I. reseña

Logros importantes como los componentes de desalinización de agua salada amarga de salinidad media y la tecnología de diálisis eléctrica de polo invertido frecuente han entrado en las filas avanzadas internacionales. Arabia Saudita es el mayor productor mundial de desalinización, y su desalinización representa alrededor del 21% del total mundial.

II. métodos de funcionamiento

Debido a su alto contenido de sal, el agua de mar no se puede utilizar directamente, y se utilizan principalmente dos métodos para desalinizar el agua de mar, a saber, el método de destilación y el método de ósmosis inversa.

1. método de destilación

El método de destilación se utiliza principalmente en el tratamiento de desalinización a gran escala y en lugares ricos en energía térmica. El método de membrana de ósmosis inversa es muy amplio y tiene una alta tasa de desalación, por lo que es ampliamente utilizado. El método de membrana de ósmosis inversa consiste primero en extraer el agua de mar, realizar un tratamiento preliminar, reducir la turbidez del agua de mar, evitar el crecimiento de bacterias, algas y otros microorganismos, y luego presurizar con una bomba de alta presión especial para que el agua de mar entre en la membrana de ósmosis inversa. debido al alto contenido de sal del agua de mar, la membrana de ósmosis inversa del agua de mar debe tener una alta tasa de desalación, resistencia a la corrosión, alta presión, resistencia a la contaminación y otras características. después del tratamiento de la membrana de ósmosis inversa, su contenido de sal se reduce considerablemente, y el contenido de TDS se eleva de 36.000 mg / l a unos 200 MG La calidad del agua después de la desalinización es incluso mejor que el agua del grifo, por lo que puede ser utilizada por la industria, el comercio, los residentes y los buques y buques.

2. Ley de ósmosis inversa

El agua de mar tiene un alto contenido de sal, una alta dureza y una gran corrosividad para el equipo, y los cambios estacionales en la temperatura del agua son mucho más complejos que los sistemas convencionales de desalinización de agua amarga y salada, y la inversión en ingeniería y el consumo de energía también son mucho más altos. Por lo tanto, es particularmente importante reducir la inversión en ingeniería y el consumo de energía a través de un diseño cuidadoso del proceso y una configuración razonable del equipo, reduciendo así el costo del agua por unidad y garantizando el funcionamiento estable del sistema.

III. procesos tecnológicos

1. preprocesamiento

Ya sea desalinización o desalinización de agua amarga y salada, el pretratamiento del agua de alimentación es la clave para garantizar el funcionamiento estable a largo plazo del sistema de ósmosis inversa. Al elaborar el plan de pretratamiento del agua de mar, se debe tener plenamente en cuenta la presencia de una gran cantidad de microorganismos, bacterias y algas en el agua de mar. La reproducción de bacterias, algas y el crecimiento de microorganismos en el agua de mar no solo causarán muchos problemas a las instalaciones de extracción de agua, sino que también afectarán directamente el funcionamiento normal de los equipos de desalinización y tuberías de proceso. Las mareas altas y bajas cíclicas, la gran cantidad de sedimentos transportados en el agua de mar y los grandes cambios de turbidez pueden causar fácilmente el funcionamiento inestable del sistema de pretratamiento del agua de mar. El agua de mar es muy corrosiva, y los materiales de los equipos, válvulas y tuberías utilizados en el sistema deben ser seleccionados en cierta medida, y la resistencia a la corrosión es buena.

2. esterilización y eliminación de algas

La mayoría de los proyectos extranjeros de desalinización utilizan reactivos químicos como cloro líquido, naclo y CuSO4 para matar bacterias y algas. Teniendo en cuenta el tráfico y otros factores, es difícil agregar reactivos químicos para esterilizar y eliminar las algas, y el generador de hipoclorito de sodio de agua de mar se utiliza especialmente en el proceso de desarrollo del equipo de este proyecto. Después de la bomba de extracción de agua de mar, se divide una pequeña corriente de agua de mar presionada, entra en el generador de hipoclorito de sodio, produce naclo bajo la acción de un campo eléctrico de corriente continua y se inyecta directamente en el pozo hundido de la playa por la diferencia de posición para matar bacterias, algas y microorganismos en el agua de mar.

