六横万吨级示范工程

六横万吨级海水淡化示范工程杨波杭州水处理技术研究开发中心2010年11月10日„项目概述„工艺设计及设备配置„平面布置„调试结果„成本与效益分析提纲提纲„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106.79平方公里；„中远集团船舶修造基地、煤电一体化项目、大宗物质中转基地、石化工业等临港项目已落户六横岛„六横岛将发展成为浙江省最大的港口和临港工业基地；项目概述„六横岛是典型的资源型缺水岛屿„六横规划10万吨级海水淡化工程项目，首期建设项目规模为20000立方米/日的海水淡化项目项目概述„项目由舟山市普陀区六横水务公司投资建设„国家科技支撑计划项目“10万吨级膜法海水淡化国产化关键技术开发与工程示范”的一期工程„2008年5月杭州水处理技术开发中心完成项目初步设计„2008年9月在六横台门大葛藤山南麓奠基开工项目概述„2010年元月完成10万吨反渗透海水淡化场地平整；一期2万吨海水淡化土建设施建设；一期1万吨反渗透海水淡化设备系统的安装调试，系统设备的考核运行。项目概述„项目总面积56610m2（85亩）„一期日产2万吨海水淡化工程项目占地面积12654m2（19亩）„已竣工完成总建筑面积7662m2，容积率为0.43„设施包括主厂房，絮凝反应沉淀池，无阀滤池，海水清水池，产水池，海水取水泵房等。项目概述„经10个月考核运行，设备与系统运行正常„二套反渗透海水淡化装置水温15℃时，产水量1万吨/日„产水水质经检测符合国家GB/T5749《生活饮用水卫生标准》要求„其他经济、技术、环保等要求均达到规定指标和设计要求项目概述„项目概述„工艺设计及设备配置„平面布置„调试结果„成本与效益分析提纲提纲工艺设计及设备配置海水取水工艺设计及设备配置„海水取水取自大葛藤湾航道海水，该海区海水流动量大，海水水质符合GB3097《海水水质标准》一、二类标准工艺设计及设备配置„取水方式海水取水为自吸式取水，海水取水管采用HPE管材工艺设计及设备配置„取水设施取水管长度约130米，岸基至海域长度为50米，在涵洞口用法兰连接；取水设施按10万吨级建设；工艺设计及设备配置„取水泵¾采用耐腐耐磨的双相钢卧式单级离心泵；¾取水泵设置二开一备，泵启动与海水清水池液位联锁，吸水管设置二级粗孔滤网；工艺设计及设备配置„海水一级预处理„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；„工艺采用折板絮凝反应+斜管沉淀——无阀滤池过滤的工艺；„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，无毒性的优点；工艺设计及设备配置絮凝沉淀工艺工艺设计及设备配置•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+斜管沉淀；工艺设计及设备配置¾单套絮凝反应沉淀池处理水量为1200m3/h，出水浊度≤10NTU工艺设计及设备配置•已建成六套无阀滤池•单套无阀滤池处理水量为400m3/h，出水浊度≤1NTU工艺设计及设备配置„海水一级预处理„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艺，具有节能、设备投资少、操作管理简便的优点；工艺设计及设备配置„海水二级预处理„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；„二级过滤配置Φ3200压力式机械过滤器共14台，全自动/手动两用，并上下游工艺连锁，具有过滤精度高、纳污量大，反洗周期长、自耗水量少、恢复性能好等特性；工艺设计及设备配置海水二级预处理„滤器内填装不同级配的精制石英砂，单台滤器设计流速8-10m/h，出力80m3/h，出水水质SDI4；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、有害物质、胶体、细菌等杂质，海水变为可饮用的淡水。日产1万吨反渗透海水淡化系统由二套组成，单套装置出力为日产5千吨，系统由保安滤器、高压泵、压力提升泵、能量回收装置和反渗透膜堆等设备组成工艺设计及设备配置„每套反渗透海水淡化装置为一级一段配置，采用美国DOW高脱盐膜元件，每套392支，56根乐普1000psi压力膜壳，每套产水量为208m3/h（15℃），产水电导200µS/cm;„采用国内首创的压力容器接口形式，使配水合理，接管紧凑方便。工艺设计及设备配置¾主体部件及设备大部分实现国产化，降低投资，减少运行和维护成本；¾国内首次应用国产高压泵于海水淡化，并配置变频装置，实现既节能又便于操作运行；工艺设计及设备配置国产高压泵运行各项性能指标优于国外同类产品工艺设计及设备配置„为回收高压浓水的能量，系统配置14台220型美国PX能量回收装置，浓水能量回收效率90%，有效降低反渗透海水淡化的吨水单位电耗。工艺设计及设备配置产水后矿化处理与供水z在反渗透海水淡化产水中加入CO2，经过CaCO3滤池和石英砂滤池，提高产水的钙硬度、PH和碱度，使出水水质的Langelier指数近似零，符合GB5749《生活饮用水卫生标准》要求，经供水管网输送不出现黄水；z该反渗透海水淡化产水的后矿化处理工艺是目前国内第一次用于海水淡化现场；工艺设计及设备配置产水后矿化处理工艺设计及设备配置产水后矿化处理工艺设计及设备配置产水后矿化处理与供水„供水采用CLO2消毒杀菌，与供水增压泵联锁，确保供水安全；„供水泵为卧式单级离心泵2台，一开一备，流量420m3/h，扬程50米，配置变频器，实现变频供水。