海水淡化技术学习教案.pptx

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1、会计学1海水淡化海水淡化(dn hu)技术技术第一页，共31页。n n早在早在1515世纪，航海部门就曾以简易的蒸馏装置来解决在世纪，航海部门就曾以简易的蒸馏装置来解决在长期航行中的淡水供应问题。二战期间，出于战争的需长期航行中的淡水供应问题。二战期间，出于战争的需要，用蒸馏法淡化海水的技术有较大的发展，已用于供要，用蒸馏法淡化海水的技术有较大的发展，已用于供应战舰和岛屿的淡水。应战舰和岛屿的淡水。n n从从2020世纪世纪5050年代以来年代以来(y(y li)li)，随着经济的发展和人口的，随着经济的发展和人口的增长，淡水供应逐渐紧张，造成有些沿海城市严重缺水。增长，淡水供应逐渐紧张，造成

2、有些沿海城市严重缺水。因此海水淡化的技术，成为开发新水源的重要途径之一。因此海水淡化的技术，成为开发新水源的重要途径之一。经过半个多世纪的发展，海水淡化技术日臻完善，成本经过半个多世纪的发展，海水淡化技术日臻完善，成本不断降低，目前已经在经济上具备竞争力，逐步得到广不断降低，目前已经在经济上具备竞争力，逐步得到广泛应用，海水淡化技术不仅能够解决淡水总量的问题，泛应用，海水淡化技术不仅能够解决淡水总量的问题，而且具有开辟新的永久性的淡水资源的意义。而且具有开辟新的永久性的淡水资源的意义。SWRO 前前 言言第1页/共30页第二页，共31页。SWRO 海水淡化工艺海水淡化工艺(gngy)比较比较n

3、 n热法热法n n多级闪蒸（多级闪蒸（MSFMSF）和多）和多效蒸（效蒸（MEDMED）n n特点：特点：n n有规模优势；可利用电有规模优势；可利用电厂热能；能厂热能；能n n耗高耗高n n膜法膜法n n反渗透法（反渗透法（SWROSWRO）n n特点：特点：n n耗能低耗能低 ；出水水质高；出水水质高；设备设备(shbi)(shbi)n n投资省；建设周期短；投资省；建设周期短；占地面积小；占地面积小；n n运行成本低；运行成本低；海水淡化主要工艺(gngy)耗能比较第2页/共30页第三页，共31页。SWRO 海水淡化海水淡化(dn hu)现状及现状及趋势趋势n n目前世界淡化水总产量已达

4、目前世界淡化水总产量已达2 300104m3/d2 300104m3/d，且，且仍以年仍以年10%10%30%30%的增长率攀升的增长率攀升n n目前主要集中在中东海湾国家和以色列，及美国、目前主要集中在中东海湾国家和以色列，及美国、俄国、日本、意大利、西班牙等发达国家俄国、日本、意大利、西班牙等发达国家n n目前海水淡化仍以热法为主，但反渗透海水淡化目前海水淡化仍以热法为主，但反渗透海水淡化技术技术(jsh)(jsh)已经成为主导，市场占有率增速迅已经成为主导，市场占有率增速迅猛猛n n 海水淡化成本逐步降低，市场竞争力日益提高海水淡化成本逐步降低，市场竞争力日益提高n n 第3页/共30页

5、第四页，共31页。SWRO 海水淡化主要海水淡化主要(zhyo)工工艺市场占有率艺市场占有率n n目前海水淡化以仍以热法为主，但反渗透海水淡化技术已经成为主导(zhdo)技术，市场占有率增速迅猛第4页/共30页第五页，共31页。SWRO 大型海水淡化大型海水淡化(dn hu)工程一览表工程一览表国家处理规模m3/d签约年特立尼达岛136，0001999西班牙65，0001998西班牙56，4001997塞浦路斯40，0001997日本40，0001997西班牙42，0001996沙特阿拉伯90，9091993沙特阿拉伯128，0001992沙特阿拉伯56，8001991 反渗透工艺(gngy)

6、CountryTotal Capacitym3/dContractYearUAE122,6001998Bahrain136,2001997India48,0001996Kuwait109,1041994Saudi Arabia454,0001993Saudi Arabia280,0001993Qatar150,0001993UAE73,8001993UAE345,6001992Iran120,0001992UAE272,7601991Saudi Arabia144,0001990Qatar45,5401990蒸发蒸发(zhngf)(zhngf)工艺工艺 第5页/共30页第六页，共31页。SWR

7、O 反渗透法海水淡化反渗透法海水淡化(dn hu)技术技术n n反渗透技术是二十世纪六十年代兴起海水淡化技术反渗透技术是二十世纪六十年代兴起海水淡化技术n n反渗透是一种压力驱动的膜分离技术，由于淡化过程反渗透是一种压力驱动的膜分离技术，由于淡化过程中没有相变，因此具有显著的节能中没有相变，因此具有显著的节能(ji nn(ji nn)特征特征n n原理：原理：第6页/共30页第七页，共31页。n n优质的膜元件n n合理的预处理系统n n合适的高压泵和能量回收(hushu)装置n n完善的控制系统以进行监测和控制n n科学的材料和防腐措施以防止管路和系统的腐蚀n n 开放式取水，除保证污染指数

