嵊泗海水淡化厂的建设与运行
第33卷第12期 2007年l2月 水处理技术
TECHNOLOGYoFWATERTREATMENT VO1.33No.12 Dec.,200781
嵊泗海水淡化厂的建设与运行 陆建明,毛和宽2,樊雄3,魏定星2
(1.嵊泗县建设局,浙江舟山202450:2,嵊泗县自来水公司,浙江舟山202450; 3.杭州水处理技术研究开发中心,浙江杭州310012)
摘要:介绍了嵊泗淡化厂反渗透海水淡化装置的建设及运行管理情况,总结了几套海水淡化装置的建设及运行管
理经验.结果表明,适宜的海水淡化工艺对长期稳定运行具有决定作用,反渗透膜元件的使用寿命完全可达到5年以
上,高性能的能量回收装置可以使运行电耗大大降低,无机絮凝剂和阻垢剂是经济可靠的海水淡化药荆.
关键词:海水淡化;反渗透膜元件;运行管理
中圈分类号~P747文献标识码:B文章编号:1000-3770(2007)12-081.04 1嵊泗县水资源情况
嵊泗县人均年淡水资源占有量为197m,仅为 全省平均水平的1/11,属于资源性缺水严重的海岛 县.在正常降水年景下,缺水率达到30%左右,干旱 年缺水更严重,水库等水利设施的总蓄水量不足设 计蓄水量的14%.受土地,地形等条件的限制,新建 及扩建蓄水设施的余地十分有限.一直以来,嵊泗只 能采用定时供水,降低供水需求的方式来缓解缺水
问题,一旦遇到旱年,则只能通过从大陆运水解决最 基本的需要.菜园镇是嵊泗县的政治和经济中心,但 同样受到水资源不足的制约,供水采用山塘水库和 沙滩淡水井抽水的方式供水,供水量在3500m3/d左 右,仅能维持城镇区早中晚三次定时供水.严重降低 了居民的生活水平,制约了海岛经济发展. 为解决这一关键问题,菜园镇从2000年起开始 建设海水淡化设施ill,并从2001年起开始供应淡化水, 使嵊泗的生活环境得到了很大的改善,嵊泗的旅游优 裹1譬1～簟4期海水淡化装置设计规模与运行时问 Table1Designscaleandoperationaltimeofseawater desalinationdevicein1st~4thphases
注:运行时间统计截止到2007年9月30日 势得以发挥,海岛经济得以快速发展,到2006年底,菜 园镇海水淡化厂已建成海水淡化装置5套(见表1), 产水量达6600m3/d,2006年海水淡化厂向县城区总供 水139万ms,占县城区总供水量的78%,海水淡化已 成为嵊泗县城区的第一水源,为嵊泗县经济发展和人 民生活水平的不断提高提供了强有力的保障. 2海水淡化厂的建设 2.1取水设施的建设
嵊泗县菜园镇海水淡化厂的建设经历了许多曲 折.2000年开始建设第一套海水淡化装置时,原设 想采用嵊山海水淡化工程的建设经验,在海边沙滩 打沉井,利用沉井过滤海水,采用潜水泵抽取过滤后 的海水供淡化装置.在具体实施时,由于沉井所处位 置地质条件不好,为泥质构造,无法利用沉井底部自 然渗水,并且所处海域一年内将近有10个月海水较 混浊,使沉井周边的滤水孔堵塞严重,因此建设的沉
井涌水量无法保证海水淡化装置取水需求,经疏浚 等多种办法改进,仍无法达到使用要求,只好更改取 水工艺,改为直接取水.经过采用离心泵等普通材质 水泵进行多次抽水试验,认为铸铁水泵虽然在海水 中腐蚀严重,但属均匀腐蚀,通过采用铜叶轮等配件 可以适当延长使用寿命,由于铸铁泵本体及配件价 格均便宜,与不锈钢水泵相比,具有较强的经济性, 且维修方便,故选择普通水泵作为取水泵,采用真空 抽吸方式,直接从海中抽取海水. 收稿日期:2007.11.02
作者简介:陆建明(1964.),男,工程师,副局长,主要从事水务管理工作;联系电话:0580.5082076~E-maihssz1s8@163.com.