供水管与供水管网联网；„供水管设置余氯，PH监测仪表。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；„海水清水池有效容积1666m2，产水池有效容积1992m2，调质水池有效容积292.4m2；工艺设计及设备配置浓海水排放两种方式„接管排至1000亩盐田„排放点在进水口北面一公里处大海，排放前设置初沉池工艺设计及设备配置自动控制¾采用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，尽最大可能保证系统通讯网络的正常运行。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\反洗、反渗透的整体操作，所有自动阀的手\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。电气设计根据工艺要求，海水淡化工程按二级负荷考虑，反渗透高压泵采用690V配电，其余均采用380V配电。„项目概述„工艺设计及设备配置„平面布置„调试结果„成本与效益分析提纲提纲平面布置平面布置„取水泵房256㎡，按10万m3/d反渗透海水淡化规模规划；„两套混凝反应和斜管沉淀池，按20000m3/d海水淡化系统配置，占地面积622㎡；„无阀滤池六座，占地面积2×173㎡。平面布置„海水淡化主厂房占地面积为27×60米，层高约10.5米。三边辅房设二层和三层，建筑面积3430㎡；„北面布设20000m3/d反渗透海水淡化装置、能量回收装置、高压泵等，为一层结构；„南侧布设海水增压泵、罗茨风机、产水泵等。平面布置„主厂房南面，相间约12.0米处，由西向东排布2000m3产水池一只，34.0×25.0米机械滤器房，1666m3海水清水池一只，清水池东北端设6m3硫酸储槽一只。„项目概述„工艺设计及设备配置„平面布置„调试结果„成本与效益分析提纲提纲调试结果„2009年11月调试成功,2010年1月投入试运行；„系统设备运行正常、稳定，各设施、设备达到额定出力；„电气自控系统满足工艺要求，仪表、仪器配置到位，反映运行状态和数据；„各工艺段出水水质达到设计要求，产水水质经化验分析达到GB5749要求。系统运行参数指标系统运行参数指标2.7千瓦时/吨水总能耗999.69%脱盐率8优于500ppm90.39mg/L产水含盐量728895.78mg/L海水含盐量6超过40%42.9%回收率5560m3/h浓水流量4超过417m3/h420m3/h产水流量37.1产品水pH215℃15℃海水温度1结果合同或国家标准值实测值项目„项目概述„工艺设计及设备配置„平面布置„调试结果„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„每年扣除检修等假日，开工期每年按330日计。„设备系统产水量按日平均产水10000吨。„电价按六横市售电价0.82元/kwh测算。„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„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3个月更换计算,反渗透膜元件寿命按3年计算。„年维修费以设备投资费的1%计。„人员工资及福利费，以劳动定员10人，工资及福利费按5万元/人.年计，年工资及福利费总额50万元。„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50%计。成本与效益分析成本与效益分析3.377合计0.07625其他费用0.15250工资及福利费0.10534.49维修费0.561184.97膜与材料费0.27390.09药剂费2.21729.3电费吨产水费用（元）年支出金额（万元）项目名称吨产品水生产成本估算表每吨淡水成本构成图电费成本65%膜与材料费17%其他费用18%电费成本膜与材料费其他费用成本与效益分析成本与效益分析成本与效益分析„降低造水费用，关键是降低能耗。„从技术层面上，目前六横示范工程运行吨水电耗约为2.7千瓦时，吨水电耗已在国内外处于先进水平，降低能耗需要在节能技术上新的突破。„从能耗费用成本上，由于六横示范工程目前使用的是工业电价，海水淡化作为一项民生工程，需要有关方面制定相应的政策，对于电耗为主要成本的海水淡化工程采用优惠电价。成本与效益分析成本与效益分析„膜与材料费占造水费用的16.6%。„测算中，膜是按照3年寿命估算的。„从舟山地区海水淡化的实践来看，合理的预处理和规范的运行管理，可以让反渗透膜元件使用5年甚至7年。„如果膜按照6年寿命估算，制水成本将下降8%左右。成本与效益分析成本与效益分析全球市场前景„到2009年，已有150多个国家和地区在利用海水淡化技术，海水淡化日产水量已达到3590万立方米，2009年新增产水量460万立方米，年增长率为14.6%。„海水淡化产业已达到了快速发展的阶段，反渗透海水淡化技术正在不断提高与发展，系统的投资和运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„我国反渗透海水淡化技术也不断更新，系统国产化率不断提高,六横项目国产化率已达到70%以上，目前工程投资费用已是10年前的50%，能耗下降60%，反渗透海水淡化技术商业化应用前景越来越广阔。成本与效益分析成本与效益分析社会效益„随着市政给水价格不断上涨，市政给水价格和海水淡化造水成本越来越接近。反渗透海水淡化作为市政供水补充的一条重要途径，成为城市供水系统有效保障。