双膜法海水淡化工艺的选择

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1、双膜法海水淡化工艺的选择刘金生庞胜林周飞梅摘要：华能玉环电厂采用海水淡化作为全厂4台百万千瓦超超临界火力发电机组的淡水水源，选用超滤+反渗透的方案。在工程的前期，进行了现场的中试工作，取得了一定的研究成果，在工程实施后，经过一年多的实际运行，积累了宝贵的经验。本文结合玉环电厂海水淡化工艺的实际，就海水淡化工艺选择的一些情况进行再次探讨，希望能够对海水淡化工艺的发展有一定的借鉴意义及推动主题词：双膜法超滤反渗透玉环海水淡化指标1．前言华能玉环电厂一期工程规模为2台1000MW的超超临界机组，二期工程2台1000MW超超临界机组连续建设，是国家“863项目”引进超超

2、临界机组的技术，逐步实现超超临界机组国产化的依托工程，电厂地处浙江省玉环县大麦屿开发区，乐清湾东岸。厂址三面环山，一面环海。电厂不仅主机采用了高效、环保、节能的新技术，而且全厂的生产、生活用淡水全部来源于“双膜法”海水淡化工程，产能为3.5万吨/天，一次规划，一次建设完成，全部工程投资约1.88亿元（含地基处理、土建费用），是目前中国最大的膜法海水淡化项目，单机产能在国际同工艺的海水淡化项目中也排在前列，该工程自2003年11月开始进行可研，2004年10月完成招标，2006年3月24日制出合格的淡水，现在已经连续运行一年3个月时间，经过性能测试，主要的参数达到

3、设计指标。玉环电厂所处的海域海水水质具有如下特点：一年四季水质变化大；一天中水质变化也比较大，悬浮物含量高，海水悬浮物由微细粘泥构成悬浮物不易沉降。由于目前在中国还没有投运的全膜法海水淡化工艺，而SWRO对进水的水质的要求十分苛刻，同时SWRO的进水水质对SWRO的寿命也有较大的影响，因此UF的安全、稳定、经济运行成为整个系统安全稳定的关键：对于用于海水淡化预处理超滤工艺的各项参数和运行效果，国际上一般都要以实际水质进行现场中试，获取符合实际情况的运行数据，如沙特阿拉伯在红海的JeddahPort因为要扩建海水淡化厂，选择超滤做预处理，之前也进行了大约22个月的

4、中试，另外在地中海、墨西哥湾等地的海水淡化厂选用超滤做预处理，针对当地水质都进行了现场中试。鉴于上述情况，我们邀请了世界范围内比较著名的六家公司在现场进行了为期4个月的中试，参加的六家膜厂商的简要情况如下：膜供应商及产地材质元件型式操作方式ZENON，加拿大PVDF中空纤维，帘式膜组件真空浸没式海德能，美国PES中空纤维，壳式组件内压INGE，德国PES7芯一体纤维，壳式组件内压HYFLUX，新加坡PES双皮层中空纤维，壳式组件外压OMEXELL美国PVDF中空纤维，壳式组件外压NORIT，荷兰PES+PVP中空纤维，壳式组件内压试验的主要目的是：验证超滤作为华

5、能玉环电厂海水淡化反渗透（SWRO）脱盐预处理工艺的可行性；确定超滤预处理方案；为超滤及反渗透系统的设计提供基础数据；为将来超滤系统的实际运行积累经验。经过试验表明，超滤设备出水作为海水淡化反渗透预处理是可行的。经过精心调试运行，不同UF膜出水的SDI、浊度、Fe等水质指标能够满足SWRO的要求。进水水质波动对不同超滤膜出水水质有一定的影响，因此如何使混凝澄清设备的稳定运行、混凝剂的选型及投加剂量是保证超滤出水合格的一个辅助因素，试验还发现加入合适浓度次氯酸钠可以降低超滤出水SDI，但加入浓度必须严格控制，否则会使超滤出水SDI增加。超滤进水中铁的浓度和形态对超

6、滤出水的SDI有很大影响，铁可以来自于海水、混凝剂甚至铁制的混凝设备。二、华能玉环电厂海水淡化工艺流程1．设计参数海水含盐量：34000mg/l水温：15～32℃水量：总制水量（一级海水淡化反渗透）1440m3/h（34560m3/d），分为6套，单套出力240m3/h。2．系统流程海水→混凝澄清→超滤→一级反渗透→二级反渗透3．总平面布置玉环海水淡化工程的总平面布置充分利用了循环水系统的取排水系统的布置，紧靠防浪大堤一侧，自取水、混凝澄清、超滤过滤、反渗透制水、浓水排放，形成了完整流畅的布局。三、主要系统选择情况1、海水取水系统华能玉环电厂海水淡化系统充分利用

7、了电厂的循环水系统，以降低造价，同时可以利用发电厂余热使循环排放水温升高9－16℃的的有利条件，降低海水淡化工程的能耗。电厂每台机组设置1个取水口、1根自流引水管、2台循环水泵、1根压力供水管、1座排水工作井。取水口位于电厂海域-15.6m等深线附近的海域，排水口设置在-5m等深线附近的海域。循环水系统工艺流程为：取水口→自流引水隧道→循环水泵→供水管道→凝汽器→排水管道→虹吸井→排水沟→排水工作井→排水管→排水口。海水经过循环冷却之后，冬季工况有16℃左右的温升，夏季工况有9℃左右的温升，因此，玉环电厂的海水淡化系统采用了两路进水，一路取自循环水泵出口（未经热

8、交换的海水），一路取自虹