摘要:結合印尼宏發韋立熱電廠2×C30MW+4×B25MW機組海水淡化系統安裝實例,總結出反滲透海水淡化施工工序及膜元件安裝技術要點,并成功通過反滲透膜元件輔助工裝優化了該膜元件的安裝技術。保證了施工進度及工藝質量,控制了施工成本。
關鍵詞:反滲透技術;海水淡化;工藝質量
反滲透技術海水淡化系統具有生產淡水
節能、快速以及制備力強的特點。本工程設計淡水制備量為19080m3/d,為保證反滲透技術海水淡化系統產水水質及長期穩定運行,有效控制膜元件安裝質量至關重要,文章所列的施工方法有效的解決了反滲透海水淡化工程安裝難題。
施工工藝方案:
(1)化水車間設備、管道安裝:化水車間基礎交安后,在車間封頂前,利用吊車依次將雙介質過濾器,超濾裝置,一、二級海水反滲透裝置,反滲透裝置高壓
泵等大型設備吊裝就位。
(2)雙介質過濾器:工程設置36臺雙介質過濾器,均分4個單元,制備水量4×458~506m3/h。雙介質過濾器利用石英砂、無煙煤為過濾介質,出水濁度≤1NTU。
填裝填料前,檢查確認設備內水帽已安裝緊固,并使用預處理后的水源將設備、管道沖洗干凈。在雙介上方利用腳手架做為填料填裝平臺,采用流水線施工模式,開箱、叉車倒運、提升至倒運平臺、人工拖運、填裝等工序流水化進行,有條不紊的將所有石英砂、無煙煤填裝完畢,蓋上人孔蓋,將設備滿水對填料進行浸泡。24h后再對填料進行交叉反洗和正洗,目的是去除填料中的雜物,為下一步設備的投運做好準備。
(3)超濾系統膜元件安裝:工程設置8臺超濾(UF)裝置,均分4個單元,可同時或單獨運行,制備水量8×262m3/h。超濾膜過濾精度在0.005-0.01μm范圍內,可有效去除水中的微粒、膠體、細菌、熱源及高分子有機物質。超濾膜的安裝有很嚴格的要求,安裝技術要求如下:
a.膜元件存放條件:干燥、通風良好,遠離熱源、陽光、紫外線直射,防雨、防塵,不接觸有機溶劑干燥,存放溫度在5℃~40℃之間,原包裝中存放。
b.安裝前化水車間封頂、地面硬化工作已完成,避開易干燥的安裝場地(如陽光直射、大風天氣)。
c.確認超濾前的預處理系統能夠穩定工作。
d.完成對所有流量計、壓力表、水質監測儀器的監測和校驗。
e.為縮短安裝時間,充分做好安裝前的準備工作,如安裝工具、連接零部件等的準備。
f.安裝前,對系統進行沖洗,沖洗水源選用雙介產水,沖洗30分鐘左右取樣檢測,檢測水質濁度與雙介產水相同,關閉所有
閥門,使進水管道充滿水。
g.膜組件不得摔落、翻倒、震動和受到其他撞擊,如果受到撞擊,即使外殼未損傷,膜也可能受損。
h.安裝操作要連續進行,膜組件排水以后不能長時間放置,安裝時間過長會使膜發生干燥而喪失過濾性能,且膜組件的端蓋護罩和返回口保護蓋拆卸后,不能長時間放置。
i.安裝完一個單元的膜組件后,馬上向膜組件內注滿水進行保存。
所有施工工序采用流水線施工模式,系統沖洗、膜元件開箱、倒運、膜元件組裝、安裝在超濾裝置、調整等工序有條不紊的流水化進行。
系統沖洗:安裝前先進行超濾膜進口段沖洗,沖洗水源為雙介質過濾器產水,沖洗完畢后開始進行超濾膜的安裝。沖洗水質濁度要求與雙介質過濾器產水水質濁度要求相同。
膜元件安裝:拆下膜元件上、下端蓋護罩以及上側返回口螺母,排出氯化鈣水溶液,約100~500ml左右。粘貼“進水口”標簽方向朝下,粘貼“返回口”標簽方向朝上安裝。O型圈、端蓋、端蓋螺母、透明接頭等部件依次自內向外組裝各部件,將組裝后的膜元件安裝到超濾設備內。
(4)反滲透系統膜元件安裝:工程設置6臺一級海水反滲透(SWRO),總制備水量6×177m3/h;5臺二級淡水反滲透(BWRO),總制備水量5×159m3/h。反滲透膜元件能截留水中的各種無機離子、膠體物質和大分子溶質,從而取得凈制的水。膜元件的安裝亦有很嚴格的要求,安裝技術要求如下:
