海水淡化预处理工艺评价指标及工艺设计总结-李维佳

《海水淡化预处理工艺评价指标及工艺设计总结-李维佳》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2012.s2.034海水淡化预处理工艺评价指标及工艺设计总结李维佳（上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海２０００９２）摘要海水淡化预处理工艺复杂，设计参数及评价指标繁多，本文介绍了主要的几种预处理方法、工艺评价指标以及预处理出水水质要求等。关键词海水淡化反渗透膜污染预处理工艺设计０引言染、防止有机物污染以及防止膜劣化等类型，文章主我国海水淡化技术的研究起步较早，１９５８～１９７５要介绍了前两项以及反渗透系统的回收率。年，全国组织开展了电渗析（ＥＤ）、反渗透（ＲＯ）和蒸馏１．１防止结垢等多种主要海水淡化

2、技术的研究活动。据不完全统１．１．１结垢特性计，截止至２００６年，全国海水淡化工程总产量为１２．０４结垢是难溶性的盐类在膜表面析出固体沉淀，结万ｍ３／ｄ，反渗透法产水量就达到了８．１１４万ｍ３／ｄ，约垢不仅会在膜表面发生，有时甚至在系统的管路内部占６８％；在全国已建成投产的４１套中，反渗透法有也会发生。在天然水源中存在的主要难溶性盐类主３５套，约占８４％，排名第一；因此，反渗透（ＲＯ）已经要有：碳酸钙（ＣａＣＯ３）、硫酸钡（ＢａＳＯ４）、硫酸钙成为国内海水淡化工程中应用最为广泛的技术之一。（ＣａＳＯ）、氟化钙（ＣａＦ）、硫酸锶（ＳｒＳＯ）以及二氧化４２４海水淡化的反渗

3、透处理系统是一个复杂而庞大硅（ＳｉＯ２）。其中４种难溶盐的饱和极限值见表１。的工艺系统，通常包括海水取水、预处理、反渗透脱表１浓水中难溶盐的饱和极限值盐、产品水后处理以及系统控制５部分。反渗透技难溶盐饱和极限值／％术的关键是反渗透膜，虽然膜的生产加工已经日益ＣａＳＯ４２３０ＳｒＳＯ４８００成熟和完善，但由于膜污染严重，往往导致膜组件的ＢａＳＯ４６０００使用寿命缩短，制水成本增加。ＳｉＯ２１００海水中大量的悬浮微粒、胶体、有机物、藻类、细菌１．１．２结垢性评价指标以及金属盐等，对反渗透系统危害较大。因此，海水进（１）在原水ＴＤＳ＜４０００ｍｇ／Ｌ时，可以用朗格入反渗透系

4、统之前，必须进行预处理。预处理工艺一利尔饱和指数（Ｌａｎｇｅｌｉｅｒ，ＬＳＩ）判断是否生成碳酸般分为传统预处理法和膜法。所谓传统预处理是对膜钙垢，见式１。法预处理出现前反渗透预处理工艺的总称，包括：絮ＬＳＩ＝ｐＨ－ｐＨｓ（１）凝、沉淀、多介质过滤以及活性炭过滤等。随着高分子式中ｐＨｓ———水中的碳酸钙饱和时的ｐＨ；分离膜技术的不断发展，微滤和超滤逐步出现在反渗ｐＨ———实际水溶液的浓水ｐＨ。透预处理系统中，逐渐成为了新兴的发展方向。通常评判是否结垢的方法如下：海水淡化预处理工艺复杂，设计参数及评价指ＬＳＩ≤０→不结垢；ＬＳＩ＞０→会结垢。标繁多，本文介绍了主要的几种预

5、处理方法、工艺评（２）在原水ＴＤＳ＞４０００ｍｇ／Ｌ时，ＬＳＩ就不适用价指标以及预处理出水水质要求等。了，这时需要用Ｓｔｉｆｆ＆Ｄａｖｉｓ指数（ＳＤＳＩ）进行评价。１预处理工艺及评价指标ＳＤＳＩ＝ｐＨ－ｐＣａ－ｐＡＩｋ－Ｋ根据反渗透膜污染及劣化的原因，预处理工艺式中ｐＣａ———钙浓度的负对数值；可以分为防止结垢、防止胶体污染、防止微生物污ｐＡＩｋ———碱度的负对数值；国家水体污染控制与治理科技重大专项（２０１２ＺＸ０７４０３－００２）。Ｋ———系数，和水温和离子强度互有关。１５８给水排水Ｖｏｌ．３８增刊２０１２通常评判是否结垢的方法如下：３／ｈ。ｑ———系统进水的总流

6、量，ｍＳＤＳＩ≤０→不结垢；ＳＤＳＩ＞０→会结垢。对整个系统而言，提高回收率可以减小预处理设１．１．３防结垢设计计规模，从而可以降低运行成本。但提高回收率也同防结垢工艺设计主要是根据海水水质数据、反渗时意味着要提高反渗透膜的操作压力，也会导致高压透设计方案和所选择的膜型号，通过商业软件计算，选泵的运行成本增加。根据文献的研究可知，在回收率择合适阻垢剂类型及精确的投加剂量。其中，经验法＜５０％时，提高回收率有利于降低高压泵系统的功是根据ＬＳＩ或ＳＤＳＩ值，选择相应的阻垢剂（见表２），率，有利于降低制水成本。而在回收率＞５０％时，提高以保证难溶性盐类不超过饱和极限，从而防

7、止结垢。回收率则将增加高压泵系统的功率，将造成制水成本。表２ＬＳＩ或ＳＤＳＩ值对浓水结垢性的影响然而，回收率的提高不能使膜元件超过最高脱ＬＳＩ或ＳＤＳＩ是否需要添加阻垢剂盐浓度（脱盐率）限制，也不能使操作压力超过膜元＜－０．２无需添加阻垢剂件的最大承压能力，还不宜使水中难溶盐超过其饱－０．２～０．５需添加六聚磷酸钠（ＳＨＭＰ）和度，造成膜表明结垢。０．５～１．８需添加有机系阻垢剂＞１．８需加酸调整小于１．８后再添加阻垢剂２预处理出水要求海水淡化反渗透工艺预处理的进水要求及相关１．２防止胶体污染处理方法见表４、表５。１．２．１胶体污染性评价表４反渗透工