实例：三沙市永兴岛海水淡化厂工程设计

因此，本工程从减少使用药剂保护环境、节约工程用地等方面考虑，采用电解沉淀+超滤预处理工艺。海水是理想的电解液，纳米催化电解可在短时间内氧化分解海水中的有机物，使海水脱稳，具有一定的絮凝效果，通过后续沉淀工艺去除水中的胶体物质和悬浮性物质，无需投加化学药剂。

同时电解过程中产生的Cl、O等自由基，可有效杀灭藻类、微生物等，解决膜生物污染的问题。电解预处理技术已在三沙市赵述岛40 m3/d小型海水淡化工程中得到应用，效果良好。沉淀后出水采用超滤膜过滤可确保满足反渗透进水水质要求，减轻对反渗透膜的污染。

4.3反渗透产水再矿化技术

海水经淡化处理后，钙离子含量很低，其水质不稳定且具有较强的腐蚀性，因此本工程考虑对其进行化学稳定性处理。改善海水淡化水稳定性的措施是对其进行再矿化处理，提高水中矿物质和碱度含量，使其水质稳定，不具有腐蚀性，并符合生活饮用水标准，这样既可以维护居民身体健康又能稳定水质。

矿化通常是通过过滤、投加化学药剂等措施来实现。海水淡化产水再矿化处理是调节产水pH，加入钙等矿化物，从而调节反渗透产水的碱度和硬度，适度提高pH，使产水的总碱度为80 mg/L（以CaCO3计），总硬度为80～120 mg/L（以CaCO3计）。使水质既不产生结垢，也不对输水管造成腐蚀。

可用于反渗透产水再矿化处理工艺方案大致有如下5个。

（1）向反渗透产水投加CO2和过量的Ca（OH）2，反应式：2CO2+Ca（OH）2=Ca（HCO3）2。

（2）投加CO2后的反渗透产水通过CaCO3的滤床，反应式：CO2 + H2O + CaCO3=Ca（HCO3）2。

（3）投加Ca（OH）2和Na2CO3，反应式：Ca（OH）2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH。

（4）投加CaCl2和NaHCO3，反应式：CaCl2+2NaHCO3=Ca（HCO3）2+2NaCl。

（5）用处理后的含盐水与反渗透产水进行适量的勾兑。

以上5个方案，应根据工程情况、水质、处理水量和投资运行成本进行比选。方案3、方案4、方案5主要是向淡化水中投加药剂，操作运行维护较为简便，但费用较高，适用于较小型的淡化水装置。方案1、方案2适用于较大型的海水淡化厂，其中方案2具有更高的经济性。

本工程产水规模为1 000 m3/d，属于小型海水淡化工程，且距离陆地比较远，CO2的储存及运输比较困难，且操作难度大，因此方案1和方案2不适用。Ca（OH）2需用生石灰制备，制备原料需要从陆地运输上岛，且使用过程中会产生大量的石灰渣，造成新的污染和破坏，因此方案3不适用。方案5采用自来水与海水淡化水进行勾兑，勾兑比例为1∶5～1∶10（淡化海水∶自来水），但岛上船运淡水量不足，该方案不适用。

通过以上对比分析，本工程采用方案4，通过投加CaCl2和NaHCO3实现淡化水的矿化处理。

4.4浓海水处理

本工程规模较小，周边海水量巨大，浓海水采用排海处理。

5系统流程

海水淡化系统由纳米催化电解絮凝沉淀系统、超滤系统、海水淡化膜系统、后处理系统、药剂投加系统组成。海水通过取水系统进入纳米催化电解机，电解机出水进入斜板沉淀池，再经过柱式超滤系统过滤后，作为海水淡化膜系统的进水。

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