淡水通过半透膜扩散到海水一侧，从而使海水一侧的液面逐渐升高，直至一定的高度才停止，这个过程为渗透。此时，海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压，那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。反渗透法的最大优点是节能。它的能耗仅为电渗析法的1/2，蒸馏法的1/40。因此，从1974年起，美日等发达国家先后把发展重心转向反渗透法。 反渗透海水淡化技术发展很快，工程造价和运行成本持续降低，主要发展趋势为降低反渗透膜的操作压力，提高反渗透系统回收率，廉价高效预处理技术，增强系统抗污染能力等。 反渗透膜应具有以下特征：（1）在高流速下应具有高效脱盐率；（2）具有较高机械 强度和使用寿命；（3）能在较低操作压力下发挥功能；（4）能耐受化学或生化作用的影响；（5）受pH值、温度等因素影响较小；（6）制膜原料来源容易，加工简便，成本低廉。 反渗透膜的结构，有非对称膜和均相膜两类。当前使用的膜材料主要为醋酸纤维素和 芳香聚酰胺类。其组件有中空纤维式、卷式、板框式和管式。可用于分离、浓缩、纯化等化 工单元操作，主要用于纯水制备和水处理行业中。 原理：反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反 向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。 若用反渗透处理海水，在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到卤水。反渗透时，溶剂的渗 透速率即液流能量N为：N=Kh（Δp－Δπ) 式中Kh为水力渗透系数，它随温度升高稍 有增大；Δp为膜两侧的静压差；Δπ为膜两侧溶液的渗透压差。稀溶液的渗透压π为： π=iCRT式中i为溶质分子电离生成的离子数；C为溶质的摩尔浓度；R为摩尔气体常数； T为绝对温度。反渗透通常使用非对称膜和复合膜。反渗透所用的设备，主要是中空纤维式或卷式的膜分离设备。反渗透膜能截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质，从而取得净制的水。也可用于大分子有机物溶液的预浓缩。由于反渗透过程简单，能耗低，近20年来得到迅速发展。现已大规模应用于海水和苦咸水（见卤水）淡化、锅炉用水软化 和废水处理，并与离子交换结合制取高纯水，其应用范围正在扩大，已开始用于乳品、果汁 的浓缩以及生化和生物制剂的分离和浓缩方面。
吨日反渗透海水淡化工程项目建议
吨日反渗透海水淡化工程项目建议
2000吨/日反渗透海水淡化工程 项 目 建 议 书 杭州水处理技术研究开发中心
目录 第一节概述 (2) 1.1项目背景 (2) 1.2水资源现状 (2) 1.3建设海水淡化项目的必要性和意义 (2) 第二节工艺技术初步方案 (3) 2.1海水取水 (3) 2.2海水一级预处理 (3) 2.3海水二级预处理 (4) 2.4反渗透海水淡化系统 (4) 2.5产品水后处理及供水 (5) 第三节原材料供应及外部配套情况 (7) 第四节工程设备投资估算 (8) 4.1设备投资概算 (8) 4.2土建及配套设施投资概算 (10) 第五节占地面积 (11) 第六节运行费用估算 (12) 6.1、运行费用估算 (12) 第七节项目实施初步计划 (13)
第一节概述1.1项目背景 1.2水资源现状 1.3建设海水淡化项目的必要性和意义
第二节工艺技术初步方案 2000m3 /d反渗透海水淡化工程分为四部分，即海水取水、海水一级预处理、海水二级预处理、反渗透海水淡化及产品水后处理供水。整体工程的技术路线如下： 海水冷却水池—→海水取水—→水力澄清池—→重力无阀滤池—→中间海水池—→海水增压泵—→多介质过滤器—→保安过滤—→高压泵+能量回收装置+压力提升泵—→反渗透海水淡化装置—→产品水后处理—→产品水池—→供水泵—→自来水管网。 2.1海水取水 取水量为240 m3/h，取得的海水通过管道送到位于工程现场的水力循环澄清池。 2.2海水一级预处理 海水一级预处理部分由水力循环澄清池、重力式无阀滤池及液氯、混凝剂和助凝剂自动投加设备及中间海水池组成，设计处理量为240m3/h。 由于海水水源为表层海水，海水中存在大量微生物、藻类和细菌，细菌、藻类繁殖和微生物的生长会直接影响反渗透海水淡化系统及工艺管道件的正常运行。因此，本设计采用投加液氯杀菌灭藻方案。投加量为2-3mg/l，投加点设在水力澄清池前的海水输水管上。 由于海域周期性涨潮、退潮的影响，海水中夹带大量的泥沙，浊度高，设计中采用两级预处理方案，海水一级预处理由水力澄清池、重力无阀滤池组成。目前国内外海水淡化工程多采用铁盐作为海水预处理系统中的混凝剂。由于海水比重较大、铁盐生成的矾花比重大在海水中易于沉降，本设计选用三氯化铁作为混凝剂，预计投加量视海水浊度变化在40-80mg/l之间：骨胶为助凝剂，投加量为2-3mg/l。经海水一级预处理，要求海水浊度降到3-5度以下，进入中间海水池。中间海水池系过渡性水池，要求有30分钟的储水