a.膜元件存放條件:干燥、通風良好,遠離熱源、陽光、紫外線直射,防雨、防塵,不接觸有機溶劑干燥,存放溫度在10℃~30℃之間,原包裝中存放。
b.安裝前化水車間封頂、地面硬化工作已完成,避開易干燥的安裝場地(如陽光直射、大風天氣)。
c.確認反滲透前的超濾預處理系統能夠穩定工作。
d.確保高壓正常運行下,系統管路無露點,并完成對所有流量計、壓力表、水質監測儀器的監測和校驗。
e.為縮短安裝時間,充分做好安裝前的準備工作,如安裝工具、連接零部件等的準備。
f.必須先安裝一級海水反滲透膜元件,再安裝二級淡水反滲透膜元件,順序不能混亂或同時進行。
g.安裝前,對系統進行沖洗,壓力容器兩端作為排水口,一級海水反滲透沖洗水源必須選用超濾產水,二級淡水反滲透沖洗水源必須選用一級海水反滲透產水。沖洗30分鐘左右取樣檢測,檢測水質檢測結果與上一流程產水水質檢測結果相同或相近,沖洗完畢后使用海綿球與甘油溶液擦拭壓力容器內部。
h.膜組件不得摔落、翻倒、震動和受到其他撞擊,如果受到撞擊,即使外殼未損傷,膜也可能受損。
i.安裝操作要連續進行,膜組件排水以后不能長時間放置,安裝時間過長會使膜發生干燥而喪失過濾性能,且膜組件的端蓋護罩和返回口保護蓋拆卸后,不能長時間放置。j.安裝完一個單元的膜組件后,馬上對膜元件進行沖洗。
所有施工工序采用流水線施工模式,系統沖洗、膜元件開箱、倒運、膜元件組裝、安裝進壓力容器、端蓋封閉等工序有條不紊的流水化進行。
清潔壓力容器:將壓力容器兩側端蓋拆除,打開反滲透進水門進行沖洗,直到沖洗排水水質與上一工序產水水質相同或相近。沖洗結束后使用海棉球浸入50%的甘油溶液后,用橡膠線系緊,在壓力容器內部來回擦洗清潔干凈。
安裝膜元件給水側濃水密封圈,密封圈的安裝方向必須口朝上游張開。
將膜元件本體涂抹潤滑劑,按照膜元件箭頭指示,沿原水水流方向推進,水平裝入壓力容器內。
一級海水反滲透裝置1支壓力容器內安裝7支膜元件,二級淡水反滲透1支壓力容器內安裝6支膜元件。確認膜元件安裝完畢,最后進行進水側端蓋的安裝。安裝產水端UPVC集水管,安裝后進行水沖洗,排放口排水,沖洗潤滑劑直至水質達到淡水水質要求。
實踐證明使用本程序能有效提高施工效率,保證膜元件安裝質量及性能,達到系統長期穩定運行的目的。本程序是一套科學、成熟、高效的技術方案,對于國內、外其他反滲透技術海水淡化工程的安裝具有巨大的示范意義和推廣價值。
參考文獻
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水處理及制氫設備和系統”[S].2009-07-22.
[2]中華人民共和國國家能源局.DL5190.6-2012.《電力建設施工技術規范》第6部分“水處理及制氫設備和系統”[S].2012-01-04.
作者簡介:李強(1981-),男,漢族,山東濟南人,分公司經理,本科,單位:中國電建集團核電工程公司,研究方向:核電站、火電站工程建設及管理。
孫勇(1982-),男,漢族,山東濟寧人,項目經理,本科,單位:中國電建集團核電工程公司,研究方向:核電站、火電站工程建設及管理。
顏飛(1989-),男,漢族,山東濟寧人,技術組長,專科,單位:中國電建集團核電工程公司,研究方向:核電站、火電站工程建設及管理。
李浩(1989-),男,漢族,山東濟寧人,技術員,專科,單位:中國電建集團核電工程公司,研究方向:核電站、火電站工程建設及管理。
《科技創新與應用》作者:李強,孫勇,顏飛,李浩
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