設計經驗 反滲透海水淡化的預處理工藝選擇 姚吉倫,　胡海修,　吳　恬,　丁昭霞 (后勤工程學院水暖教研室,重慶400041) 　　摘　要:　針對不同的海水水質、使用方式、處理規模等因素,介紹了6種不同的預處理工藝流 程,并對其進行了綜合比較。 　　關鍵詞:　海水淡化;　反滲透;　預處理工藝 中圖分類號:tu991.64　　文獻標識碼:c　　文章編號:1000-4602(2001)08-0034-02 　　反滲透海水淡化工藝由于設備投資省、能量消 耗低、建設周期短等諸多優點[1],近年來發展迅速, 工程應用也較多,正日益成為海水淡化的主導技術。 反滲透海水淡化技術的關鍵是反滲透膜,雖然膜及 組件的生產已相當成熟,膜的脫鹽率>99.3%[2],但 膜的平均使用壽命只有5年,這是

針對反滲透海水淡化提升泵效率的問題,在已有水力模型基礎上,設計出3種水力模型方案。運用fluent軟件,采用多參考坐標系,基于雷諾時均的n-s方程和標準k–ε湍流模型,對3種水力模型的內部流場進行數值模擬與性能預測;基于預測的結果,選取一組性能符合要求,效率最高的模型方案制作成模型泵,并進行試驗研究。性能預測和模型試驗結果表明:預測值與試驗值總體吻合較好,其中預測揚程與試驗揚程在設計工況點比較接近,偏離設計工況點存在一定誤差;通過理論計算優選后得到的水力模型實際泵效率為81.3%,達到了海水淡化泵的效率要求。

超濾用于高濁度海水淡化反滲透預處理的現場試驗 作者：張敬東，劉炎偉，羅發奎，曾惠明，劉芬芬，周江華，周媛，葉春松，zhang jingdong，liuyanwei，luofakui，zenghuiming，liufenfen，zhoujianghua， zhouyuan，yechunsong 作者單位：張敬東,劉炎偉,羅發奎,劉芬芬,周江華,周媛,zhangjingdong,liuyanwei,luofakui,liu fenfen,zhoujianghua,zhouyuan(武漢大學資源與環境科學學院環境工程系,湖北,武漢 ,430079)，曾惠明,zenghuiming(武漢大學資源與環境科學學院環境工程系,湖北,武漢 ,430079;武漢大學動力與機械學院水質科學系,湖北,武漢,430072)，葉春松,ye

對碳鋼在海水淡化一級反滲透產水中生成的銹層進行sem、ir和xrd分析,并結合電化學測量,研究其腐蝕行為。結果表明,碳鋼在一級反滲透產水中腐蝕過程受氧擴散控制,腐蝕產物包括γ-feooh、fe_3o_4以及少量的α-feooh。銹層具有雙層結構,外銹層很薄,主要成分為γ-feooh;內層占整個銹層比重很大,主要成分為fe_3o_4。一級反滲透產水的弱酸性促使腐蝕產物γ-feooh迅速轉化為fe_3o_4,致使fe_3o_4在金屬表面大量堆積。由于fe_3o_4層的導電性及不連續性,銹層不能阻礙陰極過程的進行,導致碳鋼的腐蝕速度一直維持在高位。

介紹了低壓給水泵在海水淡化反滲透法中的作用及運行方式,對目前典型變頻器配置的低壓給水泵啟動運行進行了分析,根據低壓水泵在系統中的作用提出了改進,做了改進后的啟動和運行試驗。試驗結果表明:這一改進措施能夠保證反滲透系統運行的可靠性,使低壓給水泵在反滲透系統啟動運行切換過程中運行平穩。并減少投資成本,減化程序控制,為實際應用提供了參考。

為進一步降低海水淡化的成本，同時提高資源利用效率，提出一個精細的離網型風電海水淡化系統動態優化設計模型。該優化設計模型以風電、儲能設備和海水淡化裝置的物理模型為基礎，通過求解數學規劃問題，可得到系統各部分的最優容量配置和實時運行方式。該模型最大的特點是考慮了風能的波動性，在風能動態變化的前提下，得到的優化設計結果比靜態的設計更具現實意義。

反滲透海水淡化高壓多級離心泵為新型軸向吸入節段式多級泵.為了提高其效率以及轉子系統的穩定性,利用ansys有限元分析軟件,對不同級數的海水淡化多級泵轉子-軸承系統進行了模態分析,計算了轉子系統的臨界速度,研究了臨界轉速與級數的關系以及對數衰減率與級數的關系,并結合多級泵效率與級數的關系,討論了海水淡化高壓泵級數的最優選擇.綜合轉子系統的穩定性和效率兩方面因素,海水淡化用高壓多級泵選用6級較為合適.可為設計過程中對參數的合理選擇提供一些參考依據.

