DB37 T 1177-2009 火力发电厂反渗透海水淡化装置设计导则.PDF

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1、 ICS 27.100 P 60 DB37 山东省地方标准 DB37/T 1177-2009 火力发电厂反渗透海水淡化装置 设计导则 2009-02-23 发布 山东省质量技术监督局 发 布 2009-03-01 实施 DB37/T 1177-2009 前 言 本标准附录 A 为资料性附录。 本标准由山东省经济贸易委员会、山东省质量技术监督局提出。 本标准由山东能源标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：华能威海发电有限责任公司。 本标准主要起草人：王垚、李青、徐光照、王振彬、戚务美。 I DB37/T 1177-2009 火力发电厂反渗透海水淡化装置设计导则 1 2 3 3.1 3.2 3.

2、3 3.4 范围 本标准规定了火力发电厂反渗透海水淡化装置设计导则的术语和定义、设计原则、海水取水、海水 预处理、反渗透海水脱盐处理、高压泵和能量回收装置、清洗装置、清水池、浓水排放和产水后处理、 供配电装置、控制系统和管道材料的要求。 本标准适用于火力发电厂反渗透海水淡化的工程设计，对其他行业反渗透海水、高盐度苦咸水淡化 工程、锅炉补充水反渗透处理的设计可参考使用。 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的 修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡

3、是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB 3097 海水水质标准 GB 17167 用能单位能源计量器具配备和管理通则 GB/T 19249-2003 反渗透水处理设备 GB/T 21369-2008 火力发电企业能源计量器具配备和管理要求 GB 50013 室外给水设计规范 GB 50052 供配电系统设计规范 GB 50057 建筑防雷设计规范 GB/T 50265 泵站设计规范 GB 50316 工业金属管道设计规范 DL/T 951-2005 火电厂反渗透水处理装置验收导则 DL/T 5068-2006 火力发电厂化学设计技术规程 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。

4、反渗透 在膜的原水一侧施加比溶液渗透压高的外界压力，只允许溶液中水和某些组分选择性透过，其他组 分不能透过，而被阻挡在膜的高压侧并随浓溶液排出的分离过程。 反渗透膜 用高分子材料制成的，用于反渗透过程使溶剂与溶质分离的半透膜。它能够在外加压力作用下，使 水溶液中的水分子和某些组分选择性透过，从而达到分离或浓缩的目的。 反渗透膜元件 由反渗透膜、流道间隔体、带孔的中心管和支撑材料等组装成能进行水处理的最小的膜分离单元。 反渗透膜组件 将一只或数只反渗透膜元件、内联接件、端板、密封圈，按一定技术要求与单只反渗透膜壳组装而 1 DB37/T 1177-2009 成的组合器件。 3.5 3.6 3.7

5、 3.8 3.9 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 6 6.1 6.1.1 脱盐率 膜元件、组件或装置进水浓度和产水浓度的差值与进水浓度的比值，表示脱除给料液盐量的能力， 单位为百分比（%） 。 产水量 在规定的运行条件下，膜元件、组件或装置在单位时间内生产的产品水的量，单位为立方米/天 （m 3 /d） 。 水通量 单位时间内透过膜元件单位膜面积的产品水量，它取决于膜元件类型和原水性质，单位为立方米每 平方米每小时（m 3 /（m 2 h)） ，或立方米每平方米每天（m 3 /(m 2 d)） 。 回收率

6、在规定的运行条件下，膜元件、组件或装置的产品水流量与给水流量之比，单位为百分比（%） 。 能量回收装置 海水淡化反渗透装置中对高压浓水能量进行回收利用的单元。 设计原则 反渗透系统或装置的设计原则应符合经济合理、技术可行、安全可靠、节能环保的原则。 工程项目选址前应收集取水海域至少一年的水质分析资料（共 4 份）， 海水分析报告格式见附录 A。 工程项目选址应符合国家法律法规和当地城市规划。 设备布置应符合工艺要求和当地实际情况，便于施工、生产操作和维修。 配管设计应符合 GB 50316 规定。 系统和装置选用的计量器具应满足 GB 17167 和GB/T 21369 的要求。 海水取水 取

