黄骅港海水淡化预处理工艺试验研究.PDF

黄骅港海水淡化预处理工艺试验研究 武汉大学 叶春松 北京国华电力技术研究中心 苏尧 摘要：通过试验研究在以渤海湾低温海水为原水的条件下，混凝澄清、过滤和超微滤等作为海水 淡化反渗透预处理工艺的可行性，并提取工程设计参数，试验预处理工艺效果，探索优化运行工 况。试验结果表明，黄骅港海水淡化反渗透的预处理工艺（混凝、澄清、过滤和超微滤）是可行 的。 关键词：海水淡化 反渗透预处理 试验研究 淡水资源短缺已经成为一个全球性的问题，严重影响人类的生存和社会发展。开发海水资源 是解决沿海地区淡水资源紧缺问题的重要措施。对于需水量庞大的火力发电厂在海滨的建设和发 展具有重大的现实意义。 当代海水淡化与苦咸水淡化技术与市场的主体是蒸馏法和反渗透法，随着海水淡化反渗透 （SWRO）技术的成熟及成本的下降，SWRO 工艺所占的比重越来越大。 要使SWRO 系统长期安全运行，除了与反渗透膜组件的本身性能有关外，对海水进行正确预 处理也是非常重要的。新的预备处理技术——超滤等膜法处理技术以其简单、安全而在SWRO 系 统中越来越显示其优越性。研究表明：超微滤膜工艺和其他工艺(如混凝，过滤等)联用，能有效降 低膜滤过阻力，提高有机物的去除率[1,2] 。本文对SWRO 系统的预处理组合工艺进行研究，探讨渤 海湾低温海水的混凝澄清，过滤和超微滤在该条件下的运行参数和优化组合条件，为后继的SWRO 系统的长期稳定运行提供必要的条件。 1. 原水水质 中试取水的主要水质状况见表1。 表 1 试验取水的水质状况 监测项目 变化范围 平均值 浊度(NTU) 20.0～222.0 71.7 SS(mg/L) 14.0～302.0 94.4 pH 值 7.96～8.11 8.07 温度(℃) 0～10 随季节变化 全铁含量(µg/L) 680.0～3766.6 1612.4 活性硅含量(mg/L) 0.92～4.26 2.72 非活性硅含量(mg/L) 5.58～29.10 13.98 CODMn 含量(mg/L) 6.50～9.11 8.28 本中试取水点位于渤海之滨，黄骅港输煤深水码头旁的泵房的港池内水面下4～8m(随高低潮 位而不同) ，港池水道向深海方向延伸5km，位于海面下 10m 深处。另在港池外浅水海域水面下2～ 6m(随高低潮位变化不同)设一个取水点对比，以期取得具有普遍代表的原水数据。 监测结果表明，两个取水点的海水没有明显的差别，说明试验取水具有普遍代表性，海水浊 度多集中在 50 －100NTU 之间，大风过后，海水将海底淤泥搅动起来，浊度将明显上升，所以， 海水浊度随风浪的到来呈周期性变化，每天的潮位变化也能引起海水浊度的变化，但该影响不是 很显著。海水中悬浮物的含量变化也较明显，其取水同浊度一样，温度随季节的变化而变化，pH 值较为稳定，全铁和CODMn 含量较高。 2. 试验工艺及装置 试验采用的海水淡化反渗透(SWRO)工艺超微滤预处理工艺流程图见图1。 1 图 1 试验工艺流程图 试验中，SWRO 系统的预处理由三大部分组成：混凝澄清，保安过滤和超微滤，潜水泵从取 水点将海水增压，送到两台混凝澄清设备，经过混凝澄清处理后的出水进入中间水箱被收集，中 间水