運用fluent軟件,在雙參考坐標系下,采用基于雷諾時均的navier-stokes方程和標準k-ε湍流模型,對萬噸級反滲透海水淡化高壓泵的6組水力模型的葉輪與導葉組合的內部流場進行了數值模擬和性能預測,并挑選出兩組效率高的水力模型制作成2臺單級模型泵進行試驗研究.結果表明:根據計算的數據預測該泵單級的特性曲線,并與試驗數據進行了比較,兩者在高效區流量-揚程曲線比較接近,誤差在工程應用允許范圍內.cfd計算中沒有計入容積損失和機械損失,實測軸功率普遍都要比模擬軸功率稍大,進行修正后試驗所得出的效率和模擬所得到的效率接近.經試驗模型泵的效率接近80%.

結合反滲透海水淡化高壓泵的能耗狀況,合理選擇了萬噸級反滲透海水淡化高壓泵的泵型,提出了一種軸向吸入節段式高壓多級泵的新型結構型式.在已有高效水力模型的基礎上,對影響效率的幾個關鍵水力尺寸進行不同的優化組合,設計了6種葉輪模型和2種導葉模型,組合成6組水力模型.應用cfd方法對6組水力模型進行了性能預測,挑選出2組效率高(預測)的水力模型制作成2臺單級模型泵進行試驗研究.2組水力模型試驗表明,泵的流量、揚程滿足高壓泵的要求,其中最優模型的效率達到了79.72%.

結合反滲透海水淡化高壓泵的能耗狀況,合理選擇了萬噸級反滲透海水淡化高壓泵的泵型,提出了一種軸向吸入節段式高壓多級泵的新型結構型式.在已有高效水力模型的基礎上,對影響效率的幾個關鍵水力尺寸進行不同的優化組合,設計了6種葉輪模型和2種導葉模型,組合成6組水力模型.應用cfd方法對6組水力模型進行了性能預測,挑選出2組效率高(預測)的水力模型制作成2臺單級模型泵進行試驗研究.2組水力模型試驗表明,泵的流量、揚程滿足高壓泵的要求,其中最優模型的效率達到了79.72%.

針對反滲透海水淡化提升泵的入口壓力高,存在較大的軸頭力的情況,通過分析提升泵中軸向力與徑向力產生的原因,提出了針對不同規模的反滲透海水淡化用提升泵軸向力的平衡方法。對于2500t/d反滲透海水淡化的提升泵,采用調整葉輪口環直徑,葉輪前蓋板加副葉片的方法可以增加前后蓋板的作用力以平衡軸向力,而通過降低轉速增加葉輪尺寸的方法來平衡軸向力則可使結構更趨合理;采用雙蝸殼結構平衡徑向力。通過軸承壽命的計算得出其壽命均大于25000h,從理論上證明了該方法的可行性。

針對海水淡化高壓多級泵產生較大軸向力的平衡問題,利用vb6.0編寫海水淡化高壓多級泵軸向力平衡機構的計算程序,設計了平衡盤與平衡鼓相結合的軸向力平衡機構.設計中使平衡盤具有較高的靈敏度,通過計算軟件研究平衡盤外徑與平衡鼓受力比的關系,最終確定平衡鼓受力比為70%,平衡盤靈敏度k的范圍為0.23~0.28,由此確定了平衡機構各個部件的尺寸.為了避免平衡盤端面接觸摩擦,在計算程序中研究了間隙b2與平衡力波動的關系,并且比較了計算程序所得泄露率與試驗的結果,誤差僅為5.11%.結果表明:海水淡化高壓多級泵的平衡機構,有效解決了較大的軸向力平衡問題,試驗所得泄漏量僅為流量的2.6%,遠低于一般多級泵平衡機構的泄漏量.

