2018“工業(yè)園區(qū)海水淡化技術(shù)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(wù)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(jìn)行了全程學(xué)術(shù)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(gè)報(bào)告是來自北京賽諾水務(wù)科技有限公司梁丹副總工程師，她的報(bào)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(wù)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(shè)立為“國家級經(jīng)濟(jì)技術(shù)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(jì)開發(fā)區(qū)，渤海新區(qū)的水資源嚴(yán)重短缺，區(qū)內(nèi)淺層地下水60%都是微咸水或者咸水，遠(yuǎn)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(dǎo)致地下水嚴(yán)重超采，已經(jīng)形成了地下水大漏斗，中心最大埋深達(dá)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(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略性選擇。我們渤海新區(qū)海水淡化項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)是在港城區(qū)，港城區(qū)是在1992年被批準(zhǔn)設(shè)立的省級技術(shù)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，在開發(fā)區(qū)內(nèi)已經(jīng)形成了強(qiáng)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(gè)工藝設(shè)計(jì)的規(guī)模(一期)進(jìn)水量是13.35萬噸/天。海水的來源是由整個(gè)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(jìn)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(yùn)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(gè)是屬于相當(dāng)嚴(yán)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(xué)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(shè)施已經(jīng)預(yù)留，也統(tǒng)一排到鹽場。整個(gè)系統(tǒng)的混凝沉淀池設(shè)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(jìn)入混合器，混合器出水在上部進(jìn)入翻騰式星型絮凝池，絮凝池出水進(jìn)入沉淀池，沉淀池內(nèi)部設(shè)V型沉淀設(shè)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(gè)混凝沉淀池設(shè)4列混凝混合設(shè)備，混合設(shè)備投加的藥劑采用的是三氯化鐵和PAM，在絮凝池內(nèi)設(shè)星型絮凝設(shè)備，絮凝池水力分級為3個(gè)等級，整個(gè)設(shè)計(jì)的時(shí)間是17.5分鐘?；炷恋沓刂械腣型沉淀設(shè)備安裝角度60°，設(shè)計(jì)的表面負(fù)荷是7.56m³/㎡·h。單組沉淀池內(nèi)設(shè)18根長5.3米寬0.2米的集水槽。超濾裝置設(shè)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(shè)計(jì)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(gè)超濾系統(tǒng)設(shè)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(shè)置。超濾系統(tǒng)的反洗是運(yùn)行30分鐘，先氣洗30秒，然后氣水反洗60秒，然后正沖。因?yàn)槌瑸V系統(tǒng)設(shè)置的套數(shù)比較多，為了保證超濾系統(tǒng)的正常運(yùn)行，超濾的反洗泵和反洗過濾器都是按兩套設(shè)置的。超濾的EMF是1到4天，超濾的化學(xué)清洗分為維護(hù)性化學(xué)清洗，就是EMF和CIP。EMF就是1到4天，CIP是根據(jù)跨膜壓差設(shè)置30天到60天不等。
海水反滲透膜設(shè)置5套，單套產(chǎn)水量是490m³/h，回收率是45%，設(shè)計(jì)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(gè)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(jìn)入高壓泵，進(jìn)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(jìn)入能量回收裝置，能量回收裝置出水經(jīng)過補(bǔ)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(jìn)入SWRO裝置。其中，SWRO裝置和能量回收裝置都設(shè)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(shí)設(shè)置5套，這個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)是溫度變化比較大，從0°到28°。為了滿足系統(tǒng)的運(yùn)行，高壓泵和能量回收的增壓泵都是采用 變頻設(shè)置。能量回收裝置采用了PC-Q300，每套設(shè)置10個(gè)，二級反滲透也設(shè)置了5套，在一級反滲透的產(chǎn)水設(shè)兩個(gè)水箱，接入高壓泵，進(jìn)入二級反滲透(裝置)。系統(tǒng)設(shè)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(shè)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(shè)置的，保安過濾器設(shè)置是按海水反滲透流量需求比較大的來設(shè)置的。同時(shí)，為了減少運(yùn)行維護(hù)的工作量，設(shè)置了CIP加藥溶解設(shè)施，設(shè)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(shè)置還原劑和阻垢劑的投加。在二級反滲透的前面設(shè)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(shè)置產(chǎn)品水池和產(chǎn)水外送泵，產(chǎn)水外送泵實(shí)現(xiàn)1大1小配置，可以滿足用戶的不同要求，實(shí)現(xiàn)靈活配置。
這個(gè)項(xiàng)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(gè)項(xiàng)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(dá)到工業(yè)用原水標(biāo)準(zhǔn)，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(gè)項(xiàng)目上，預(yù)處理工藝采用了國產(chǎn)超濾膜，降低了工程造價(jià)并且為國產(chǎn)超濾膜在海水淡化項(xiàng)目上的應(yīng)用作出了一定示范；該項(xiàng)目結(jié)合渤海灣海水水質(zhì)溫度變化大的特點(diǎn)，使系統(tǒng)配置達(dá)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(wù)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。