風(fēng)光互補海水淡化系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計-

1、 海這源駐必資這潔遠析光互補供電技術(shù)進行耦合。電滲析海水淡化系統(tǒng)單位制水能耗約在1015kW/m3,而反滲透海水淡化系統(tǒng)單位制水能耗約4kW/m3。電滲析法海水淡化一般為直流型,反滲透法又可分為直流型和交流型兩類。本文采用的是反滲透法,采用能適應(yīng)流量的差壓交換式能量回收裝置,并且在海水淡化高壓泵出口設(shè)置有蓄能器,可通過調(diào)節(jié)高壓泵運行功率或啟量遠攔蓄的地表水少,可利用量更少,淡水資源十分緊缺。根據(jù)調(diào)查的實際情況,結(jié)合未來幾年的發(fā)展趨勢,預(yù)測永興島地區(qū)未來五年內(nèi),島上居民生活用水、植被灌溉、施工建設(shè)、水產(chǎn)加工、船舶補給等用水約需8001000t/d。結(jié)合現(xiàn)有水資源情況,新增一套500t/d的海水淡

2、化裝置基本可以滿足永興島未來五年對淡化量的需求。徐子丹,張建中,張希建,薛立波,余濤,陳寬(杭州水處理技術(shù)研究開發(fā)中心,浙江杭州310012地制宜地開發(fā)當(dāng)?shù)刎S富的風(fēng)能、太陽能等可再生清潔能源,并以此為動力進行海水淡化,是解決沿海及偏收稿日期:2013-04-21基金項目:國家科技支撐計劃項目(2009BAB47B04;浙江省科技項目(2011C31046作者簡介:徐子丹(1986-,女,助理工程師,研究方向為海水淡化;E-mail:xe001聯(lián)系作者:張建中,工程師;聯(lián)系電話:180*;E-mail:zjz0126海水第39卷增刊2013年6月Vol.39SupplementJun.,2013

3、56網(wǎng)絡(luò)出版時間:2013-08-26 13:26網(wǎng)絡(luò)出版地址: 水量日制水量/t永興島的風(fēng)力資源豐富,年有效風(fēng)能密度平均為80285W/m2,年有效風(fēng)能在1050kWh/m2以上,年平均風(fēng)速達56m/s以上,是我國風(fēng)力發(fā)電的最佳地區(qū)之一。同時,永興島具豐富的太陽能資源,年日照時數(shù)在2900h左右,年太陽輻射總量在6000MJ/m2以上,屬我國太陽能資源較豐富的地區(qū)之一。因此,在永興島發(fā)展風(fēng)光互補海水淡化具有得天獨厚的優(yōu)勢。項目組通過查詢NASA風(fēng)光資源數(shù)據(jù)顯示,永興島地區(qū)50m高處年平均風(fēng)速為6.2m/s、平均光照時2圖2發(fā)可以谷”智能電量量不m/s化裝置,并分成34個獨立的制水單元,海水淡

4、化裝置總運行功率和產(chǎn)水流量可自動調(diào)節(jié)。在滿足年制水總量的條件下,提出5種不同供電模式的新能源海水淡化方案,并對不同方案的設(shè)備投資、年制水量、制水成本等經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)進行對比分析,結(jié)果見表1。5種供電模式下的海水淡化月平均日產(chǎn)水量情況如圖3所示。最低,但此電量高于大于實際要求。光電比例的能源的互補示5種供電kW風(fēng)力好,大部分合采用“光。這樣,既又能兼顧到平穩(wěn),而風(fēng)期的季節(jié)風(fēng)等。因此合理安排風(fēng)、光發(fā)電系統(tǒng)配置比例、海水淡化系統(tǒng)制水功率、運行模式,對于提高裝置產(chǎn)水量、降低制水成本非常重要。表1不同供電模式下的海水淡化制水成本分析Tab.1The water production cost of sea

5、water desalination under different power supply mode方案供電模式12345光電光電為主、風(fēng)電為輔風(fēng)光各半風(fēng)電為主、光電為輔風(fēng)電10001000100010001000505050505018001700165016001500蓄電池/kWh海水淡化/(m3h-1投資估算/萬元總發(fā)電量/(kWha-1平均制水量/(m3d-1制水成本/(元m-37663237702167721617741087780005005005005005005.935.665.525.385.11-100150200300600400300200-功率/kW風(fēng)光徐子丹等

6、,風(fēng)光互補海水淡化系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計57以方案二的“光電為主、風(fēng)電為輔聯(lián)合供電的海水淡化裝置”為例,風(fēng)力發(fā)電機功率100kW ,光伏陳列功率400kW ,海水淡化裝置規(guī)模50m 3/h ,日平均產(chǎn)水量為500m 3,制水成本約5.66元/t 左右。目前,三沙市永興島上生活用水主要來自雨水收集、海水淡化、島水開發(fā)和陸地補給。該島電力供應(yīng)主要是靠柴油發(fā)電機提供,柴油發(fā)電機發(fā)電效率低,供電成本較高。島上小型柴油發(fā)電海水淡化裝置,制水成本約20元/t 左右。從海南有專門的船只運來淡水供永興島居民使用,但費用很高,運3000t 的淡水, 風(fēng)光互補海水淡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,影響系統(tǒng)運行的因素很多。比起單獨供電的太

7、陽能和風(fēng)能的海水淡化系統(tǒng),風(fēng)光互補海水淡化系統(tǒng)的產(chǎn)水量穩(wěn)定性較有優(yōu)勢。在具有同樣制水量的情況下,可提高蓄電池的壽命,降低制水成本,具有較好的經(jīng)濟效益。因此,建設(shè)新能源海水淡化系統(tǒng)在氣象資源條件適合的地區(qū),應(yīng)盡量采用風(fēng)光互補發(fā)電的方式。這樣,既能保證海水淡化裝置的產(chǎn)水量平衡,又能兼顧到制水成本的經(jīng)濟性。Yu Juan,Guo Shulian,Chen Aihua,Nie Chunmei(Refining &Petrochemical Research Institute,Keramay Petrochemical Company,Petrochina,Karamay 834000,ChinaTh

8、eapplicationof biologicalsynergist in the biologicsystem ofindustrial water workshop inKelamayipetrochemical Company was evaluated.Theresults show that the sludge settlement ratio of aeration pool,effluent of the second deposition basin and COD reduced with the addition of biological synergist.After

9、 thehigh COD impact,the system recoverycycle wasshortened from 10d to1week.Thedevicehaswell operationstate and stable effluentquality.refinery wastewater;biology treatment;biological synergist;SV 30;COD;impact resistance因為污泥中生物群落的一個長期的自平衡性,污泥的質(zhì)量濃度仍然維持較高15g/L 左右,但SV 30卻能保持在90%左右,說明污泥的壓實密度更高。好氧池沖擊恢復(fù)期由原來的10d