六横万吨级海水淡化示范工程六横万吨级海水淡化示范工程 杭州水处理技术研究开发中心杭州水处理技术研究开发中心20102010年年1111月月1010日日 n项目概述项目概述 n工艺设计及设备配置工艺设计及设备配置 n平面布置平面布置 n调试结果调试结果 n成本与效益分析成本与效益分析 提纲提纲n浙江省舟山市普陀区六横镇是舟山群岛的第三大浙江省舟山市普陀区六横镇是舟山群岛的第三大岛，岛屿陆地面积岛，岛屿陆地面积106.79平方公里；平方公里；n中中远远集集团团船船舶舶修修造造基基地地、煤煤电电一一体体化化项项目目、大大宗宗物物质质中中转转基基地地、石石化化工工业业等等临临港港项项目目已已落落户户六六横横岛岛n六六横横岛岛将将发发展展成成为为浙浙江江省省最最大大的的港港口口和和临临港港工工业业基地；基地；项目概述项目概述n六横岛是典型的资源型缺水岛屿六横岛是典型的资源型缺水岛屿n六六横横规规划划10万万吨吨级级海海水水淡淡化化工工程程项项目目，首首期期建建设设项项目目规规模模为为20000立立方方米米/日日的的海海水水淡淡化化项目项目 项目概述项目概述n项目由舟山市普陀区六横水务公司投资建设项目由舟山市普陀区六横水务公司投资建设 n国家科技支撑计划项目国家科技支撑计划项目“1010万吨级膜法海水淡万吨级膜法海水淡化国产化关键技术开发与工程示范化国产化关键技术开发与工程示范”的一期工的一期工程程 n20082008年年5 5月杭州水处理技术开发中心完成项目月杭州水处理技术开发中心完成项目初步设计初步设计 n20082008年年9 9月在六横台门大葛藤山南麓奠基开工月在六横台门大葛藤山南麓奠基开工 项目概述项目概述n20102010年元月年元月完成完成1010万吨反渗透海水淡化场地平整；万吨反渗透海水淡化场地平整；一期一期2 2万吨海水淡化土建设施建设；万吨海水淡化土建设施建设；一一期期1 1万万吨吨反反渗渗透透海海水水淡淡化化设设备备系系统统的的安安装调试，系统设备的考核运行。装调试，系统设备的考核运行。 项目概述项目概述n项目总面积项目总面积56610m56610m2 2（8585亩）亩）n一一期期日日产产2 2万万吨吨海海水水淡淡化化工工程程项项目目占占地地面积面积12654m12654m2 2（1919亩）亩）n已已竣竣工工完完成成总总建建筑筑面面积积7662 7662 m m2 2，容容积积率为率为0.430.43n设设施施包包括括主主厂厂房房，絮絮凝凝反反应应沉沉淀淀池池，无无阀阀滤滤池池，海海水水清清水水池池，产产水水池池，海海水水取取水泵房等。水泵房等。项目概述项目概述n经经1010个月考核运行，设备与系统运行正常个月考核运行，设备与系统运行正常n二二套套反反渗渗透透海海水水淡淡化化装装置置水水温温1515时时，产产水水量量1 1万万吨吨/ /日日n产产水水水水质质经经检检测测符符合合国国家家GB/T5749GB/T5749生生活活饮饮用用水水卫生标准卫生标准要求要求n其其他他经经济济、技技术术、环环保保等等要要求求均均达达到到规规定定指指标标和和设计要求设计要求项目概述项目概述n项目概述项目概述 n工艺设计及设备配置工艺设计及设备配置 n平面布置平面布置 n调试结果调试结果 n成本与效益分析成本与效益分析 提纲提纲工艺设计及设备配置工艺设计及设备配置 海水取水海水取水工艺设计及设备配置工艺设计及设备配置 n海水取水海水取水 取取自自大大葛葛藤藤湾湾航航道道海海水水，该该海海区区海海水水流流动动量量大大，海海 水水 水水 质质 符符 合合GB3097海海水水水水质质标标准准一一、二类标准二类标准工艺设计及设备配置工艺设计及设备配置 n取水方式取水方式 