7、水点海水水质一般应符合 GB 3097 规定的一类、二类水质要求。 取水点应远离海水养殖场、污水排放口、码头等易造成海水污染的场所。 取水构筑物应对海水和海雾具有良好的防腐蚀性能，并符合 GB 50013的规定。 海水取水泵应根据水量、水压、水质、泵的效率等因素综合确定，并配置一台备用泵。泵的过流 部件应选择耐海水腐蚀的材质。 海水取水泵电机容量大于 55kW 时，宜采用电机变频调速。 每台取水泵的出水管上应设置调节阀、止回阀和压力表。 当采取开放取用海水时，取水泵前应设相应的滤网设备，以除去海水中的海草、贝壳和杂物。 当海水温度较低时，应当采用取提高海水取水口处温度的措施，如在电厂海水冷却水

8、排放口处取 海水。 海水预处理 一般要求 海水预处理工艺流程应根据原海水水质、设计生产能力、预处理后水质要求，结合当地条件， 通过技术经济综合评价确定。 2 DB37/T 1177-2009 6.1.2 6.1.3 6.1.4 6.2 6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.3 6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.4 6.3.5 6.4 6.4.1 6.4.2 6.4.3 6.5 6.5.1 6.5.2 6.5.3 6.6 6.6.1 6.6.2 6.6.3 6.7 6.7.1 6.7.2 6.8 6.8.1 6.8.2 6.8.3 7 7.1 7.1.1 7.1.2 预处理后的海水水

9、质应满足膜供应商提供的膜进水水质的要求。 海水预处理一般采用沉淀（混凝）、澄清、过滤的预处理工艺或混凝澄清加超滤的处理工艺。 用于海水预处理的设备、仪器、管材和阀门应选择耐海水腐蚀的材料。 杀菌灭藻 预处理海水量较小时，宜采用商品次氯酸钠或二氧化氯作为消毒剂；预处理海水量较大时，宜 采用液氯或电解海水制取次氯酸钠作为消毒剂。 消毒剂投加点宜选择在过滤设备前或海水取水口。 投加氯的设计用量，应根据当地海水水质和预处理工艺确定，过滤设备出口点余氯含量应在 0.1mg/L0.5mg/L 范围内。 混凝 应根据海水浊度、pH 值、温度选择混凝剂和助凝剂。 当原海水浊度小于 15NTU，宜投加助凝剂。

10、当淡化水用作生活饮用水时，所选用的絮凝剂和助凝剂不得含有对人体健康有害的成分。 絮凝剂和助凝剂的混合液在海水中的投加量，应根据海水的浊度、温度及采用的絮凝沉淀设备 情况通过试验确定，并结合运行经验加以适当调整。 絮凝剂和助凝剂的加药点应设在过滤设备前的一定距离或设置管道混合器，以便药液与海水有 3min5min的混合接触时间。 澄清 澄清器(池)的型式应根据原水水质、处理水量、处理系统和水质要求等，结合当地条件选用。 澄清器(池)不宜少于两台。当有一台澄清器(池)检修时，其余的应保证正常供水。 澄清器(池)的其他要求应符合 DL/T 5068的 5.2.1 条的规定。 过滤 应根据处理的海水量

11、和水质确定过滤器的数量和过滤面积。 过滤器宜选用多介质过滤器或超滤（微滤）。 过滤器的其他要求应符合 DL/T 5068 的5.2.2 条的规定。 阻垢剂 为了防止难溶无机盐类在反渗透膜面上结垢沉淀，可投加阻垢剂。 阻垢剂的使用方法和投加量应符合膜供应商推荐的要求。 宜选用反渗透海水淡化专用阻垢剂。 水的脱氯 对于芳香聚酰胺反渗透膜元件，当进水游离氯含量大于 0.1 mg/L 时，应在保安过滤器前投加亚 硫酸氢钠等还原剂。 水的脱氯也可以采用活性炭过滤器，活性炭过滤器运行流速为 8m/h15m/h。 保安过滤器 为了保护反渗透膜和高压泵不受悬浮颗粒损害，应在高压泵前设置 5m 的保安过滤器。