8、（SDI）外，须杀菌灭藻以防止微生物的侵害SWRO 海水淡化工艺海水淡化工艺(gngy)的技术关键的技术关键第7页/共30页第八页，共31页。SWRO 海水水质海水水质(shu zh)状状况况海水是一个复杂的稀溶液体系，含有海水是一个复杂的稀溶液体系，含有80多种化学元素，总溶解多种化学元素，总溶解(rngji)固形物高固形物高达达3.45%，其中常量元素形成的无机盐如表，其中常量元素形成的无机盐如表组成NaClMgCl2MgSO4CaSO4KClNaBr质量(%)2.680.320.220.120.070.008海水中大量的钙镁离子所形成的碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、氯化物等容易海水中大量的钙

9、镁离子所形成的碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、氯化物等容易(rngy)在海水淡化过程中成垢。在海水淡化过程中成垢。研究表明，在研究表明，在850C以下形成碳酸钙垢的倾向大，以下形成碳酸钙垢的倾向大，85-1160C之间之间Mg(OH)2的倾向大。的倾向大。第8页/共30页第九页，共31页。SWRO 常规常规(chnggu)工艺工艺流程流程第9页/共30页第十页，共31页。SWRO 反渗透装置反渗透装置(zhungzh)工艺流程图工艺流程图第10页/共30页第十一页，共31页。SWRO 反渗透抗污染膜元件反渗透抗污染膜元件(yunjin)RO膜元件是海水淡化技术的核心，我们(w men)采用目前世界上

10、最先进的高脱盐型抗污染海水淡化膜，保证在高产水量的同时达到高出水水质 该膜具有以下特点：脱盐率高 稳定脱盐率99.7%膜通量大 单支产水量23m3/d抗污染力强PH 适应范围广 2-11适应温度高第11页/共30页第十二页，共31页。中心管盐水密封进水进水产品水透过层反渗透膜进水隔网浓水产品水SWRO 卷式卷式RO膜元件膜元件(yunjin)的结构图的结构图第12页/共30页第十三页，共31页。SWRO 反渗透抗污染膜元件反渗透抗污染膜元件(yunjin)海 水产品(chnpn)水支撑支撑(zh chng)层层聚砜聚砜45umRO膜截面图(UHR-FE SEM)超薄脱盐层超薄脱盐层交联芳香族聚

11、酰胺0.3um基层基层无纺布 聚酯层100um0.5um第13页/共30页第十四页，共31页。系统系统(xtng)回收率回收率（海水浓度以（海水浓度以35000mg/l）RO膜元件膜元件(yunjin)的耐的耐压压能力能力(MPa)010302040506010.09.08.07.06.05.0高压(goy)中空醋 酸纤维素膜(1998年)中空聚酰胺膜(1969年年)高压中空聚酰胺膜(1992)超高压卷式聚酰胺复合膜超高压卷式聚酰胺复合膜 35,000 mg/L 海水浓度卷式聚酰胺复合膜(1978-1979年年)卷式聚酰胺复合膜(1998)SWRO 海水淡化膜的发展趋势海水淡化膜的发展趋势第1

12、4页/共30页第十五页，共31页。n n传统(chuntng)颗粒过滤器n n活性炭过滤器n n石英砂过滤器n n机械过滤器SWRO 预处理方法预处理方法(fngf)-（一）（一）第15页/共30页第十六页，共31页。n n超滤系统n n超滤是利用多孔材料的拦截能力，以物理截留的方式去除水中一定大小的杂质颗粒。在压力驱动下，溶液中水、有机低分子、无机离子等尺寸小的物质可通过纤维壁上的微孔到达膜的另一侧，溶液中菌体、胶体、颗粒物、有机大分子等大尺寸物质则不能透过纤维壁而被截留，从而达到筛分溶液中不同组分的目的。该过程为常温操作(cozu)，无相态变化，不产生二次污染。SWRO 预处理方法预处理方

13、法(fngf)-（二）（二）第16页/共30页第十七页，共31页。SWRO 预处理方法预处理方法(fngf)-（二）（二）第17页/共30页第十八页，共31页。SWRO 预处理方法预处理方法(fngf)-（二）（二）将胶体污染及细菌污染可能性降至最低将胶体污染及细菌污染可能性降至最低设计反渗透和超滤系统时，膜的通水量可增加设计反渗透和超滤系统时，膜的通水量可增加20-40%20-40%可使膜的使用寿命延长至可使膜的使用寿命延长至7-87-8年年减少减少(jinsho)(jinsho)化学清洗费用，降低运行成本化学清洗费用，降低运行成本相同的产水量的情况下，相同的产水量的情况下，RORO膜一次性

