2018“工業(yè)園區(qū)海水淡化技術現(xiàn)場交流會”于2018年11月29日在河北滄州阿爾卡迪亞國際酒店隆重舉行。期間，北京賽諾水務科技有限公司梁丹副總工程師帶來了題為《滄州十萬噸海水淡化案例介紹》的分享，大到系統(tǒng)工藝流程，小到反滲透膜型號，縱深剖析。中國環(huán)保在線進行了全程學術直播，現(xiàn)整理梁丹女士現(xiàn)場發(fā)言稿，如下：
主持人：我們今天上午最后一個報告是來自北京賽諾水務科技有限公司梁丹副總工程師，她的報告題目是《滄州十萬噸海水淡化案例介紹》，大家歡迎！
梁丹：大家好！非常榮幸在這里給大家?guī)?strong>《滄州渤海新區(qū)十萬噸海水淡化》的案例分享，我是來自賽諾水務的梁丹。在介紹渤海新區(qū)海水淡化之前，我先介紹一下渤海新區(qū)。
渤海新區(qū)就在我們開會的滄州市，是在2011年被設立為“國家級經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)”。渤海新區(qū)包括黃驊市、中捷產(chǎn)業(yè)園區(qū)、南大港產(chǎn)業(yè)園區(qū)、港城區(qū)和臨港經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，渤海新區(qū)的水資源嚴重短缺，區(qū)內(nèi)淺層地下水60%都是微咸水或者咸水，遠程調(diào)水量每年是2600萬m³左右。為了維持用水量，每年需要采集的地下水是5000萬m³，這導致地下水嚴重超采，已經(jīng)形成了地下水大漏斗，中心最大埋深達到了100米以上，且每年以2-3米的速度下降。
我們都知道，渤海新區(qū)是毗鄰渤海，海水資源非常豐富，向海洋要淡水就成了渤海新區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略性選擇。我們渤海新區(qū)海水淡化項目建設地點是在港城區(qū)，港城區(qū)是在1992年被批準設立的省級技術經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，在開發(fā)區(qū)內(nèi)已經(jīng)形成了強大的產(chǎn)業(yè)群，包括港口、物流、鋼鐵、裝備制造(等多產(chǎn)業(yè))。這5000噸(一期)海水淡化的成品水就用于工業(yè)園區(qū)的工業(yè)用水。
我們采用的工藝就是傳統(tǒng)的膜法工藝——“混凝沉淀＋超濾（UF）＋海水反滲透（SWRO）＋二級反滲透（BWRO）”，整個工藝設計的規(guī)模(一期)進水量是13.35萬噸/天。海水的來源是由整個工業(yè)園區(qū)海水管網(wǎng)輸送到海淡廠區(qū)附近，產(chǎn)水的規(guī)模是海水淡化5000噸，濃鹽水外排量是6.79萬噸，濃鹽水都供給了周邊鹽場。
海水淡化進水水質(zhì)，海水水溫波動范圍比較大，從0°到28°，TDS范圍是28000到33000㎎/升，懸浮物小于350㎎/升，氯化物是19000㎎/升，總硬度是6000㎎/升，這是由業(yè)主從2012年到2014年的2年里，海水的監(jiān)測運行情況提供的(數(shù)據(jù))。系統(tǒng)要求我們的出水水質(zhì)，在正常工作情況下，TDS小于10㎎/升，最大不能超過15㎎/升，這個是屬于相當嚴格的。海水反滲透的回收率要求是45%，二級反滲透系統(tǒng)的回收率要大于85%。
這是系統(tǒng)工藝流程框圖，為了提高系統(tǒng)回收率，二級反滲透的采水回到超濾的采水池，超濾的反洗水還有化學清洗的水都經(jīng)過沖洗之后，跟海水反滲透的濃鹽水混合排到鹽場。其中，混凝沉淀的排泥水，目前排泥設施已經(jīng)預留，也統(tǒng)一排到鹽場。整個系統(tǒng)的混凝沉淀池設4座，單池處理能力是1500m³，混凝沉淀池的來水是有壓的，余壓進入混合器，混合器出水在上部進入翻騰式星型絮凝池，絮凝池出水進入沉淀池，沉淀池內(nèi)部設V型沉淀設備，沉淀池出水是通過集水槽收集之后，重力流流到混凝沉淀產(chǎn)水池，采用的排泥方式是重力斗式排泥，混凝沉淀池要求出水濁度小于10NTU。
