Análisis del proceso de desalinización por membrana

1Proceso

2Proceso de pretratamiento

Impuridades en el agua de mar: según su tamaño, pueden dividirse en materia disuelta, coloides y materia en suspensión.

(1) Coagulación y sedimentación: floculación de placas plegadas + sedimentación de tubos inclinados

A través de investigaciones experimentales sobre los efectos del tratamiento de diferentes dosis de coagulantes y sin dosis de coagulantes, y combinando la experiencia de ingeniería con las condiciones actuales de calidad del agua,El cloruro férrico fue seleccionado como coagulante económico y aplicable con una dosis de 3 ppm y una turbidez del agua inferior a 4 NTU.

Adopte un mezclador estático tubular: instalado directamente en la tubería de entrada de agua, la eficiencia de mezcla puede alcanzar más del 94%.

Se utiliza un tanque de floculación de placa plegado con un efecto de coagulación mejorado: el tiempo de floculación es corto y el volumen del tanque es pequeño.

Utilice un tanque de sedimentación de tubo con flujo heterogéneo inclinado: las ventajas son una alta eficiencia de sedimentación, un cuerpo de tanque pequeño y una pequeña huella.

El depósito de sedimentación y el depósito de reacción están construidos juntos, con un volumen de agua total de 2900 m3/h.

• Tiempo total de floculación: t=22 min.

• Carga de la superficie del tanque de sedimentación: 5,5 m3/m2·h.

• Turbidez del agua ≤ 5 NTU

(2) Filtro sin válvulas

Al utilizar el proceso de lavado de agua de entrada y salida de alto nivel y el sifón, no es necesario añadir equipos de energía.simple operación y gestión, y la filtración fina puede cumplir con los requisitos.

El filtro sin válvula se utiliza junto con el clarificador y está compuesto principalmente por un depósito de agua de lavado superior, una cámara de filtro central, una cámara de recolección de agua de fondo,un dispositivo de entrada de agua y un dispositivo de sifonado de lavado.

Se configuran 8 filtros sin válvulas y se dividen en dos grupos. Las dimensiones totales de cada filtro sin válvula son de 10,5 metros × 5,5 metros.El interior tiene una estructura de doble cámara y está lleno de medios filtrantes de arena de antracita y cuarzoLa superficie de filtración de una sola cámara es de 4,7 m × 4,7 m. La velocidad de filtración diseñada es de 7,3 m/h. La salida de agua de cada filtro sin válvula es de unos 370 m3/h,y la turbidez del agua producida es ≤ 1 NTUEl efluente fluye directamente en el tanque de agua limpia utilizando la diferencia de cabeza alta.

La calidad de los efluentes del filtro sin válvula es ligeramente inferior a la del filtro tipo V, pero puede satisfacer plenamente los requisitos del filtro mecánico.El funcionamiento de la primera fase durante más de 8 años muestra que el filtro sin válvulas es simple de operar y manejar, tiene una baja tasa de fallas y ahorra costos de mantenimiento, por lo que es muy adecuado como pretratamiento para filtros mecánicos.

(3) Filtro mecánico

Se configuran 44 filtros mecánicos verticales, con una salida de agua de 2640 m3/h. Cada uno es un filtro mecánico vertical Φ3200, con un caudal de 7,5 m/h y una salida de 60 m3/h.

Cada filtro está equipado con un medidor de caudal, instrumentos de presión de entrada y salida de agua y válvulas de regulación manuales/pneumáticas..El agua de mar se filtra a través del material de filtro y el valor SDI del agua de salida es inferior a 5, cumpliendo los requisitos de calidad del agua de entrada del elemento de membrana de ósmosis inversa.

3Proceso de desalinización

El sistema de ósmosis inversa se divide en 5 conjuntos, cada uno con una capacidad de 5000 m3/día.la estructura combinada de la pila de membrana RO está diseñada como una disposición vertical y horizontal de 8 × 8.

3.1 La combinación de pilas de membrana adopta la conexión de la interfaz de gran apertura de la cáscara de membrana,y las interfaces de agua cruda o agua concentrada de múltiples capas de membrana de apertura grandes se conectan en serie utilizando bosques de copiaPara garantizar la comodidad del desmontaje y la instalación de la pila de membrana, cada tubería de rama está conectada a la tubería principal con un bosque de doble copia.

3.2 Esta estructura hace que la pila de membrana sea compacta, la distribución del agua más uniforme, el desmontaje y la instalación más convenientes y reduce el coste de construcción.

3.3 Mediante el seguimiento continuo de la calidad del agua producida desde su operación, la calidad del agua del equipo es estable, segura y fiable.

En todo el sistema de pila de membrana, las 21 filas de capas de membrana dispuestas verticalmente tienen una conductividad de agua relativamente uniforme,y la diferencia entre las cáscaras de la membrana en cada fila se mantiene dentro del 20%Las 6 filas de capas de membrana dispuestas horizontalmente también tienen una conductividad de agua relativamente uniforme.y la diferencia entre la conductividad del agua de las cáscaras de la membrana en cada fila también se mantiene dentro del 20%, que comprueba además que el método de distribución del agua de la entrada de agua media es relativamente razonable.

4Recuperación de energía

La tasa de producción de agua de este sistema de desalinización del agua de mar es del 40%, y el 60% restante del agua de mar se convierte en agua de mar concentrada a alta presión.El dispositivo de recuperación de energía utiliza agua concentrada a alta presión para presionar el agua de mar de alimentación, que puede reducir la capacidad de la bomba de alta presión en un 55-60%, reducir el consumo de energía de la desalinización de agua de mar en aproximadamente un 50% y reducir el consumo de energía por tonelada de agua a menos de 2.Dos grados.

5Tratamiento posterior a la mineralización

Este proyecto adopta el método del mineral disuelto y, a través de un gran número de estudios de ensayo estáticos y dinámicos,añade CO2 y carbonato de calcio al agua producida por la RO para que la calidad del agua cumpla con los requisitos.

El proceso de diseño consiste en inyectar CO2 aumentando la presión en la tubería de producción de agua RO. El CO2 reacciona positivamente con el permeado, causando que el valor de pH del permeado sea ácido.

El permeado fluye entonces por gravedad hacia el tanque de post-mineralización lleno de partículas de carbonato de calcio,causando que el CO2 disuelto en el agua y libre en la tubería reaccione con las partículas de carbonato de calcio, aumentando así la alcalinidad y dureza del agua de ósmosis inversa.