一、核心工藝原理:反滲透與熱膜耦合的規(guī);
中天恒遠(yuǎn)中大型海水淡化設(shè)備以 **“高效反滲透(RO)為主、熱膜耦合為輔”** 的復(fù)合工藝為核心,針對海水(含鹽量 35000-42000mg/L)的規(guī);幚硇枨,構(gòu)建 “預(yù)處理模塊化 + 核心分離高效化 + 后處理標(biāo)準(zhǔn)化” 的工業(yè)級處理體系,單系統(tǒng)日均產(chǎn)水量覆蓋 50-50000m³,適配城市供水、工業(yè)補(bǔ)水等大型場景。
(一)技術(shù)核心邏輯
高壓梯度分離技術(shù):針對中大型系統(tǒng)的高產(chǎn)能需求,采用多級高壓泵串聯(lián)設(shè)計(jì),通過 ABB 變頻系統(tǒng)精準(zhǔn)調(diào)控壓力梯度(一級滲透壓力 5.5-6.5MPa,二級滲透壓力 4.0-5.0MPa),配合大通量反滲透膜元件,實(shí)現(xiàn)水分子的階梯式分離,系統(tǒng)脫鹽率穩(wěn)定在 99.5% 以上,單套設(shè)備日均產(chǎn)水可達(dá) 50000m³。
熱膜耦合增效機(jī)制:在高鹽度海水(含鹽量>40000mg/L)處理場景中,集成低溫多效蒸餾(MED)與反滲透技術(shù)的耦合系統(tǒng) —— 先通過蒸餾工藝降低海水鹽度至 20000mg/L 以下,再進(jìn)入反滲透單元深度脫鹽,較單一 RO 工藝能耗降低 40%,回收率提升至 55%-65%。
濃水梯級資源化:針對中大型系統(tǒng)產(chǎn)生的大量濃水(日均排放量可達(dá)產(chǎn)水量的 60%),采用 “濃水制鹽 + 余熱利用” 雙回收模式 —— 濃水經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶裝置提煉工業(yè)鹽(純度≥99.1%),蒸餾過程中產(chǎn)生的余熱反哺預(yù)處理系統(tǒng)加熱,實(shí)現(xiàn)能源與物質(zhì)的雙重回收。
(二)工業(yè)化工藝全流程
處理模塊→熱膜耦合分離→后處理系統(tǒng)→淡水 / 副產(chǎn)品產(chǎn)出)
預(yù)處理模塊化系統(tǒng):按進(jìn)水規(guī)模拆分 3-6 個(gè)并行處理單元,每個(gè)單元包含五級深度處理 ——
格柵過濾:去除直徑>5mm 的漂浮物(如海藻、塑料雜質(zhì));
超濾裝置:采用 PVDF 中空纖維膜,去除 0.1μm 以上膠體、微生物,污染指數(shù)(FI)控制在<2;
活性炭過濾:填充椰殼顆;钚蕴,吸附有機(jī)物與異味,COD 去除率達(dá) 80% 以上;
阻垢劑 / 殺菌劑投加:按 5-8mg/L 比例投加復(fù)合阻垢劑,同步通過次氯酸鈉發(fā)生器現(xiàn)場制備殺菌劑(有效氯濃度 500mg/L),抑制微生物滋生與鹽垢生成;
保安過濾:采用 316L 不銹鋼濾器與 1μm 折疊濾芯,保障核心膜組件安全。
核心分離單元:根據(jù)產(chǎn)能需求配置 8-12 組膜殼陣列(每組含 12-16 支反滲透膜元件),膜殼采用高強(qiáng)度 FRP 材料(工作壓力等級 10MPa);熱膜耦合系統(tǒng)則集成 4-8 效蒸餾塔,利用工業(yè)余熱或新能源加熱海水至 70-80℃,通過蒸汽冷凝實(shí)現(xiàn)初步脫鹽。
后處理與智能管控:淡水經(jīng) pH 調(diào)節(jié)(投加碳酸鈉)與礦物質(zhì)添加(補(bǔ)充鈣、鎂離子),使水質(zhì)硬度維持在 80-120mg/L,再經(jīng)臭氧殺菌(投加量 0.3mg/L)后進(jìn)入清水庫;控制系統(tǒng)采用西門子 S7-400 PLC,集成 SCADA 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控,可實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)各單元運(yùn)行參數(shù),系統(tǒng)響應(yīng)延遲<1 秒。
二、設(shè)備核心優(yōu)勢:規(guī);瘓鼍暗南到y(tǒng)性突破
相較于小型設(shè)備與傳統(tǒng)技術(shù),中天恒遠(yuǎn)中大型海水淡化設(shè)備依托 **“模塊化設(shè)計(jì) + 低碳技術(shù) + 全周期服務(wù)”** ,形成六大核心競爭力:
(一)高效高產(chǎn):滿足規(guī);┧枨
超大處理容量:單套設(shè)備產(chǎn)水量覆蓋 50-50000m³/d,可通過多系統(tǒng)并聯(lián)實(shí)現(xiàn)百萬級產(chǎn)能,如配套石化項(xiàng)目時(shí),單日可供應(yīng) 30 萬噸工業(yè)用水,滿足全廠 30% 的淡水需求。
極致凈化精度:脫鹽率穩(wěn)定在 99.5%-99.8%,出水 TDS≤30mg/L,電導(dǎo)率<50μs/cm,同時(shí)去除 99.9% 的細(xì)菌病毒、95% 以上的重金屬離子,水質(zhì)符合 GB5749-2006 生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)與 GB/T 19923-2005 工業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)。
(二)節(jié)能低碳:全生命周期成本優(yōu)化