反渗透法海水淡化进水水质的控制过程
反渗透法海水淡化进水水质的控制过程 [摘要]在本世纪社会飞速的发展，越来越多的环境问题出现，人类需要更多的能源和利用各种资源来发展和进步，而水资源作为一种不可再生的资源是非常重要的，同时一切生命的源泉都来自于水，社会的发展和经济的建设都与水源息息相关，而目前地球上的淡水是有限的，通常是采用海水淡化制取淡水，常用的海水淡化是使用反渗透来淡化海水，而使用反渗透化时候对海水的水质质量要求很高，如何控制进水海水的质量，对海水进行预处理就是一个重要的步骤。 背景 在使用反渗透化的时候，对海水的水质要求比较高，海水中含有很多的微小的浮游生物还有各种的离子等，海水储量非常的丰富，可以把它用来转化成淡水，但是海水中具有3.6%的盐份，这样就表明如果要对海水进行淡化，就必须想办法除掉其中9%的盐份。目前比较成熟的海水淡化就是就是对海水进行蒸馏，并且这个方法使用了很多年，近年来国际原油和煤炭价格持续的上涨，各国都在努力的寻找和研发能够取代蒸馏法的海水淡化技术，或者能有效的降低海水淡化的成本，比如对海水预处理不充份，可能引起膜的塑塞。本文介绍了目前常用的反渗透处理水的过程，对水的预处理的质量控制等，对使用反渗透化海水淡化有积极的作用。 1、目前反渗透法存在的问题 采用反渗透膜的方法进行海水淡化的时候，需要对海水的水质有比较严格的要求，当处理只有轻微污染的水质，通常称为优质海水的时候，一般采用筒式过滤器和多介质过滤器的方式来进行RO前处理，是传统的方法，该方法的优点是处理费用低廉，但是也存在缺点，就是过滤精度低、出水量受进水水质影响比较大、同时占地面积大，一旦在某一时间段出现海水污染严重，水质除险大幅度的波动时，反渗透膜对海水中的悬浮物质和胶体去除能力有限，对RO进水的要求难以保证，因此近年来专家学者更多的研究如何采用过滤精度更高的膜法预处理海水。 2、对给水预处理质量控制的技术优化 2.1对海水加氯的预处理 自然界的海水中微生物繁多，而且水质硬度较高，而通常海水淡化的设备处于表层海水的位置，这里水温较高造成了微生物污染十分严重，对淡化系统的运行产生了许多的问题，常常会污染反渗透膜的表面，产生的后果就是组件压差的增大、脱盐率和产水量下降都会造成严重的事故，甚至停产等。在反渗透膜海水淡化过程中，对水的预处理显得尤为重要，比如在沙特已经投运的海水淡化装置，就面临着上述对海水预处理的问题，当地海洋微生物污染严重，造成了海水淡化装置运行费用居高不下，始终困扰着当地政府，海水中生存着各种海藻和细菌等，
反渗透法海水淡化用高压泵及能量回收装置技术简述(一)
反渗透法海水淡化用高压泵及能量回收装置技术简述（一）中国泵业网摘要：当前在用的海水淡化方法有蒸馏法、反渗透法、海水冻结法、电渗析法等。近年来，随着反渗透膜的较快发展，反渗透法逐步成为应用最广泛的方法。高压泵和能量回收装置是反渗透法海水淡化最为重要的两种水力机械设备，本文针对其最新的技术应用进行了简要介绍。 关键词：反渗透法海水淡化高压泵能量回收装置 一、前言 海水由约96.5%的水和约3.5%的盐分组成，通过将海水中的盐分去除，即能实现海水淡化。 当前在用的海水淡化方法有蒸馏法、反渗透法、海水冻结法、电渗析法等。近年来，随着反渗透膜的较快发展，反渗透法以其节能、设备简单、易于维护等优点迅速占领市场，逐步取代蒸馏法成为应用最广泛的方法。 反渗透法海水淡化的一般流程如图1所示。海水经取水、溶解过滤及预处理后，由海水供给泵和高压泵输送至反渗透膜组，通过反渗透作用获得淡水。与之同时，加压海水被浓缩且仍具有相当的能量，该部分能量通过能量回收装置加以回收利用。 反渗透法海水淡化用水力机械设备大体分类如下： （1）海水取水泵：取水，将海水经溶解过滤器输送至预处理池。（2）海水供给泵：将预处理后的海水经保安过滤器输送给高压泵。
（3）高压泵：向反渗透膜组提供高压海水，以生产淡水。 （4）能量回收装置：回收来自反渗透膜的高压浓缩海水的能量，以降低系统的总运行能耗。 其中，高压泵和能量回收装置是最为重要的设备，本文将针对其最新的技术应用加以简要介绍。 二、高压泵 1、主要参数 反渗透膜的进口压力约为6～7MPa（因膜的种类而异），透过淡水流量约为供给海水流量的40%。因此，高压泵的出口压力多为7MPa 左右，总流量约为单个反渗透膜组透过淡水流量的2.5倍左右（高压泵台数根据需要选定）。 2、过流部件材料 由于输送介质为海水，高压泵过流部件的材料选定较为重要。 壳体和叶轮通常选用奥氏体不锈钢（如SCS14）、超级奥氏体不锈钢（如AL-6XN）等耐腐蚀材料；由于奥氏体不锈钢零件之间易发生咬合，为确保间隙配合部位的可靠性，密封环推荐选用聚醚醚酮（PEEK）等耐腐蚀性、自润滑性俱佳的材料。 需要指出的是，材料的耐腐蚀性因不同海域的海水特性（温度、盐度、压力等）而异。因此，有必要依据样品实验、实际业绩等慎重选定过流部件的材料。 3、结构形式