Debido a la alta dureza del agua de mar, la electrolisis directa del agua de mar produce N AC lo, que debe superar el problema de la escala de electrodos. En el proceso de desarrollo, se ha utilizado como referencia la tecnología de inversión de electrodos frecuentes de electrodiálisis (edr), es decir, la inversión de electrodos cada 5 a 10 m in, lo que ha resuelto eficazmente el problema de la escala y precipitación del generador de hipoclorito de sodio.

3. filtración por Coagulación

La filtración por coagulación tiene como objetivo eliminar las impurezas coloidales y suspendidas en el agua de mar y reducir la turbidez. En las obras de separación de membranas de ósmosis inversa, el índice de contaminación (fi) se utiliza comúnmente para medirlo, y el valor fi del agua de alimentación que entra en el equipo de ósmosis inversa es inferior a 4. Debido a la gran proporción de agua de mar, el alto pH y los grandes cambios estacionales en la temperatura del agua, el sistema utiliza fecl3 como coagulante, que tiene las ventajas de no verse afectado por la temperatura, alumbre grande y fuerte, velocidad de asentamiento rápida y así sucesivamente.

4. regulación química

Para evitar que durante el proceso de desalinización se produzcan sales inorgánicas poco solubles debido a la concentración de agua de mar, como caco3 y caso4, se deben agregar agentes antiincrustantes a la superficie de la membrana de ósmosis inversa y a las tuberías del sistema.

La adición de h2so4 para ajustar el pH del agua de mar para descomponer el hco - 3 en el agua de mar para evitar la precipitación de caco3 es el método más utilizado y económico en la desalinización. La adición (napo3) 6 (shmp) es una forma eficaz de evitar la precipitación de caso4, pero el fosfato, un subproducto producido por (napo3) 6 al mismo tiempo que la escala, promueve el crecimiento de microorganismos, bacterias y algas, y su uso tiene ciertas limitaciones. El alto precio de los inhibidores de escala de polímeros especiales importados de los países occidentales afectará directamente el costo de funcionamiento de las obras de desalinización. Finalmente, el proyecto selecciona h2so4 como inhibidor de escala para controlar el pH del agua de alimentación del sistema de ósmosis inversa entre 6,8 y 7,0, y controlar la tasa de recuperación del agua del sistema de desalinización para evitar la precipitación de caso4.

Teniendo en cuenta que el uso de elementos de membrana compuestos con poliamidas aromáticas como material de membrana en el sistema de desalinización de ósmosis inversa requiere que el contenido de cloro residual en la entrada de agua sea inferior a 0,1 mg / L para eliminar el agente reductor, el agua de mar se agrega nahso3 antes de entrar en el sistema de membrana, controlando el potencial redox (orp) del agua de mar antes de entrar en el dispositivo de ósmosis inversa, de modo que el potencial redox del agua de mar antes de entrar en el dispositivo de ósmosis inversa (orp) se agrega tres veces más que el cloro residual en el agua de mar entre 280 y 320mv.nahso3.

5. eliminar el olor

El agua de mar alrededor de la isla se ve muy afectada por el entorno circundante, y el consumo químico de oxígeno (cod) del agua de mar es de 1,7 a 2,5 mg / l, especialmente en verano y otoño, a veces el agua de mar tiene un mayor olor. Por lo tanto, además de agregar naclo para la oxidación, se añade un filtro de carbón activado, y la selección de carbón activado de partículas de frutas con alta resistencia mecánica puede absorber eficazmente materia orgánica y olores, mejorar la calidad del agua producida por ósmosis inversa, al tiempo que puede reducir la contaminación superficial de la membrana de ósmosis inversa y prolongar la vida útil de la membrana.