12、根据海水预处理水量和滤芯出水能力，设计保安过滤器滤芯数量和规格。 保安过滤器使用前，应用 1%的盐酸将滤芯循环流动酸洗半个小时，然后用水冲洗干净。 保安过滤器的滤芯可以方便地进行更换。 反渗透海水脱盐处理 反渗透膜元件 反渗透膜元件宜选用卷式复合膜。当水源污染严重时，可选用抗污染的复合膜。 当原海水总溶解固体 TDS15000mg/L时，可选用水通量大、脱盐率低的反渗透海水膜元件；当 原海水 TDS15000mg/L 时，可选用高脱盐率的反渗透海水膜元件。 3 DB37/T 1177-2009 7.1.3 7.2 7.2.1 7.2.2 7.2.3 7.2.4 7.2.5 7.2.6 7.2.

13、7 7.2.8 反渗透膜元件的主要设计参数应符合膜供应商提供的膜元件性能参数。 反渗透装置 在设计中应选取膜元件的水通量中间值，不宜选取下限值作为设计依据。 根据海水水质、水温、产水能力，和膜供应商提供的膜元件产水量、水回收率等性能参数，确 定膜元件型号、数量。 根据设备空间限制和设备外形尺寸要求来确定反渗透容器可内置的膜元件数量，进而确定的膜 组件的数量。宜采用膜供应商反渗透系统设计软件进行设计计算。 大中型反渗透装置（日产淡水 120m 3 及以上）的反渗透压力容器组件应单独布置在机架上，压力 容器布置的最高高度应方便于装卸膜元件。 膜系统的产水量与水温密切相关，所以反渗透控制装置上一定要

14、设有监测给水温度的仪表，并 具有相应的超温限报警功能，防止对膜元件造成损坏。 海水水温变化引起的产水量变化可根据膜供应商提供的温度变化曲线或计算公式校核。 反渗透膜元件的最大回收率、最大水通量、最大给水流量和最小浓水流量应符合膜供应商推荐 的数值。 大中型反渗透装置的水回收率应不小于 35%。回收率测定方法应符合 GB/T 19249 第6.2.2 条规 定。回收率按（1）式计算： Y= j C Q Q 100（1） 式中： Y水的回收率，单位为百分比（）； j Q 海水进水流量，单位为立方米/小时（m 3 /h）； c Q 产品水流量，单位为立方米/小时（m 3 /h）。 7.2.9 7.2

15、.10 8 8.1 8.1.1 8.1.2 8.1.3 8.1.4 8.2 8.2.1 8.2.2 8.2.3 9 9.1 反渗透装置设计时，应考虑防止或降低反渗透高压泵启动时对膜元件产生的水力冲击负荷。应 在反渗透高压泵出口安装电动慢开阀（高压泵变频除外） 。 淡化水用于锅炉补充水时，宜采用二级反渗透+离子交换或电除盐（EDI）除盐工艺。 高压泵和能量回收装置 高压泵 大中型反渗透海水淡化工程的高压泵和能量回收装置宜设置单独泵房，噪音大于 85dB 时，应采 取消音措施。泵房的设计应符合 GB/T 50265 的要求。 在反渗透高压泵进出口安装压力表和压力控制器。在反渗透高压泵进水压力低于设

16、定值时应报 警停泵。反渗透高压泵出口压力一旦在规定的时间内持续高于设定值时，系统应报警停泵。 高压泵过流部分应选择耐海水腐蚀的材料。 高压泵电机容量大于 55kW 时，应采用电机变频调速。 能量回收装置 反渗透海水淡化系统应设置能量回收装置。 根据经济技术比较确定配置高性能的能量回收装置。 根据反渗透海水淡化装置的进水量和浓水排放量选择能量回收装置的型号和数量。 清洗装置 反渗透装置应设置冲洗管路和流量计。 4 DB37/T 1177-2009 9.2 9.3 9.4 9.5 10 10.1 10.2 10.3 10.4 11 11.1 11.1.1 11.1.2 11.1.3 11.2 11