海海水水取取水水为为自自吸吸式式取取水水，海海水水取取水水管管采采用用HPE管材管材工艺设计及设备配置工艺设计及设备配置 n取水设施取水设施 取水管长度约取水管长度约130米，岸基至海域长米，岸基至海域长度为度为50米，在涵洞米，在涵洞口用法兰连接；口用法兰连接； 取水设施按取水设施按10万吨万吨级建设；级建设；工艺设计及设备配置工艺设计及设备配置 n取水泵取水泵采用耐腐耐磨的双相钢采用耐腐耐磨的双相钢卧式单级离心泵；卧式单级离心泵；取水泵设置二开一备，取水泵设置二开一备，泵启动与海水清水池液泵启动与海水清水池液位联锁，吸水管设置二位联锁，吸水管设置二级粗孔滤网；级粗孔滤网；工艺设计及设备配置工艺设计及设备配置n海水一级预处理海水一级预处理 n功能是除去海水中悬浮泥沙、胶体、有功能是除去海水中悬浮泥沙、胶体、有机物、微生物、细菌等有害杂质；机物、微生物、细菌等有害杂质；n工艺采用折板絮凝反应工艺采用折板絮凝反应+斜管沉淀斜管沉淀无阀滤池过滤的工艺；无阀滤池过滤的工艺；n混凝剂为三氯化铁，助凝剂为骨胶，具混凝剂为三氯化铁，助凝剂为骨胶，具有絮凝沉淀效果好，加药量少，无毒性有絮凝沉淀效果好，加药量少，无毒性的优点；的优点；工艺设计及设备配置工艺设计及设备配置 絮凝沉淀工艺絮凝沉淀工艺工艺设计及设备配置工艺设计及设备配置 已建成两套万吨级规模絮凝沉淀池；已建成两套万吨级规模絮凝沉淀池；工艺采用折板絮凝反应工艺采用折板絮凝反应+斜管沉淀；斜管沉淀；工艺设计及设备配置工艺设计及设备配置 单套絮凝反应沉淀池单套絮凝反应沉淀池处理水量为处理水量为1200 m3/h，出水浊度，出水浊度10NTU工艺设计及设备配置工艺设计及设备配置 已建成六套无阀滤池已建成六套无阀滤池单套无阀滤池处理水量为单套无阀滤池处理水量为400 m3/h，出，出水浊度水浊度1NTU工艺设计及设备配置工艺设计及设备配置 n海水一级预处理海水一级预处理 n在海水一级预处理工艺中，仅使用海水在海水一级预处理工艺中，仅使用海水取水泵为动力，完成海水一级预处理工取水泵为动力，完成海水一级预处理工艺，具有节能、设备投资少、操作管理艺，具有节能、设备投资少、操作管理简便的优点；简便的优点；工艺设计及设备配置工艺设计及设备配置 n海水二级预处理海水二级预处理 n二级压力式机械过滤功能是为防止反二级压力式机械过滤功能是为防止反渗透膜污堵，进一步去除海水中杂质；渗透膜污堵，进一步去除海水中杂质；n二级过滤配置二级过滤配置3200压力式机械过压力式机械过滤器共滤器共14台，全自动台，全自动/手动两用，并手动两用，并上下游工艺连锁，具有过滤精度高、上下游工艺连锁，具有过滤精度高、纳污量大，纳污量大， 反洗周期长、自耗水量少、反洗周期长、自耗水量少、恢复性能好等特性；恢复性能好等特性；工艺设计及设备配置工艺设计及设备配置 海水二级预处理海水二级预处理 n滤器内填装不同级配的精制石英砂，单台滤器设计滤器内填装不同级配的精制石英砂，单台滤器设计流速流速8-10m/h，出力，出力80 m3/h，出水水质，出水水质SDI4；工艺设计及设备配置工艺设计及设备配置 工艺设计及设备配置工艺设计及设备配置 海水淡化核心过程，在压力驱动作用下膜截留海水中盐分、重金属离子、海水淡化核心过程，在压力驱动作用下膜截留海水中盐分、重金属离子、有害物质、胶体、细菌等杂质，海水变为可饮用的淡水。有害物质、胶体、细菌等杂质，海水变为可饮用的淡水。 