一、核心工艺原理:反渗透与热膜耦合的规模化升级
中天恒远中大型海水淡化设备以 **“高效反渗透(RO)为主、热膜耦合为辅”** 的复合工艺为核心,针对海水(含盐量 35000-42000mg/L)的规模化处理需求,构建 “预处理模块化 + 核心分离高效化 + 后处理标准化” 的工业级处理体系,单系统日均产水量覆盖 50-50000m³,适配城市供水、工业补水等大型场景。
(一)技术核心逻辑
高压梯度分离技术:针对中大型系统的高产能需求,采用多级高压泵串联设计,通过 ABB 变频系统精准调控压力梯度(一级渗透压力 5.5-6.5MPa,二级渗透压力 4.0-5.0MPa),配合大通量反渗透膜元件,实现水分子的阶梯式分离,系统脱盐率稳定在 99.5% 以上,单套设备日均产水可达 50000m³。
热膜耦合增效机制:在高盐度海水(含盐量>40000mg/L)处理场景中,集成低温多效蒸馏(MED)与反渗透技术的耦合系统 —— 先通过蒸馏工艺降低海水盐度至 20000mg/L 以下,再进入反渗透单元深度脱盐,较单一 RO 工艺能耗降低 40%,回收率提升至 55%-65%。
浓水梯级资源化:针对中大型系统产生的大量浓水(日均排放量可达产水量的 60%),采用 “浓水制盐 + 余热利用” 双回收模式 —— 浓水经蒸发结晶装置提炼工业盐(纯度≥99.1%),蒸馏过程中产生的余热反哺预处理系统加热,实现能源与物质的双重回收。
(二)工业化工艺全流程

预处理模块化系统:按进水规模拆分 3-6 个并行处理单元,每个单元包含五级深度处理 ——
格栅过滤:去除直径>5mm 的漂浮物(如海藻、塑料杂质);
超滤装置:采用 PVDF 中空纤维膜,去除 0.1μm 以上胶体、微生物,污染指数(FI)控制在<2;
活性炭过滤:填充椰壳颗粒活性炭,吸附有机物与异味,COD 去除率达 80% 以上;
阻垢剂 / 杀菌剂投加:按 5-8mg/L 比例投加复合阻垢剂,同步通过次氯酸钠发生器现场制备杀菌剂(有效氯浓度 500mg/L),抑制微生物滋生与盐垢生成;
保安过滤:采用 316L 不锈钢滤器与 1μm 折叠滤芯,保障核心膜组件安全。
核心分离单元:根据产能需求配置 8-12 组膜壳阵列(每组含 12-16 支反渗透膜元件),膜壳采用高强度 FRP 材料(工作压力等级 10MPa);热膜耦合系统则集成 4-8 效蒸馏塔,利用工业余热或新能源加热海水至 70-80℃,通过蒸汽冷凝实现初步脱盐。
后处理与智能管控:淡水经 pH 调节(投加碳酸钠)与矿物质添加(补充钙、镁离子),使水质硬度维持在 80-120mg/L,再经臭氧杀菌(投加量 0.3mg/L)后进入清水库;控制系统采用西门子 S7-400 PLC,集成 SCADA 系统实现远程监控,可实时调节各单元运行参数,系统响应延迟<1 秒。
二、设备核心优势:规模化场景的系统性突破
相较于小型设备与传统技术,中天恒远中大型海水淡化设备依托 **“模块化设计 + 低碳技术 + 全周期服务”** ,形成六大核心竞争力:
(一)高效高产:满足规模化供水需求
超大处理容量:单套设备产水量覆盖 50-50000m³/d,可通过多系统并联实现百万级产能,如配套石化项目时,单日可供应 30 万吨工业用水,满足全厂 30% 的淡水需求。
极致净化精度:脱盐率稳定在 99.5%-99.8%,出水 TDS≤30mg/L,电导率<50μs/cm,同时去除 99.9% 的细菌病毒、95% 以上的重金属离子,水质符合 GB5749-2006 生活饮用水标准与 GB/T 19923-2005 工业用水标准。
(二)节能低碳:全生命周期成本优化
多元能源适配:支持 “电网 + 新能源” 双供电模式,可配套风能、太阳能发电系统(如 100kW 光伏阵列 + 储能电池),结合余热回收技术,单位制水电耗降至 2.0-3.5kWh/m³,较传统设备降低 30%-50%。
浓水资源化利用:浓水回收率达 90% 以上,其中 60% 用于制盐(年产工业盐可达设备处理海水总量的 3.5%),40% 用于冷却用水,综合效益使制水成本降低至 3-8 元 / 吨,接近市售纯净水价格。
(三)灵活适配:多场景定制与扩展
模块化组合设计:预处理、分离、后处理单元均采用标准化模块,可根据进水水质与产能需求灵活增减,如海岛项目采用集装箱式模块(单箱产能 500m³/d),工业项目采用固定式钢结构模块,建设周期缩短至 3-6 个月。
极端环境适应:设备防护等级达 IP67,可在 - 20℃-50℃温度范围稳定运行;膜组件与管道采用耐腐材料(如 2205 双相不锈钢),在高盐雾、强腐蚀的沿海或化工园区环境中,设备使用寿命延长至 15 年以上。
(四)智能运维:降低规模化管理难度
全自动化运行:实现 “进水 - 处理 - 产水 - 排放” 全流程无人值守,系统可自动识别污染指数异常、膜压差升高,触发化学清洗程序;配备远程运维平台,工程师可通过电脑端调整参数,故障响应时间缩短至 2 小时内。
低维护成本设计:膜组件采用标准化接口,单组更换时间<2 小时;核心部件(如高压泵、阀门)均选用国际一线品牌(格兰富、斯派莎克),年故障率低于 3%,年维护成本仅为设备总价的 2%-3%。
(五)安全可靠:多重保障系统稳定
水质全流程监控:在预处理、核心分离、后处理环节均设置在线监测点,实时监测 TDS、pH 值、余氯等 12 项指标,数据每 2 秒更新一次,超标时自动停机并切换备用系统,确保出水水质连续达标。
多重安全保护:具备高压保护(超 7MPa 自动卸压)、低压保护(进水压力<0.2MPa 停机)、过载保护、火灾报警四大功能,电气系统采用防爆设计,适配化工、电厂等高危场景。
(六)政策适配:符合绿色发展要求
低碳排放优势:新能源驱动的系统可减少 80% 以上的碳排放,热膜耦合工艺利用工业余热,实现 “零外购能源” 运行,符合 “双碳” 政策要求,可享受地方节能补贴。
资源化示范效应:“淡化供水 + 浓水制盐” 的联产模式,符合循环经济政策,已纳入多地水资源保障重点项目库,如沿海钢铁企业项目实现 “水 - 钢 - 盐” 协同发展,被评为国家级绿色示范工程。
三、典型应用场景与实证
沿海城市供水:为某滨海新区配备 3 套 50000m³/d 设备,采用光伏 + 电网双供电,日均产水 15 万吨,满足 30 万居民用水需求,运行 2 年无故障,产水成本较外购地表水降低 40%。
石化工业补水:为某大型石化项目配套热膜耦合系统,单日处理海水 30 万吨,产出淡水 18 万吨,浓水提炼工业盐 500 吨,实现 “工业用水自给 + 副产品创收”,年节约水费超 2000 万元。
海岛集群供水:为南海某群岛部署 8 套 1000m³/d 集装箱式设备,配套风能发电系统,实现离网运行,覆盖 5 个岛屿、8000 名居民,彻底解决 “靠天吃水” 问题,设备耐盐雾腐蚀性能通过 3 年验证。