21世紀將是水的世紀。20世紀初,國際上就有"19世紀爭煤、20世紀爭石油、21世紀爭水"的說法,第47屆聯合國大會更是將每年的3月22日定為"世界水日",號召世界各國對全球普遍存在的淡水資源緊缺問題引起高度警覺。從全球范圍來看,根據聯合國統計,全球淡水消耗量20世紀初以來增加了約6-7倍,比人口增長速度高2倍,全球目前有14億人缺乏安全清潔的飲用水,即平均每5人中就有1人缺水。

結合反滲透海水淡化高壓泵的能耗狀況,合理選擇了萬噸級反滲透海水淡化高壓泵的泵型,提出了一種軸向吸入節段式高壓多級泵的新型結構型式.在已有高效水力模型的基礎上,對影響效率的幾個關鍵水力尺寸進行不同的優化組合,設計了6種葉輪模型和2種導葉模型,組合成6組水力模型.應用cfd方法對6組水力模型進行了性能預測,挑選出2組效率高(預測)的水力模型制作成2臺單級模型泵進行試驗研究.2組水力模型試驗表明,泵的流量、揚程滿足高壓泵的要求,其中最優模型的效率達到了79.72%.

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該項目是新加坡水處理公司在天津大港區開發、設計、運營一座水日產量達15萬噸m^3的海水淡化廠。到時凱發將為大港區的工業用戶和居民供水，為期30年。凱發也計劃在2008年之前擴充產能，將產水量提高到一天15萬m^3。項目分期建設，一期日產淡水10萬m^3，工程總投資7000萬美元，建設周期：2005～2007年。

反滲透膜技術是目前最精密的膜方法分離技術,從反滲透膜技術的改革發展過程來看,反滲透膜處理設備目前具有3大主要用途:淡化海水、提煉純水和超純水、污水處理。目前,反滲透水處理設備在污水處理方面的應用已經十分廣泛。這項技術還未應用在工業污水處理上時,80%以上的污水排放是未經過任何處理的,這對我國環境質量的影響極大,而反滲透膜技術在污水處理上的進步和應用,使我國的環境質量得到了大幅度提升。本文對工業污水處理反滲透水處理設備的應用進行了研究。

近年來；隨著科學技術的不斷發展；以及污水處理設備的更新換代；反滲透水處理設備自問世伊始便在工業污水處理領域中得到廣泛普及應用；發揮出極為顯著的應用效用；在理論與實際層面上具有高度經濟效益；可滿足不同用途最終水質指標要求；重要性不言而喻；但目前來看；反滲透水處理設備在工業污水處理領域中的應用時間較短；仍存在一定設備運用問題有待解決；文章對反滲透水處理設備在工業污水處理領域中的運用現狀開展以下研究；

隨著經濟的迅速發展以及科學技術水平的不斷提高,我國的工業化發展迅速,隨之帶來的工業污水也逐漸增多,污水處理一直是工業生產中的一項重要內容,近年來污水處理技術也不斷改革與創新,本文就針對反滲透水處理設備在工業污水處理中的應用進行研究與分析。

反滲透水處理技術的應用

i 摘要 近來，物理化學處理技術、光照射技術及膜過濾技術已形成三大水處理技術。在這些技術中 引人注目的是膜分離法污水處理技術。反滲透膜分離技術作為當今世界水處理先進的技術，具有 清潔、高效、無污染等優點，已在海水淡化、城市給水處理、純水和超純水制備、城市污水處理 及利用、工業廢水處理、放射性廢水處理等方面得到廣泛的應用。 本文首先對國內外反滲透膜技術的發展概況做了敘述，然后詳細論述了反滲透膜分離技術。 通過介紹反滲透的基本原理、反滲透裝置型式、基本流程，以美國和日本采用反滲透處理生活污 水為例，探討了反滲透膜分離技術在水處理中的各種應用，最后就其發展趨勢作出了初步地歸納 和展望。 關鍵詞：水處理，膜分離技術，反滲透膜，發展趨勢 ii 目錄 摘要............................................................

反滲透技術常用水處理藥劑 常用水處理藥劑是專門作用在反滲透膜系統的阻垢劑，可有效防 止膜面結垢，以達到提高產水量及產水質量的作用，更好的降低運行 成本。 因反滲透膜是反滲透系統的主要設備，如果系統長時間連續運 行，則水中鈣鎂等離子會不斷析出并附著在反滲透膜的表面，長時間 的積累容易導致結垢堵塞膜孔，則影響反滲透系統的出水效率，損壞 反滲透膜，因此在系統運行中，需要在水中投加反滲透，延緩鈣鎂離 子的析出和膜面結垢，更好的保護了反滲透膜。 反滲透特點： 能有效的控制無機物結垢。能有效的抑制硅的沉淀。易于溶解而 且具有很好的穩定性。不與鐵鋁氧化物形成不容物。常用水處理藥劑 的投入方式一般是采用專門的加藥箱，會定時定量的向水中添加。常 用水處理藥劑加藥點一般是在過濾器之前添加。加藥的劑量看反滲透 設備的流量大小，成正比。 常用水處理藥劑能夠很好的減輕反滲透設備的壓力，