多元能源適配:支持 “電網(wǎng) + 新能源” 雙供電模式,可配套風(fēng)能、太陽能發(fā)電系統(tǒng)(如 100kW 光伏陣列 + 儲(chǔ)能電池),結(jié)合余熱回收技術(shù),單位制水電耗降至 2.0-3.5kWh/m³,較傳統(tǒng)設(shè)備降低 30%-50%。
濃水資源化利用:濃水回收率達(dá) 90% 以上,其中 60% 用于制鹽(年產(chǎn)工業(yè)鹽可達(dá)設(shè)備處理海水總量的 3.5%),40% 用于冷卻用水,綜合效益使制水成本降低至 3-8 元 / 噸,接近市售純凈水價(jià)格。
(三)靈活適配:多場景定制與擴(kuò)展
模塊化組合設(shè)計(jì):預(yù)處理、分離、后處理單元均采用標(biāo)準(zhǔn)化模塊,可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)與產(chǎn)能需求靈活增減,如海島項(xiàng)目采用集裝箱式模塊(單箱產(chǎn)能 500m³/d),工業(yè)項(xiàng)目采用固定式鋼結(jié)構(gòu)模塊,建設(shè)周期縮短至 3-6 個(gè)月。
極端環(huán)境適應(yīng):設(shè)備防護(hù)等級達(dá) IP67,可在 - 20℃-50℃溫度范圍穩(wěn)定運(yùn)行;膜組件與管道采用耐腐材料(如 2205 雙相不銹鋼),在高鹽霧、強(qiáng)腐蝕的沿海或化工園區(qū)環(huán)境中,設(shè)備使用壽命延長至 15 年以上。
(四)智能運(yùn)維:降低規(guī);芾黼y度
全自動(dòng)化運(yùn)行:實(shí)現(xiàn) “進(jìn)水 - 處理 - 產(chǎn)水 - 排放” 全流程無人值守,系統(tǒng)可自動(dòng)識(shí)別污染指數(shù)異常、膜壓差升高,觸發(fā)化學(xué)清洗程序;配備遠(yuǎn)程運(yùn)維平臺(tái),工程師可通過電腦端調(diào)整參數(shù),故障響應(yīng)時(shí)間縮短至 2 小時(shí)內(nèi)。
低維護(hù)成本設(shè)計(jì):膜組件采用標(biāo)準(zhǔn)化接口,單組更換時(shí)間<2 小時(shí);核心部件(如高壓泵、閥門)均選用國際一線品牌(格蘭富、斯派莎克),年故障率低于 3%,年維護(hù)成本僅為設(shè)備總價(jià)的 2%-3%。
(五)安全可靠:多重保障系統(tǒng)穩(wěn)定
水質(zhì)全流程監(jiān)控:在預(yù)處理、核心分離、后處理環(huán)節(jié)均設(shè)置在線監(jiān)測點(diǎn),實(shí)時(shí)監(jiān)測 TDS、pH 值、余氯等 12 項(xiàng)指標(biāo),數(shù)據(jù)每 2 秒更新一次,超標(biāo)時(shí)自動(dòng)停機(jī)并切換備用系統(tǒng),確保出水水質(zhì)連續(xù)達(dá)標(biāo)。
多重安全保護(hù):具備高壓保護(hù)(超 7MPa 自動(dòng)卸壓)、低壓保護(hù)(進(jìn)水壓力<0.2MPa 停機(jī))、過載保護(hù)、火災(zāi)報(bào)警四大功能,電氣系統(tǒng)采用防爆設(shè)計(jì),適配化工、電廠等高危場景。
(六)政策適配:符合綠色發(fā)展要求
低碳排放優(yōu)勢:新能源驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)可減少 80% 以上的碳排放,熱膜耦合工藝?yán)霉I(yè)余熱,實(shí)現(xiàn) “零外購能源” 運(yùn)行,符合 “雙碳” 政策要求,可享受地方節(jié)能補(bǔ)貼。
資源化示范效應(yīng):“淡化供水 + 濃水制鹽” 的聯(lián)產(chǎn)模式,符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)政策,已納入多地水資源保障重點(diǎn)項(xiàng)目庫,如沿海鋼鐵企業(yè)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn) “水 - 鋼 - 鹽” 協(xié)同發(fā)展,被評為國家級綠色示范工程。
三、典型應(yīng)用場景與實(shí)證
沿海城市供水:為某濱海新區(qū)配備 3 套 50000m³/d 設(shè)備,采用光伏 + 電網(wǎng)雙供電,日均產(chǎn)水 15 萬噸,滿足 30 萬居民用水需求,運(yùn)行 2 年無故障,產(chǎn)水成本較外購地表水降低 40%。
石化工業(yè)補(bǔ)水:為某大型石化項(xiàng)目配套熱膜耦合系統(tǒng),單日處理海水 30 萬噸,產(chǎn)出淡水 18 萬噸,濃水提煉工業(yè)鹽 500 噸,實(shí)現(xiàn) “工業(yè)用水自給 + 副產(chǎn)品創(chuàng)收”,年節(jié)約水費(fèi)超 2000 萬元。
海島集群供水:為南海某群島部署 8 套 1000m³/d 集裝箱式設(shè)備,配套風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)離網(wǎng)運(yùn)行,覆蓋 5 個(gè)島嶼、8000 名居民,徹底解決 “靠天吃水” 問題,設(shè)備耐鹽霧腐蝕性能通過 3 年驗(yàn)證。





