1 吨 / 小时海水淡化纯化水设备是专为海岛居民、远洋船舶、沿海小型工业等场景设计的海水淡化系统,以高盐度海水(含盐量 30000-45000mg/L)为原水,通过 “预处理 + 海水反渗透 + 后矿化” 工艺,每小时可产出 1 吨符合《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2022)的纯化水,同时兼顾工业用水需求(电导率≤50μS/cm)。设备具备抗高盐、抗污染、占地面积小等特点,能在高湿度、强腐蚀的海洋环境中稳定运行,为缺乏淡水的场景提供可靠的用水解决方案。
一、核心工艺架构与抗盐设计
设备针对海水高盐、高浊度、高微生物的特性,采用强化型预处理与专用海水反渗透技术,确保稳定产水:
(一)海水预处理系统:抗污染屏障
格栅过滤单元:
采用 316L 不锈钢自清洁格栅(孔径 1mm),拦截海水中的浮游生物、藻类、泥沙等大颗粒杂质,避免后续设备堵塞。格栅配备自动冲洗装置(每小时旋转刮洗 1 次),冲洗水回流至原水端,不影响系统回收率。
多介质过滤单元:
φ500mm 316L 不锈钢滤罐(耐受盐雾腐蚀),内装 800mm 厚级配滤料(下层 6-8mm 特种陶粒 + 中层 2-4mm 石英砂 + 上层 1-2mm 活性炭),运行流速 10m/h。陶粒滤料通过吸附与筛分作用,去除水中直径≥5μm 的悬浮物,将浊度从原水的 10-30NTU 降至≤1NTU,SDI(污染指数)≤3,为反渗透系统提供优质进水。
防垢与杀菌预处理:
阻垢系统:计量泵自动投加海水专用阻垢剂(如六偏磷酸钠,投加量 3-5mg/L),防止碳酸钙、硫酸钙在反渗透膜表面结垢,阻垢剂储罐容积 50L,可连续运行 30 天。
杀菌系统:采用紫外线杀菌器(功率 30W,波长 254nm),杀灭海水中的微生物(如藻类、细菌),杀菌率≥99.9%,避免生物污染反渗透膜,灯管寿命 2000 小时,到期自动预警。
精密保安过滤:
316L 不锈钢外壳过滤器(40 英寸),内装 1μm 折叠滤芯(2 支并联),截留预处理后残留的微小颗粒与胶体,确保进入反渗透系统的颗粒污染物≤0.1mg/L。滤芯更换周期 15 天,通过压差变送器(±0.01MPa)提示更换,防止滤芯堵塞导致压力骤升。
(二)海水反渗透系统:脱盐核心
海水专用反渗透配置:
采用 4 支 4040 型海水反渗透膜(SWRO,2 支串联 ×2 组并联),膜材质为耐盐型芳香族聚酰胺,单支膜面积 85ft²,设计脱盐率≥99.6%。针对海水高渗透压特点,运行压力维持在 5.5-6.0MPa(约为普通反渗透的 4 倍),水温适应范围 5-35℃(配备钛合金板式换热器,确保水温≥15℃时产水量稳定)。
能量回收装置:
系统集成 PX 型能量回收器(效率≥96%),将反渗透浓水(压力 5.5MPa)的余压回收至高压泵进水端,降低高压泵能耗。未配置能量回收器时,吨水电耗约 8kW・h;配置后降至 4.5kW・h,节能 44%,年节电约 3 万度(按年运行 8000 小时计)。
产水与浓水参数:
产水量:1.0 吨 / 小时(连续运行),峰值 1.1 吨 / 小时(≤2 小时)
浓水排放量:0.6 吨 / 小时(系统回收率约 62%)
产水含盐量:≤500mg/L(原水 35000mg/L 时),电导率≤800μS/cm
浓水含盐量:≥65000mg/L,通过专用管道排放至远离取水点的海域
膜清洗系统:
配备 200L 316L 不锈钢清洗箱,支持酸性清洗(1% 柠檬酸,pH2.5-3.0,去除无机垢)与碱性清洗(0.1% EDTA+0.1% NaOH,pH11.0-11.5,去除有机物与生物膜)。当产水量下降 15% 或进出口压差上升 25% 时,自动启动清洗程序(循环 60 分钟),恢复膜性能,清洗周期约 3 个月。
(三)后处理系统:水质优化
脱硼处理(可选):
针对海岛居民饮用水需求,可增设 1 支 4040 型低压反渗透膜作为二级脱硼单元,在 pH 8.0-8.5 条件下,将海水中的硼含量从 4-5mg/L 降至≤0.5mg/L(符合 WHO 饮用水标准),二级产水占比约 80%,其余 20% 回水至一级反渗透进水端。