日日产产1万万吨吨反反渗渗透透海海水水淡淡化化系系统统由由二二套套组组成成，单单套套装装置置出出力力为为日日产产5千千吨吨，系系统统由由保保安安滤滤器器、高高压压泵泵、压压力力提提升升泵泵、能能量量回回收收装装置置和和反反渗渗透透膜膜堆堆等设备组成等设备组成工艺设计及设备配置工艺设计及设备配置 n 每每套套反反渗渗透透海海水水淡淡化化装装置置为为一一级级一一段段配配置置，采采用用美美国国DOW 高高脱脱盐盐膜膜元元件件，每每套套392支支，56根根乐乐普普1000psi压压力力膜膜壳壳，每每套套产产水水量量为为208 m3/h（15），产产水水电电导导90%，有有效效降降低低反反渗渗透海水淡化的吨水单位电耗。透海水淡化的吨水单位电耗。工艺设计及设备配置工艺设计及设备配置 产水后矿化处理与供水产水后矿化处理与供水在在反反渗渗透透海海水水淡淡化化产产水水中中加加入入CO2，经经过过CaCO3滤滤池池和和石石英英砂砂滤滤池池，提提高高产产水水的的钙钙硬硬度度、PH和和碱碱度度，使使出出水水水水质质的的Langelier指指数数近近似似零零，符符合合GB5749生生活活饮饮用用水水卫卫生生标准标准要求，经供水管网输送不出现黄水；要求，经供水管网输送不出现黄水；该该反反渗渗透透海海水水淡淡化化产产水水的的后后矿矿化化处处理理工工艺艺是是目前国内第一次用于海水淡化现场；目前国内第一次用于海水淡化现场；工艺设计及设备配置工艺设计及设备配置 产水后矿化处理产水后矿化处理工艺设计及设备配置工艺设计及设备配置 产水后矿化处理产水后矿化处理工艺设计及设备配置工艺设计及设备配置 产水后矿化处理与供水产水后矿化处理与供水n供水采用供水采用CLO2消毒杀菌，与供水增压泵消毒杀菌，与供水增压泵联锁，确保供水安全；联锁，确保供水安全；n供水泵为卧式单级离心泵供水泵为卧式单级离心泵2台，一开一备，台，一开一备，流量流量420 m3/h，扬程，扬程50米，配置变频器，米，配置变频器，实现变频供水。供水管与供水管网联网；实现变频供水。供水管与供水管网联网；n供水管设置余氯，供水管设置余氯， PH监测仪表。监测仪表。工艺设计及设备配置工艺设计及设备配置 海水清水池、产水池与调质水池海水清水池、产水池与调质水池n海水清水池一座，产水池与调质水池合建成海水清水池一座，产水池与调质水池合建成一座，功能为储存和调节水量；一座，功能为储存和调节水量；n海水清水池有效容积海水清水池有效容积1666 m2，产水池有效，产水池有效容积容积1992 m2，调质水池有效容积，调质水池有效容积292.4 m2；工艺设计及设备配置工艺设计及设备配置 浓海水排放两种方式浓海水排放两种方式n接管排至接管排至1000亩盐田亩盐田n排放点在进水口北面一公里处大海，排放前设置初排放点在进水口北面一公里处大海，排放前设置初沉池沉池工艺设计及设备配置工艺设计及设备配置 自动控制自动控制采用采用 先进的集散控制系统，系统设一台上位操作站、一先进的集散控制系统，系统设一台上位操作站、一台下位控制主站（中央控制室）、多个下位控制分站。上台下位控制主站（中央控制室）、多个下位控制分站。上位操作站、下位控制主站和下位控制分站之间采用工业级位操作站、下位控制主站和下位控制分站之间采用工业级以太网络；现场操控和控制室操控数据统一、网络分层，以太网络；现场操控和控制室操控数据统一、网络分层，尽最大可能保证系统通讯网络的正常运行。尽最大可能保证系统通讯网络的正常运行。自动控制自动控制 依据海水淡化的工艺过程，控制系统对各个工艺单元进行依据海水淡化的工艺过程，控制系统对各个工艺单元进行协调、管理、控制。系统监控包括：泵启停、沉淀池的排协调、管理、控制。系统监控包括：泵启停、沉淀池的排泥、机械滤器的自动运行泥、机械滤器的自动运行反洗、反渗透的整体操作，所反洗、反渗透的整体操作，所有自动阀的手有自动阀的手自动操作，现场参数的实时显示、记录以自动操作，现场参数的实时显示、记录以及整个系统的运行状况，总体协调等。及整个系统的运行状况，总体协调等。