6. filtro de Seguridad

El filtro de Seguridad adopta un filtro 316l, 5 & micro; Filtro m, filtrar el agua de mar frente a la bomba de alta presión y bloquear el diámetro del agua de mar superior a 5 & micro; Impurezas de partículas M para garantizar la seguridad y el funcionamiento a largo plazo de las bombas de alta presión, los dispositivos de recuperación de energía y los elementos de membrana de ósmosis inversa.

7. bombas de alta presión y dispositivos de recuperación de energía

La bomba de alta presión y el dispositivo de recuperación de energía son equipos importantes para proporcionar conversión de energía y ahorro de energía para la desalinización de agua de mar de ósmosis inversa. según el caudal y la presión necesarios para la desalinización de agua de mar de ósmosis inversa, elegimos una bomba centrífuga de una sola etapa con un caudal de 60 metros 3 / H y una elevación de 640 psi; El dispositivo de recuperación de energía es del tipo HTC - 300, con una estructura de turbina hidráulica, que puede utilizar la presión de descarga de ósmosis inversa para concentrar el agua de mar para aumentar la presión de entrada de ósmosis inversa en un 30%, reduciendo efectivamente el consumo de energía.

4. elementos y dispositivos de membrana de ósmosis inversa

El elemento de membrana de ósmosis inversa es el componente central de la desalinización de agua de mar de ósmosis inversa, que tiene una mejor resistencia a la presión y resistencia a la oxidación y la contaminación superior al 99%. El dispositivo de ósmosis inversa adopta una estructura combinada de primera clase y sección con seis elementos de membrana conectados en serie y seis tubos madre de presión conectados en paralelo, y está equipado con descarga automática de lavado de baja presión y reemplazo automático de lavado de baja presión de agua desalinizada, y la producción de agua no calificada cambia automáticamente el dispositivo de descarga. En el sistema también se instalan bombas de alta y baja presión y bombas de alta presión para limpiar el entrelazamiento de las bombas.

V. control del sistema de desalinización

Todo el diseño del sistema de control de desalinización por ósmosis inversa adopta el control avanzado del programa informático en el país y en el extranjero, y el controlador lógico programable de la estación de operación del ordenador industrial (ipc) constituye un sistema de control de muestreo descentralizado y operación de monitoreo centralizada. Establecer el interruptor de protección de alta y baja tensión de acuerdo con los parámetros del proceso, cambiar automáticamente el dispositivo, cuando la conducción, el flujo y la presión son anormales, se puede realizar el cambio automático, la alarma de bloqueo automático y el tiempo de parada para proteger la bomba de alta presión y los elementos de membrana de ósmosis inversa. La conversión de frecuencia controla el arranque y apagado de la bomba de alta presión, realiza el funcionamiento suave de la bomba de alta presión, ahorra energía y evita daños en la bomba de alta presión y los elementos de membrana debido al martillo de agua o la contrapresión. El programa está diseñado para lograr el lavado automático de baja presión antes y después de que el dispositivo de ósmosis inversa se encienda y se detenga, especialmente cuando se suspende el funcionamiento, el Estado subestable del agua de mar concentrada se transformará en precipitación, contaminando la superficie de la membrana, y el lavado automático del agua de desalinización de baja presión puede reemplazar El agua de mar concentrada, protegiendo la superficie de la membrana de la contaminación y prolongando la vida útil de la membrana. Los parámetros relacionados con la temperatura, el caudal, la calidad del agua y la producción del sistema se pueden mostrar, almacenar, contar, tabular e imprimir. La imagen del proceso dinámico en la operación de monitoreo es clara e intuitiva, y el control del sistema simplifica la Operación manual para garantizar que el sistema pueda funcionar de manera automática, segura y confiable.