整個混凝沉淀池設4列混凝混合設備，混合設備投加的藥劑采用的是三氯化鐵和PAM，在絮凝池內(nèi)設星型絮凝設備，絮凝池水力分級為3個等級，整個設計的時間是17.5分鐘。混凝沉淀池中的V型沉淀設備安裝角度60°，設計的表面負荷是7.56m³/㎡·h。單組沉淀池內(nèi)設18根長5.3米寬0.2米的集水槽。超濾裝置設置12套，單套出力508m³/h，采用的超濾膜元件是賽諾P80，外壓是中空纖維超濾膜，單支膜的有效過濾面積是80㎡，設計的回收率是大于90%，要求產(chǎn)水濁度小于0.2NTU，SDI值小于3。
整個超濾系統(tǒng)設置超濾供水泵4用1備，自清洗過濾器6臺，為了保證超濾凈水的恒定性，超濾供水泵采用變頻設置。超濾系統(tǒng)的反洗是運行30分鐘，先氣洗30秒，然后氣水反洗60秒，然后正沖。因為超濾系統(tǒng)設置的套數(shù)比較多，為了保證超濾系統(tǒng)的正常運行，超濾的反洗泵和反洗過濾器都是按兩套設置的。超濾的EMF是1到4天，超濾的化學清洗分為維護性化學清洗，就是EMF和CIP。EMF就是1到4天，CIP是根據(jù)跨膜壓差設置30天到60天不等。
海水反滲透膜設置5套，單套產(chǎn)水量是490m³/h，回收率是45%，設計通量是13.38LMH，海水反滲透采用高通量、高采水率、低壓力的SWC6系列(膜)。這是整個SWRO工藝流程圖，超濾產(chǎn)水池的來源分為兩股，一股是由反滲透增壓泵經(jīng)過保安過濾器之后進入高壓泵，進入SWRO裝置，另外一股是能量回收系統(tǒng)的增壓泵，能量回收系統(tǒng)的保安過濾器，然后進入能量回收裝置，能量回收裝置出水經(jīng)過補償能量回收裝置的壓力水增壓之后跟高壓泵的水混合共同進入SWRO裝置。其中，SWRO裝置和能量回收裝置都設置5臺提升泵。
SWRO保安過濾器和能量回收保安過濾器也同時設置5套，這個系統(tǒng)設計特點是溫度變化比較大，從0°到28°。為了滿足系統(tǒng)的運行，高壓泵和能量回收的增壓泵都是采用 變頻設置。能量回收裝置采用了PC-Q300，每套設置10個，二級反滲透也設置了5套，在一級反滲透的產(chǎn)水設兩個水箱，接入高壓泵，進入二級反滲透(裝置)。系統(tǒng)設置是一級兩段，36：:1的是6芯，采用的產(chǎn)品是ESPA系列產(chǎn)品。
反滲透清洗和沖洗系統(tǒng)，反滲透的SWRO和BWRO的清洗系統(tǒng)設置1套，其中清洗水箱和保安過濾器是共用，清洗的水泵是分別設置的，保安過濾器設置是按海水反滲透流量需求比較大的來設置的。同時，為了減少運行維護的工作量，設置了CIP加藥溶解設施，設置溶解箱和加藥泵，可以為CIP水箱配藥。
加藥系統(tǒng)，還原劑和阻垢劑系統(tǒng)分別在SWRO的提升泵和ERD的提升泵入口，設置還原劑和阻垢劑的投加。在二級反滲透的前面設置氫氧化鈉的投加，為了調(diào)整二級反滲透的凈水、PH值調(diào)到7到8。產(chǎn)水外送系統(tǒng)設置產(chǎn)品水池和產(chǎn)水外送泵，產(chǎn)水外送泵實現(xiàn)1大1小配置，可以滿足用戶的不同要求，實現(xiàn)靈活配置。
這個項目從工藝流程來說可能感覺不出來，也是比較常規(guī)的膜法工藝流程。但是，這個項目對在沿海工業(yè)園區(qū)推廣海水淡化還是有一定的示范作用的；而且，采用“SWRO+BWRO”工藝產(chǎn)水要求的TDS是小于15㎎/升，這(意味著)可以為工業(yè)園區(qū)的用戶提供優(yōu)質(zhì)工業(yè)水，其出水幾乎可以達到工業(yè)用原水標準，可以提高工業(yè)用戶的循環(huán)水濃縮倍率，降低廠區(qū)工業(yè)新水用量；再者，在這個項目上，預處理工藝采用了國產(chǎn)超濾膜，降低了工程造價并且為國產(chǎn)超濾膜在海水淡化項目上的應用作出了一定示范；該項目結合渤海灣海水水質(zhì)溫度變化大的特點，使系統(tǒng)配置達到工藝系統(tǒng)性能和節(jié)能降耗雙重效益。
謝謝大家！
注：本文根據(jù)北京賽諾水務科技有限公司梁丹副總工程師在2018中國化工園區(qū)綠色發(fā)展大會題為《滄州十萬噸海水淡化案例介紹》的演講整理而成。