电气设计电气设计 根据工艺要求，根据工艺要求，海水淡化工程按二级海水淡化工程按二级负荷考虑，反渗透高负荷考虑，反渗透高压泵采用压泵采用690V配电，配电，其余均采用其余均采用380V配配电。电。n项目概述项目概述 n工艺设计及设备配置工艺设计及设备配置 n平面布置平面布置 n调试结果调试结果 n成本与效益分析成本与效益分析 提纲提纲平面布置平面布置 平面布置平面布置 n取水泵房取水泵房256，按，按10万万m3/d反渗透海反渗透海水淡化规模规划；水淡化规模规划；n两套混凝反应和斜管沉淀池，按两套混凝反应和斜管沉淀池，按20000 m3/d海水淡化系统配置，占地面积海水淡化系统配置，占地面积622；n无阀滤池六座，占地面积无阀滤池六座，占地面积2173。 平面布置平面布置 n海水淡化主厂房占地面积为海水淡化主厂房占地面积为2760米，米，层高约层高约10.5米。三边辅房设二层和三层，米。三边辅房设二层和三层，建筑面积建筑面积3430；n北面布设北面布设20000m3/d反渗透海水淡化装反渗透海水淡化装置、能量回收装置、高压泵等，为一层置、能量回收装置、高压泵等，为一层结构；结构；n南侧布设海水增压泵、罗茨风机、产水南侧布设海水增压泵、罗茨风机、产水泵等。泵等。平面布置平面布置 n主主厂厂房房南南面面，相相间间约约12.0米米处处，由由西西向向东东 排排 布布 2000m3产产 水水 池池 一一 只只 ，34.025.0米米机机械械滤滤器器房房，1666 m3海海水水清清水水池池一一只只，清清水水池池东东北北端端设设6m3硫硫酸储槽一只。酸储槽一只。n项目概述项目概述 n工艺设计及设备配置工艺设计及设备配置 n平面布置平面布置 n调试结果调试结果 n成本与效益分析成本与效益分析 提纲提纲调试结果调试结果 n20092009年年1111月调试成功月调试成功,2010,2010年年1 1月投入试运行；月投入试运行；n系系统统设设备备运运行行正正常常、稳稳定定，各各设设施施、设设备备达达到到额定出力；额定出力；n电电气气自自控控系系统统满满足足工工艺艺要要求求，仪仪表表、仪仪器器配配置置到位，反映运行状态和数据；到位，反映运行状态和数据；n各各工工艺艺段段出出水水水水质质达达到到设设计计要要求求，产产水水水水质质经经化验分析达到化验分析达到GB5749GB5749要求。要求。 系统运行参数指标系统运行参数指标 项目目实测值合同或国家合同或国家标准准值结果果1海水温度海水温度151515152产品水品水pHpH7.17.13产水流量水流量420m420m3 3/h/h417 m3/h417 m3/h超超过4浓水流量水流量560 m560 m3 3/h/h5回收率回收率42. 9%42. 9%40%40%超超过6海水含海水含盐量量28895.78mg/Lmg/L7产水含水含盐量量90.39 mg/L90.39 mg/L500 500 ppmppm优于于8脱脱盐率率99.69%99.69%9总能耗能耗2.72.7千瓦千瓦时/ /吨水吨水n项目概述项目概述 n工艺设计及设备配置工艺设计及设备配置 n平面布置平面布置 n调试结果调试结果 n成本与效益分析成本与效益分析 提纲提纲成本与效益分析成本与效益分析计算依据计算依据n每年扣除检修等假日，开工期每年按每年扣除检修等假日，开工期每年按330日计。日计。n设备系统产水量按日平均产水设备系统产水量按日平均产水10000吨。吨。n电价按六横市售电价电价按六横市售电价0.82元元/kwh测算。测算。n药剂费按实际消耗量和采购价格计算。药剂费按实际消耗量和采购价格计算。成本与效益分析成本与效益分析计算依据计算依据n膜与材料费包括微孔滤芯和反渗透膜元件耗费，微孔膜与材料费包括微孔滤芯和反渗透膜元件耗费，微孔滤芯按滤芯按3个月更换计算个月更换计算,反渗透膜元件寿命按反渗透膜元件寿命按3年计算。