14、投资减少膜一次性投资减少(jinsho)20%(jinsho)20%超滤作为超滤作为(zuwi)反反渗透预处理的优点渗透预处理的优点第18页/共30页第十九页，共31页。SWRO 能量回收能量回收(hushu)装置装置-PX系统系统PXPX能源回收装置与传统的透平式、能源回收装置与传统的透平式、涡轮式能源回收装置相比的特点：涡轮式能源回收装置相比的特点：能源转换率高达能源转换率高达97%97%投资费用投资费用(fi yong)(fi yong)更省更省运转费用运转费用(fi yong)(fi yong)最低最低吨水电耗最低可达吨水电耗最低可达2KWH2KWH第19页/共30页第二十页，共31页

15、。简单的设计简单的设计结构结构只有一个活只有一个活动动(hu(hu dng)dng)部件部件无震动无震动无阀门无阀门无活塞无活塞无计时器无计时器无电控器无电控器SWRO 能量回收装置能量回收装置(zhungzh)-PX系统系统第20页/共30页第二十一页，共31页。n nPXPX能量回能量回能量回能量回收收收收(hushu)(hushu)装置运行装置运行装置运行装置运行SWRO 能量回收装置能量回收装置(zhungzh)-PX系统系统第21页/共30页第二十二页，共31页。2500m3/d海水淡化工程(gngchng)实例SWRO 能量能量(nngling)回收装置回收装置-PX系统系统第22

16、页/共30页第二十三页，共31页。标准标准标准标准(biozh(biozh n)n)的杀的杀的杀的杀菌工艺菌工艺菌工艺菌工艺什么什么什么什么(shn me)(shn me)是生物污染防护？是生物污染防护？是生物污染防护？是生物污染防护？膜被有机物、无机物、微生物污膜被有机物、无机物、微生物污膜被有机物、无机物、微生物污膜被有机物、无机物、微生物污堵；（堵；（堵；（堵；（80%80%的海水淡化会有此的海水淡化会有此的海水淡化会有此的海水淡化会有此问题）问题）问题）问题）40%40%都是微生物（生物污染）；都是微生物（生物污染）；都是微生物（生物污染）；都是微生物（生物污染）；如何防止生物污染如何

17、防止生物污染如何防止生物污染如何防止生物污染 应用可耐氯的反渗透膜；应用可耐氯的反渗透膜；应用可耐氯的反渗透膜；应用可耐氯的反渗透膜；使用新的氧化杀菌剂；使用新的氧化杀菌剂；使用新的氧化杀菌剂；使用新的氧化杀菌剂；杜邦公司的杀菌工艺（非常规）杜邦公司的杀菌工艺（非常规）杜邦公司的杀菌工艺（非常规）杜邦公司的杀菌工艺（非常规）1989 1989年年年年 氯胺在进水池和膜上杀菌，氯胺在进水池和膜上杀菌，氯胺在进水池和膜上杀菌，氯胺在进水池和膜上杀菌，当时膜较少有问题；当时膜较少有问题；当时膜较少有问题；当时膜较少有问题；1995 1995年年年年 间歇在海水进水中加氯，间歇在海水进水中加氯，间歇在

18、海水进水中加氯，间歇在海水进水中加氯，在膜处不杀菌（或注入在膜处不杀菌（或注入在膜处不杀菌（或注入在膜处不杀菌（或注入SBSSBS缓缓缓缓冲加入）冲加入）冲加入）冲加入）SWRO 生物污染生物污染(shn w w rn)防护防护SBS*亚硫酸钠亚硫酸钠第23页/共30页第二十四页，共31页。SWRO 生物污染生物污染(shn w w rn)防护方法防护方法第24页/共30页第二十五页，共31页。10000m3/d 10000m3/d 海水淡化海水淡化(dn(dn hu)hu)工程工程6000m3/d6000m3/d海水淡化海水淡化(dn hu)(dn hu)工工程程SWRO 能量回收能量回收(

19、hushu)装置装置-PX系统系统第25页/共30页第二十六页，共31页。以浙江华能电厂以浙江华能电厂为例为例:设计出力设计出力:1440t/h:1440t/h吨水吨水/小时设备小时设备(shbi)(shbi)投资：投资：6-10 6-10万人民币万人民币 SWRO 工程投资工程投资(tu z)分析分析 预处理14-18%反渗透膜 12-16%高压泵6-9%能量(nngling)回收装置（ERI公司的PX220）10-14%PX增压泵2-3%高压管道 14-18%反渗透系统其他部分7-10%控制系统 15-20%其他阀门低压管道第26页/共30页第二十七页，共31页。造水成本造水成本造水成本造水成本(chngbn)(chngbn)比例比例比例比例SWRO 造水成本造水成本(chngbn)分析分析第27页/共30页第二十八页，共31页。大连某海大连某海大连某海大连某海水淡化水淡化水淡化水淡化(dn(dn hu)hu)厂厂厂厂SWRO 工程工程(gngchng)实实例例第28页/共30页第二十九页，共31页。SWRO 工程工程(gngchng)实例实例第29页/共30页第三十页，共31页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)。第30页/共30页第三十一页，共31页。