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海島海水淡化解決方案

　　對于一些遠離大陸的小型海島，在缺乏水資源的同時，也缺乏常規的電力資源，而電力是海水淡化裝置的重要能源，因此，國內外研究者們做了很多的嘗試與實驗，將風能、太陽能、波浪能等可再生能源與海水淡化工藝相結合，來解決海島的水資源短缺的問題。

　　統計顯示，我國共有1萬多個海島。其中，有常住居民的島嶼近500個，除208個海島靠大陸管線引水、船送飲水和海水淡化外，剩余的270多個有居民海島普遍缺水或嚴重缺水，無居民海島更是缺水或無水。

　　令人欣慰的是，近年來隨著國家對海洋事業的關注程度不斷升高，海水淡化與海島供水安全這一課題，逐步走向戰略層面，被廣泛列入各級各類規劃當中。

　　混凝過濾

　　混凝過濾旨在去除海水中膠體、懸浮雜質，降低濁度。在反滲透膜分離工程中通常用污染指數(FI)來計量，要求進入反滲透設備的給水的FI值<4。由于海水比重較大，pH值較高，且水溫季節性變化大，系統選用FeCl3作為混凝劑，其具有不受溫度影響，礬花大而結實，沉降速度快等優點。

　　本工程項目采用表面接觸混凝過濾技術，由雙層濾料過濾和活性炭過濾組成，分別設置了2臺雙層機械過濾器和2臺活性炭過濾器，濾器直徑為()m，濾速在7～8m/s之間。濾器采用鋼襯膠，外涂船用漆，內設ABS水帽布水和316L不銹鋼管排布氣。為了降低海水預處理系統和瞬間負荷，提高水回收率，設置了反滲透濃縮水作為過濾器反沖洗水的氣液反洗系統。

　　化學調節處理

　　為防止海水淡化過程中因海水濃縮而產生難溶無機鹽類，如CaCO3、CaSO4，在反滲透膜表面和系統管道件上結垢沉淀，海水在進入反滲透脫鹽系統前要添加防垢劑。

　　投加H2SO4調節海水pH值，分解海水中的HCO-3，以防止CaCO3沉淀，是海水淡化中最常用和最經濟的方法。投加(NaPO3)6(SHMP)是防止CaSO4沉淀的有效方法，但(NaPO3)6在阻垢的同時產生的副產品磷酸鹽會助長微生物、細菌和藻類的生長，使用有一定的局限性。而從西方國家進口的專用高分子聚合物阻垢劑價格較高，會直接影響海水淡化工程的運轉費用。本工程最終選用H2SO4作為阻垢劑，控制反滲透系統給水的pH值在6.8～7.0之間，同時控制海水淡化系統水回收率，以防止CaSO4沉淀析出。

　　考慮到在反滲透海水淡化系統中采用以芳香聚酰胺為膜材料的復合膜元件，其耐氧化性差，要求進水中余氯含量在0.1mg/L以下還原劑脫，因此海水在進入膜系統前投加NaHSO3，控制海水進反滲透裝置前的氧化還原電位(ORP)，使進反滲透裝置前的海水氧化還原電位(ORP)在280～320mV.NaHSO3投加量是海水中余氯量的3倍。

　　去除海水中的有機物和異臭異味

　　環島海域的海水受周邊環境影響較大，海水化學耗氧量(COD)在1.7～2.5mg/L，尤其在夏、秋季節有時海水有較大的異臭異味。因此除添加NaClO進行氧化外，增設活性炭過濾器，選用具有較高機械強度的果型顆粒活性炭能有效地吸附有機物和異臭異味，提高反滲透產水水質，同時能減輕對反滲透膜面污染，延長膜使用壽命。

　　保安過濾

　　保安過濾采用316L濾器，5μm濾芯，過濾進高壓泵前的海水，阻擋海水中直徑大于5μm顆粒雜質，確保高壓泵，能量回收裝置和反滲透膜元件安全，長期運行。

　　高壓泵和能量回收裝置

　　高壓泵和能量回收裝置是為反滲透海水淡化提供能量轉換和節能的重要設備，按反滲透海水淡化所需的流量和壓力選型，我們選用美國泵工業公司專為海水淡化工程研制的單級離心泵，具有60m3/h流量，揚程640Psi;能量回收裝置為HTC-300型，具有水力透平結構，能利用反滲透排放濃縮海水的壓力使反滲透進水壓力提升30%，有效地降低能耗。

　　反滲透膜元件與裝置

　　反滲透膜元件是反滲透海水淡化的核心部件，選用美國陶化學公司Filmtec卷式膜元件，該元件具有大于99%高脫鹽率，較好的耐壓性和抗氧化耐污染性能。配置低壓自動沖洗排放和淡化水低壓自動沖洗置換，不合格產水自動切換排放裝置。在該系統中還設置高、低壓保護和高壓泵，清洗泵的聯鎖。