年计算。n年维修费以设备投资费的年维修费以设备投资费的1%计。计。n人员工资及福利费，以劳动定员人员工资及福利费，以劳动定员10人，工资及福利费人，工资及福利费按按5万元万元/人人.年计，年工资及福利费总额年计，年工资及福利费总额50万元。万元。n其他费用：包括办公费、差旅费、劳保费、招待费等其他费用：包括办公费、差旅费、劳保费、招待费等项费用，按工资及福利费的项费用，按工资及福利费的50%计。计。成本与效益分析成本与效益分析 项目名称目名称年支出金年支出金额（万元）（万元）吨吨产水水费用（元）用（元）电费729.32.21药剂费90.090.273膜与材料膜与材料费184.970.561维修修费34.490.105工工资及福利及福利费500.152其他其他费用用250.076合合计3.377吨产品水生产成本估算表吨产品水生产成本估算表 成本与效益分析成本与效益分析成本与效益分析成本与效益分析n降低造水费用，关键是降低能耗。降低造水费用，关键是降低能耗。n从从技技术术层层面面上上，目目前前六六横横示示范范工工程程运运行行吨吨水水电电耗耗约约为为 2.7千千瓦瓦时时，吨吨水水电电耗耗已已在在国国内内外外处处于于先先进进水水平平，降降低低能耗需要在节能技术上新的突破。能耗需要在节能技术上新的突破。n从从能能耗耗费费用用成成本本上上，由由于于六六横横示示范范工工程程目目前前使使用用的的是是工工业业电电价价，海海水水淡淡化化作作为为一一项项民民生生工工程程，需需要要有有关关方方面面制制定定相相应应的的政政策策，对对于于电电耗耗为为主主要要成成本本的的海海水水淡淡化化工程采用优惠电价。工程采用优惠电价。成本与效益分析成本与效益分析n膜与材料费占造水费用的膜与材料费占造水费用的16.6%。n测算中，膜是按照测算中，膜是按照3年寿命估算的。年寿命估算的。n从从舟舟山山地地区区海海水水淡淡化化的的实实践践来来看看，合合理理的的预预处处理理和和规规范范的的运运行行管管理理，可可以以让让反反渗渗透透膜膜元元件件使使用用5年甚至年甚至7年。年。n如如果果膜膜按按照照6年年寿寿命命估估算算，制制水水成成本本将将下下降降8%左右。左右。成本与效益分析成本与效益分析全球市场前景全球市场前景n到到2009年年，已已有有150多多个个国国家家和和地地区区在在利利用用海海水水淡淡化化技技术术，海海水水淡淡化化日日产产水水量量已已达达到到3590万万立立方方米米，2009年年新新增增产产水水量量460万万立立方方米米，年年增增长长率率为为14.6%。n海海水水淡淡化化产产业业已已达达到到了了快快速速发发展展的的阶阶段段，反反渗渗透透海海水水淡淡化化技技术术正正在在不不断断提提高高与与发发展展，系系统统的的投投资资和和运运行成本已在不断下降行成本已在不断下降。成本与效益分析成本与效益分析国内市场应用国内市场应用n我我国国反反渗渗透透海海水水淡淡化化技技术术也也不不断断更更新新，系系统统国国产产化化率率不不断断提提高高, 六六横横项项目目国国产产化化率率已已达达到到70%以以上上，目目前前工工程程投投资资费费用用已已是是10年年前前的的50%，能能耗耗下下降降60%，反反渗渗透透海海水水淡淡化化技技术术商商业业化化应应用用前前景景越越来来越广阔。越广阔。成本与效益分析成本与效益分析社会效益社会效益n随随着着市市政政给给水水价价格格不不断断上上涨涨，市市政政给给水水价价格格和和海海水水淡淡化化造造水水成成本本越越来来越越接接近近。反反渗渗透透海海水水淡淡化化作作为为市市政政供供水水补补充充的的一一条条重重要要途途径径，成成为为城城市市供供水水系统有效保障。系统有效保障。