82水处理技术第33卷第12期 2.2前处理设施的建设
由于直接抽取的海水在多数时侯浊度较高,直 接进入多介质滤器会使多介质滤器堵塞严重,无法 保证反渗透系统长期稳定运行,因此增加了前处理 工艺,采用水力澄清+无阀滤池过滤作为海水的前 处理.对常规的水力澄清池和无阀滤池内部构件进 行了革新,将金属材质全部换为塑料材质,并通过计 量泵在水力澄清池入口投加絮凝剂,将海水中的绝 大部分颗粒和有机物除去.余下的少量物质由多介 质过滤器和保安滤器滤除.在海水淡化中采用二级 净化处理工艺为全国首创,采用这样的工艺有以下 优点,一是对海水的适应性广,不管海水的浊度有多 大,通过前处理后基本上能将浊度降到3NTU以下; 二是在水力澄清池入口加药,使海水中的微粒及有 机物充分凝絮成大的絮状物被无阀滤池滤除,大大
减轻了后续多介质滤器和保安滤器的负荷:三是延 长了处理流程,使海水净化的效果更好. 2.3第l期装置的建设
第1期装置最终根据更改的工艺路线进行了施 工建设,在施工期间还遇到了3次大台风的正面袭 击,其中派比安台风使淡化厂受到了较大损失,增压 泵房进水,输水管道被浪打入海中,厂房靠海边一侧 地基被海水淘空,经抢修并新建了防浪堤提高了淡 化厂的抗台风能力.
嵊泗第1期海水淡化装置经多次反复,历时一 年多才正式投运.通过第1期淡化装置的建设,积累 了选址,取水,前处理设施建设,淡化装置安装运行 等各方面的经验,为后续淡化厂的建设提供了依据. 2.4第2期装置的建设
为了解决各小海岛的供水问题,在第2期海水 淡化装置的建设中又进行了新的尝试,采用了集装箱 式的海水淡化装置,利用现有的取水和前处理设施为 集装箱式海水淡化装置供水.由于集装箱式海水淡化 装置无预处理设备,仅采用袋式滤器作为保安滤器, 因此一开机短时间内就造成保安滤器堵塞,无法保证 淡化装置长期运行,为此又在保安滤器前增加一台自 清洗过滤器,但自清洗滤器也堵塞很快,自清洗效果 不佳,只能靠人工清洗,因此维修保养十分困难,难以 保证装置长期稳定运行,仅运行数千小时反渗透膜元 件就严重污堵,需要清洗.而一期的反渗透海水淡化 装置已运行了数万小时,膜元件性能仍达到使用要 求,未作任何化学清洗,这足以说明海水预处理的重 要性.第2期集装箱式海水淡化装置中的能量回收器 仍采用透平式能量回收工艺,因此能耗较高,在实际
运行中,比第1期装置能耗要高一倍. 2.5嵊泗淡化厂后续装置工艺确定与建设 通过第1期,第2期两套装置的实际运行对比, 显现出了海水净化工艺和能量回收效率的重要性, 因此在后续淡化装置的建设中,无一例外地采用了 前处理+预处理工艺,在淡化工艺中均采用了压力 交换式能量回收器.第3期装置建设在原有海水淡 化厂房中,与第1期,第2期一起共用取水和前处理 设施.第4期为新建两套2000m3/d装置,在原有厂 房西边新建了厂房,新建了两座处理量为320m3/h 的改进型水力澄清池及无阀滤池,并扩建了取水设 施,使淡化厂规模达到6600m3/d. 3海水淡化厂运行与管理 3.1人员管理
淡化厂员工较少,2005年前仅有4名员工,其 职责是巡回检查各单元设备运转情况,观察调节絮 凝剂用量,配制各种化学药剂.配置文化程度相对较 高的操作人员,并重视技术培训.根据第4期装置运 行操作的工作量,又增加了操作人员,目前淡化厂实 行24h连续运行,四班三运转工作制,现有员工16 名,其中厂长1人,维修人员3人,操作人员12人. 3.2前处理设施的运行管理
海水淡化装置的性能好坏及使用寿命取决于设 计制造水平,也与运行管理水平密切相关,尤其与前 处理设备的运行水平有直接关系.海水淡化装置自动 化程度较高,但海水前处理设施需要经常调节加药 量,不断适应海水浊度的变化.为此经常派对水力澄 清池操作有丰富经验的员工实地指导,加快培养员工 的操作技能,使淡化厂员工对水力澄清池的调节水平
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