東麗高脫鹽高脫硼反滲透膜技術(shù)在海水淡化項(xiàng)目中的應(yīng)用

1、東麗高脫鹽高脫硼反滲透膜技術(shù)在海水淡化項(xiàng)目中的應(yīng)用北控阿科凌曹妃甸5萬噸/天海水淡化項(xiàng)目介紹戴誠懌1朱力1趙杰2李永國21，杭州水處理技術(shù)研究開發(fā)中心有限公司2，藍(lán)星東麗膜科技（北京）有限公司摘要：反滲透膜（R0）技術(shù)是解決世界水危機(jī)問題的最有力的工具之一。反滲透膜法海水 淡化過程中節(jié)能和高脫鹽是需要滿足的二個(gè)主題，然而產(chǎn)水特性與去除溶質(zhì)之間存在背離平衡，同時(shí)滿足會(huì)較為困難。 同時(shí)反滲透膜的脫硼率也是海水淡化系統(tǒng)中的一個(gè)重要指標(biāo)，東麗反滲透膜元件利用分子設(shè)計(jì)技術(shù)在高脫鹽高脫硼性能方面取得了新的進(jìn)展，開發(fā)出了創(chuàng)新型的海水反滲透膜元件。該膜元件已經(jīng)成功應(yīng)用于國家海水淡化典范項(xiàng)目一一北控阿科凌 曹妃

2、甸5萬噸/天海水淡化項(xiàng)目中。1、項(xiàng)目背景曹妃甸新區(qū)地處唐山市區(qū)東南，隨著新區(qū)的設(shè)立和企業(yè)的入住，園區(qū)企業(yè)用水出現(xiàn)緊張局面，同時(shí)，曹妃甸新區(qū)具有如下優(yōu)勢(shì)：1）曹妃甸具備取水條件較好， 取水口施工工程量小，有利于海水淡化工程總體造價(jià)的降低；2）渤海灣近岸海域污染較為嚴(yán)重，而曹妃甸海域由于地理位置和洋流的原因?qū)偾鍧嵑Ｓ?，水質(zhì)略優(yōu)于渤海灣其他區(qū)域；3）曹妃甸地區(qū)的南堡鹽場(chǎng)、大清河鹽場(chǎng)和三友化工的鹽化工工廠直接保證了海水淡化廠濃鹽水的綜合利用，不會(huì)因?yàn)橹苯优欧艑?duì)海洋生態(tài)造成影響；4）曹妃甸配套路網(wǎng)完備，水、電、熱、污等基礎(chǔ)設(shè)施條件齊全，外部條件成熟。在此背景下，2010年3月，唐山曹妃甸一期 5萬噸/日

3、海水淡化項(xiàng)目開工建設(shè)，以BOT模式由阿科凌中國控股公司與唐山曹妃甸基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有限公司投資興建；隨后，北控水務(wù)集團(tuán)成功認(rèn)購阿科凌中國有限公司50%股權(quán)，并與曹妃甸工業(yè)區(qū)簽署了海水淡化產(chǎn)業(yè)基地及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)戰(zhàn)略合作協(xié)議，根據(jù)協(xié)議，簽約雙方將共同在曹妃甸工業(yè)區(qū)建設(shè)超大型海水淡化產(chǎn)業(yè)化基地，并全面啟動(dòng)向工業(yè)區(qū)周邊地區(qū)供水工程相關(guān)工作。一期5萬噸/日海水淡化項(xiàng)目由杭州水處理技術(shù)研究開發(fā)中心有限公司EPC總包?？偼顿Y約5000萬美元。一期項(xiàng)目于 2011年10月10日舉行了竣工儀式，正式建成投產(chǎn)。2，項(xiàng)目設(shè)計(jì)概要1）場(chǎng)所廠址選擇在曹妃甸新區(qū)，毗鄰華潤曹妃甸電廠。取水渠與華潤電廠循環(huán)水取水共用。2 ）平面

4、布置整體工程主體工藝，包括氣浮，超濾，反滲透，后處理均在一個(gè)廠房，平面布置緊湊，有序。3）設(shè)施規(guī)模反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)如表 1所示：表1:反滲透系統(tǒng)參數(shù)表總產(chǎn)水規(guī)模50000m3/d單套產(chǎn)水規(guī)模10000m3/d總套數(shù)5套膜元件型號(hào)TM820M-440單套膜元件數(shù)量924支單套膜殼數(shù)量132支膜殼規(guī)格7芯裝4 ）處理方式整體工藝采用氣浮+超濾+反滲透的雙膜法處理方式。5）回收率反滲透系統(tǒng)的回收率設(shè)計(jì)為46%。6）膜種類，膜單元反滲透膜元件采用東麗高脫鹽高脫硼海水膜元件，型號(hào)為TM820M-440 。7 ）進(jìn)、排水方式海水取水方式為開放式水渠取水，濃縮后的海水作為周圍化工廠的原料進(jìn)行循環(huán)利用。8 ）總

