18000m3/d苦咸水淡化設(shè)計(jì)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(xiàng)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(shí)為解決黃驊市部分地區(qū)常年飲用高濃度苦咸水的難題,決定開發(fā)儲(chǔ)量豐富、可通過降雨及海水滲入自然補(bǔ)充的50~250 m地下高濃度苦咸水。
1 方案的選取
雖然淺層地下水(井深50~250 m)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。
從表1可見,原水含鹽量為12402.25mg/L,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(duì)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7.0~18.5kW•h之間,比我國島嶼現(xiàn)有實(shí)際運(yùn)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(jí)閃蒸淡化技術(shù)動(dòng)力消耗大、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高;壓汽蒸餾成熟產(chǎn)品的最大產(chǎn)量為3000m3/d,需6臺(tái)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(xiàng)目的 苦咸水淡化,但經(jīng)初步計(jì)算得知針對(duì)該水質(zhì)的設(shè)備投資高達(dá)19000萬元,單位造水成本也達(dá)67元/m3。同樣規(guī)模的反滲透淡化裝置投資則在2200萬元左右,單位造水成本25元/m3,遠(yuǎn)比低溫多效蒸餾淡化方法便宜。其原因是:①產(chǎn)品水的水質(zhì)達(dá)到國家飲用水要求即可,不需要生產(chǎn)高純水;②多效蒸餾設(shè)備還不具備國產(chǎn)化條件,設(shè)備引進(jìn)的價(jià)格較高;③原料水含鹽量較低,使得反滲透可在較低壓力下操作,達(dá)到了節(jié)能目的。因而決定選用反滲透處理工藝。
2 工藝設(shè)計(jì)
2.1預(yù)處理系統(tǒng)
根據(jù)有關(guān)方面提供的水源地水文地質(zhì)詳查情況,局部水源井的濁度較高,在室內(nèi)放置4~24 h后濁度高達(dá)40 NTU。這可能是原水中存在一些不穩(wěn)定離子,所處環(huán)境改變后還原成膠狀物所致。因此,在原水進(jìn)入淡化裝置之前設(shè)置集水、澄清沉淀池,以使原水與大氣充分接觸, 并得以澄清沉淀。由于原水中含有微生物,在預(yù)處理前加次氯酸鈉(2mg/L)殺滅細(xì)菌,同時(shí)防止和抑制微生物的滋生。殺菌后的水加入絮凝劑(聚合氯化鐵5mg/L)進(jìn)行直流凝聚,以便后續(xù)過濾去除。過濾系統(tǒng)分別設(shè)置多介質(zhì)過濾器和細(xì)砂過濾器兩級(jí)過濾系統(tǒng)。參照國內(nèi)、國外過濾器的運(yùn)行情況,多介質(zhì)過濾器的濾速選用10m/h,細(xì)砂過濾的濾速選用5m/h,控制出水污染指數(shù)SDI<3,F(xiàn)e<0.05mg/L,CODMn<1.5mg/L,p=2~11,達(dá)到反滲透淡化系統(tǒng)要求的進(jìn)料指標(biāo)。預(yù)處理反沖洗水采用已經(jīng)過多級(jí)過濾和防結(jié)垢處理的反滲透濃水,從而使系統(tǒng)自用原水量降至最低,使系統(tǒng)具有較高的回收率。
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