海水淡化工程案例—西沙日产二百吨淡水电渗析海水淡化工程

实例一西沙日产二百吨淡水电渗析海水淡化工程西沙日产二百吨淡水电渗析海水淡化工程系国家1975年下达的重点科研项目。1978年在浙江省梅山岛试验现场，模拟西沙条件，对装置进行了1500小时的连续运转，装置性能稳定，产水量、耗电量及淡水水质均达到了设计要求，1981年6月在西沙群岛永兴岛建成投产。是迄今为止世界上最大的电渗析海水淡化装置。一、工艺流程及设备西沙日产二百吨淡水电渗析海水淡化装置的工艺流程如图2.2.10所示。海水泵把海水抽到无阀滤池，经滤池过滤的海水浊度不大于2毫克/升，然后进入海水池。启动第一组水泵后，浓、淡水泵把海水池的海水分别通过纤维滤器、浓、淡水流量计进入第一组串联的1-5级电渗析器。第一组极水泵把极水池的极水分别通过两个并联的流量计，一路串联流经1-5级电渗析器的阳极室，另一路串联流经1-5级电渗析器的阴极室，然后回流至极水池。第五级电渗析器出口的淡化水放入中间水池，而浓缩水流入极水池，通过溢流排放。启动第二组水泵后，第二组的淡水水源为中间水池的半成品水，浓水仍然为海水池的海水，分别通过第二组串联的6-10级电渗析器。浓水和极水的流向与第一组相同。当第10级电渗析器淡化水出口浓度≤500毫克/升时，流入成品水池，再由供水泵送到500吨的淡水库。电渗析设备采用400mm×1600mm×0.93mm无回路隔板，内填充双层编织网，材质为聚丙烯，聚乙烯异相离子交换膜3361（阳）和3362（阴）及二氧化钌双排丝状电极。第一组（1－5级）每台电渗析器组装300对膜，第二组（6－10级）每台电渗析器组装200对膜。1.海水井2.海水泵3.无法滤池4.海水池5.浓水泵6.淡水泵7.浓水泵8.淡水泵9.淡水中间水池10.极水池11.极水泵12.极水泵13.成品水池14.供水泵15.电渗析16.流量计17.捕捉器图2.2.10西沙日产200吨电渗析海水淡化工艺流程图为确保产水水质，在第9、10级电渗析器上安装了由电阻率仪、调节器和可控硅整流器组成的淡水浓度自控系统，使产水浓度控制在450-550mg/l范围；二、运行结果表2.2.13给出了现场实际运行结果。三、造水成本经十多年来的运转表明，该装置完全达到设计指标，性能良好，每吨淡化水耗电16度。根据西沙当时当地的具体情况进行经济核算，每产一吨淡水价格为4.16元，而每吨船运淡水成本为20.7元（均包括折旧费、维修费和能源费用）。淡化水的成本仅为船运淡水成本的五分之一，每消耗1吨柴油发电可得到200吨淡化水。表2.2.13西沙日产二百吨淡水电渗析海水淡化装置现场运转数据组别台别电流A电压V压力（公斤/厘米2）流量（吨/时）含盐量（毫克/升NaCl）水温（℃）淡水浓水极水框水淡水浓水极水框水进口出口西沙运转数据第1组12345155.0158.0148.075.055.01621621621101101.070.951.031.0510.48.47.5×20.7×230876242771658397116254242771658397116275386032第2组67891036.027.017.09.57.075757060601.241.051.101.109.07.27.5×20.9×2390027001650109071027001650109071045034