矿化调节:
产水进入 φ300mm 矿化罐,内装食品级碳酸钙与硫酸镁复合矿化滤料,溶解出钙(20-50mg/L)、镁(10-30mg/L)等矿物质,提升口感并符合饮用水标准。矿化罐运行流速 15m/h,滤料更换周期 12 个月。
终端消毒:
采用臭氧发生器(产量 5g/h)进行终端消毒,臭氧投加量 0.5mg/L,接触时间 5 分钟,杀灭水中残留微生物(菌落总数≤10CFU/mL),并通过活性炭过滤器去除剩余臭氧(≤0.05mg/L),避免异味。
(四)控制系统与辅助单元
防腐型控制系统:
控制柜采用 316L 不锈钢材质(防护等级 IP65),内置西门子 S7-1200 PLC 与 7 英寸触摸屏,实时显示产水量、压力(5.5MPa 高压表)、电导率、盐度等参数,具备以下功能:
自动启停(根据储水箱液位联锁)
高压保护(超压 6.2MPa 自动停机)
低压保护(进水压力<0.2MPa 报警)
数据记录(存储周期 2 年,支持 U 盘导出)
储水与输送:
配备 3m³ 316L 不锈钢储水箱(带液位计),满足 3 小时应急用水需求。输送泵采用海水泵(316L 叶轮),流量 2m³/h,扬程 30m,将水输送至用水点,管道采用 PE 材质(耐海水腐蚀),接口处用 316L 不锈钢法兰。
二、性能参数与海洋环境适配性
性能指标 |
参数标准 |
海洋环境优化设计 |
产水能力 |
1 吨 / 小时(连续) |
抗台风设计(可固定于甲板或混凝土基础) |
脱盐率 |
≥99.6% |
膜元件耐温差冲击(-5 至 40℃) |
运行压力 |
5.5-6.0MPa |
管路采用高压不锈钢(316L),耐压≥8MPa |
能耗 |
4.5kW・h / 吨水 |
集成能量回收器,适应船舶电网波动 |
设备尺寸 |
2800×1500×1800mm |
模块化设计,可拆解运输(船舶吊装) |
重量 |
约 800kg |
底座配减震垫,降低船舶航行震动影响 |
海洋环境适配技术:
防腐蚀处理:所有外露金属部件采用 316L 不锈钢或喷涂聚脲防腐层(厚度≥1mm),螺栓选用哈氏合金材质,耐受盐雾腐蚀(符合 ISO 9227 标准,5000 小时盐雾测试无锈蚀)。
抗风浪设计:设备框架采用方钢焊接(壁厚 5mm),底部配膨胀螺栓固定孔,可在 8 级风浪条件下稳定运行,船舶用设备额外配备减震器(振幅≤5mm 时无影响)。
低维护设计:关键部件(如高压泵、能量回收器)选用船用级产品,平均无故障运行时间(MTBF)≥1000 小时,日常维护仅需每周检查滤芯与药剂液位。
三、适用场景与核心价值
(一)典型应用场景
海岛居民生活用水:为 50-80 人的小型海岛提供饮用水,某南海海岛应用后,居民饮水成本从每吨 30 元(外运)降至 8 元,年节省费用约 5 万元。
远洋船舶用水:适配 500 吨级渔轮或工程船,满足船员生活用水(每人每天 200L)与设备清洗需求,产水可直接用于烹饪、淋浴,无需外运淡水。
沿海应急供水:台风或灾害导致淡水供应中断时,可快速部署为临时供水站,每小时 1 吨产水量可满足 200 人的基本饮水需求。
海水养殖育苗:经矿化调节后的产水可作为育苗用水(盐度 500-1000mg/L),某鲍鱼养殖场应用后,幼苗存活率提升 20%。
(二)核心价值
水源独立:摆脱对陆地淡水的依赖,直接利用海水生产合格用水,解决海岛、船舶的 “饮水难” 问题。
经济高效:能量回收技术使吨水成本控制在 8-10 元(含电费、耗材),远低于外运淡水(30-50 元 / 吨)。
环境友好:浓水排放浓度符合海洋环保要求(≤70000mg/L),且系统无化学污染,对海洋生态影响小。
灵活部署:1 吨 / 小时产能适配小型场景,设备可车载运输或船舶吊装,安装调试周期≤2 天,即装即用。
1 吨海水淡化纯化水设备通过 “强化预处理 + 高效脱盐 + 海洋适配” 的技术组合,在高盐、高腐蚀环境中实现稳定产水,为缺乏淡水的海洋场景提供了经济可靠的解决方案,其模块化设计与低维护特性,使其成为海岛开发、远洋作业不可或缺的关键设备。
