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反滲透海水淡化水質分析儀表選型要點
發布時間:2021-08-01 08:16:30

反滲透海水淡化是以海水為原料制造淡水的過程,水質控制貫穿于海水淡化的全部流程單元。對于實際的海水淡化系統,必須配備必要的在線水質分析儀表,實時監測必要的水質項目,以保證系統在期望的狀態運行。

根據HY/T 074-2018《反滲透海水淡化工程設計規范》、GB/T50619-2010《火力發電廠海水淡化工程設計規范》等規范的有關規定,結合國內外實際海水淡化工程的儀表配置設計,總結反滲透海水淡化系統的基本在線監測項目如表1所示。

反滲透表1.png

1、電導率儀

電導率( electrical conductivity,EC) 反映了電解質溶液傳導電流的能力,用于間接表征水溶液中鹽分或離子的含量。海水淡化的原海水電導率通常在49mS/cm左右,海水淡化產品水電導率通常≤2000μS/cm。反滲透海水淡化工程中用到的在線電導率儀主要分為兩類,反滲透膜前用的電導率儀是海水型電導率儀,其測量范圍宜選1mS/cm~200mS/cm;反滲透膜后的電導率儀是淡水型電導率儀,其測量范圍宜選0mS/cm~10mS/cm。

2、濁度儀

濁度反映了水中懸浮物對光線透過時所發生的阻礙程度,用于間接表征水溶液中懸浮物的含量。我國海岸線較長,不同海域海水濁度差異很大,其中舟山海域海水濁度最高時超過300NTU。反滲透海水淡化產品水濁度通常≤1NTU。海水淡化工程中用到的在線濁度儀主要選用低量程濁度儀,測量范圍宜選0NTU~100NTU。當原海水水質屬于高濁海水時,可選用中高量程濁度分析儀,其量程范圍宜選0NTU~1000NTU。

3、SDI儀

污染指數( silt density index,SDI)反映了水中污染物對液體分離膜的污染程度,用于間接表征水中膠體、懸浮物、金屬氧化物及有機物等含量,是評價反滲透給水水質的一項重要指標。反滲透海水淡化過程中,通常要求反滲透膜進水SDI≤5。國內外SDI儀采用的測試方法是基于美國材料與試驗協會發布的標準,即ASTM D4189-07。目前,市場上的SDI儀主要分為兩類,一類是屬于半自動在線測量,即每次測試前需要手動更換過濾頭并啟動測量; 另一類是屬于全自動在線測量,即每次測試前無需任何手動操作,但測量周期通常≥0.5h。根據測量過程中間隔時間的不同,SDI分為SDI5、SDI10和SDI15,對應的間隔時間分別是5min、10min和15min,其中SDI15應用最為廣泛。SDI儀選型時,通常選用的量程范圍為0~6(SDI15)。

4、ORP計

氧化還原電位(oxidation-reduction potential,ORP)反映了水溶液的電化學特性,用于間接表征反滲透給水的氧化還原性能,是評價反滲透給水水質的一項重要指標。在反滲透海水淡化系統中,為避免上游管路設備被微生物污染,要求在取水端進行加氯殺菌。但反滲透膜的分離層由芳香聚酰胺高分子材料構成,其耐氧化性較差,反滲透給水在進入膜前必須消除余氯。為監測反滲透給水中的余氯含量,通常選用ORP作為替代參數進行監控。反滲透給水的ORP值通常≤+300mV。ORP計選型時,通常選用的量程范圍為-2000mV~+2000mV。

5、pH計

pH值定義為水中氫離子活度的負對數,用于表征水體酸堿性的強弱。原海水的pH值比較穩定,一般在7.8~8.1之間,其中標準海水pH值為8.1。反滲透海水淡化系統中控制pH值的主要目的是控制膜前的結垢污染和膜后產品水的腐蝕性。海水淡化產品水的pH值通常在5.5~7.0之間,呈弱酸性,用于市政供水時必須進行堿度調節。p H計選型時量程固定,選用的范圍為0~14。

6、余氯儀

余氯定義為水體中以次氯酸、次氯酸鹽和單質氯形式存在的氯,用于表征水的消毒效果。反滲透海水淡化系統中,需要設置余氯監測點的位置有兩處,一處位于預處理單元,另一處位于后處理及輸配單元。在海水淡化預處理管線內,為抑制微生物生長繁殖,需要保持0.5mg/L~1.0mg/L 的余氯濃度。在海水淡化后處理管線內,為保證消毒效果,按照GB5749-2006《生活飲用水衛生標準》,要求與消毒劑接觸30min后出廠水中的余氯濃度≥0.3mg/L。海水淡化預處理單元中的余氯儀通常用ORP計替代,海水淡化后處理系統中的余氯儀不宜用ORP計替代。余氯儀選型時,通常選用的量程范圍為0mg/L~5.0mg/L。

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