5、事業(yè)費(fèi)一期5萬噸/天海水淡化項(xiàng)目總投資約為 5000萬美元。3，工藝流程與構(gòu)件整體處理工藝如下圖：阿科凌曹妃甸5萬噸/天海水淡化項(xiàng)目：海水取水吒浮氣浮水箱自潰注超濾超濾水箱過濾器反滲透系統(tǒng)A#后處理B#能量回收系統(tǒng)圖1反滲透膜法海水淡化工藝流程圖處理工藝主要單元介紹：1）海水取水及預(yù)過濾：海水取水采用了水渠水面下取水方式，在取水泵房設(shè)置自動(dòng)濾網(wǎng)系統(tǒng)，去除海水中的大 顆粒物質(zhì)。2 ）氣浮池：預(yù)處理過程設(shè)置了淺層氣浮池以降低水的濁度，SS,油類和藻類，以保證超濾系統(tǒng)的安全和水質(zhì)。3 ）自清洗過濾器：在氣浮池出水后，為了保證超濾系統(tǒng)的安全，特設(shè)置了自清洗過濾器。過濾精度為150微米。4）超濾系統(tǒng)：超

6、濾系統(tǒng)作為反滲透系統(tǒng)的主預(yù)處理裝置，本工程采用德國瑩格超濾膜元件。保證了出水的濁度和SDI等，保證了反滲透系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。5）反滲透系統(tǒng)：反滲透系統(tǒng)作為整個(gè)項(xiàng)目的核心裝置，高脫鹽率和高脫硼率保證的項(xiàng)目的產(chǎn)水要求和水 質(zhì)。圖2反滲透系統(tǒng)的總體圖6 ）能量回收系統(tǒng)：為了降低能耗，本工程設(shè)置了能量回收系統(tǒng)，選用的為挪威阿科凌公司的能量回收裝置。7）后處理系統(tǒng)：為了改善反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水的 PH值及水質(zhì)，在反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水后設(shè)置了后處理系統(tǒng)，通過碳酸鈣濾料，以達(dá)到改善水質(zhì)的目的。4，東麗反滲透膜及海水淡化反滲透系統(tǒng)詳細(xì)介紹1 ）膜元件選型原則根據(jù)工程產(chǎn)水的要求，本項(xiàng)目選用了東麗高脫鹽高脫硼海水淡化反滲透膜元

7、件。膜元件型號(hào)為TM820M-440。2 )東麗海水淡化膜元件的技術(shù)特性東麗采用控制RO膜物理、化學(xué)性的特殊分子設(shè)計(jì)方法，開發(fā)了用于海水淡化工藝，具有高脫鹽高脫硼性能的RO創(chuàng)新性反滲透膜元件。RO膜元件技術(shù)規(guī)格見表 2。表2東麗海水RO膜TM820M-440的產(chǎn)品規(guī)格產(chǎn)品規(guī)格*特征脫鹽率(%)產(chǎn)水量(GPD, (m3/d )硼去除率(%)TM820M-44099.807,700 (29.2 )95高脫鹽高脫硼*測(cè)試條件：除 TM720C:進(jìn)水NaCI 32,000mg/L, 硼5mg/L, 溫度25 °C , pH 6.5,操作壓力5.52MPa,流量 80L/min,回收率 8%;3 )反滲透設(shè)計(jì)思路?反滲透系統(tǒng)要求一級(jí)反滲透系統(tǒng)：共分為5列，單列產(chǎn)水10008m3/d;回收率：46%操作壓力w 69bar壓力容器型號(hào)：7芯裝系統(tǒng)通量w 16.0lmh高溫時(shí)為了滿足脫硼要求，投加氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值。4 )反滲透系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)及反滲透性能時(shí)間進(jìn)水壓力濃水壓力產(chǎn)水流量回收率進(jìn)水電導(dǎo)率產(chǎn)水電導(dǎo)率進(jìn)水溫度(bar )(bar)(m3/h)(%)(us/cm)(us/cm)PH(C)06/0852.6751.8141746499004397.9321系統(tǒng)表觀脫鹽率：99.12%5，總結(jié)本海水淡化項(xiàng)目選用東麗高脫