17、.2.1 11.2.2 12 12.1 12.2 12.3 12.4 13 13.1 13.2 13.3 13.4 13.5 13.6 13.7 14 与反渗透开始稳定运行的参数相比，出现下列情况之一时，应对反渗透膜元件进行清洗： a) 产水流量下降10； b) 产水中盐透过率增加 10； c) 反渗透进水口和浓水出水口压差上升 15。 化学清洗液的配方和清洗方法参照膜供应商的要求。 应设置停机淡水自动冲洗装置。 其他要求应符合 DL/T 951 标准中4.6条和 4.7 条之规定。 清水池 水池的容积应根据水量、水泵能力等因素确定。 水池池底应易于排水和排污。 水池应设置水位计或液位传感器。

18、 水池内壁材质应不影响水质，水池用于生活饮用水时，内壁材质应无毒。 浓水排放和产水后处理 浓水排放 浓水排放应符合海洋环境保护的要求。 浓水排放点应远离海水取水口。 反渗透浓水宜回收重复利用，如电解海水制氯、烟气脱硫等。 产水后处理 当产品水作为生活饮用水时，可采用 pH 调节、消毒等方法，使产品水最终符合 GB 5749 的要 求。 当产品水作为锅炉补充水时，宜采用离子交换或电除盐等后续处理工艺。 供配电装置 工程用电负荷等级、供电要求、电压选择应符合 GB 50052的规定。 工程电源进线和电缆设计应符合 GB 50057 的规定。 接地装置应满足人身安全、设备正常运行和安全要求，应保证接

19、地电阻4。 防雷接地单独设置接地装置，应按 GB 50057 规定采取防止反击措施。 控制系统 反渗透海水淡化的控制水平和控制方式，应根据产水能力和电厂容量、机组自动化水平等因素， 经技术经济比较确定。 反渗透海水淡化系统宜采用程序控制，其控制内容应根据工艺需要考虑。 反渗透海水淡化系统进水母管上应设计安装余氯表或氧化还原电位表。 反渗透海水淡化系统应设置进水电导率表、流量表、温度表、各段给水压力表。 反渗透海水淡化系统应设设置产品水电导率表、流量表。 电导率表应具有现场指示、记录、超限值报警功能。 在反渗透装置中,总产品水流量表、浓水流量表均应具有现场指示、水量累计和记录功能；各段 （各级）

20、产品水流量及浓水流量均应有现场指示和水量累计记录，以便计算出各段（各级）的给水量、 回收率和整个系统的水回收率。 管道材料 5 DB37/T 1177-2009 14.1 14.2 14.3 14.4 高压泵、高压管路及保安滤器材质均应选用不锈钢，当原水含盐量在 7000mg/L30000mg/L 时， 建议选用含钼量为 4.05.0的 904L 不锈钢；当原水为含盐量在 32000mg/L 以上的海水时，建议选 用 254SMO、SAF2205、2507 不锈钢。 产品水输送管和储槽一般采用非腐蚀的优质 PE、PPR、CPVC、ABS 工程塑料和玻璃钢复合材料等。 低压海水、浓水管道件宜采用

21、钢衬胶（塑） 、玻璃钢、UPVC等。 高压部分的密封材料宜使用聚四氟乙烯或性能相当的其他材料。 6 DB37/T 1177-2009 附 录 A （资料性附录） 海水分析报告格式 工程名称 化验编号 取水地点 取水部位 取水时气温 取水日期 年 月 日 取水时水温 分析日期 年 月 日 水样种类 透明度 嗅味 项 目 mg/L mmol/L 项 目 mg/L mmol/L K + +Na + 总硬度 Ca 2+ 非碳酸盐硬度 Mg 2+ 碳酸盐硬度 Fe 2+ 硬 度 负硬度 Fe 3+ 甲基橙碱度 Al 3+ 酚酞碱度 NH4 + 酸 度 Ba 2+ 酸 碱 度 pH值 Sr 2+ 氨氮 阳 离 子 合计 游 离CO 2 Cl - COD Mn/Cr SO4 2- BOD5 HCO3 - 溶解固形物 CO3 2 全固形物 NO3 - 悬浮物 NO 2- 细菌含量 OH - 全硅(SiO 2) 非活性硅 (SiO2) 合计 TOC 阴 离 子 其 他 离子分析误差 溶解固体误差 pH值分析误差 化验单位： 负责人： 校核者： 化验者： 7 DB37/T 1177-2009 8 D B 3 7 / T X X X 2 0 0 8