首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司海水淡化工程主體工藝選擇及設計
摘要：介紹了海水淡化主體工藝的幾種原理、方式和目前應用情況，并根據曹妃甸海水水質、水溫的特點和用戶對成品水的水質要求，結合鋼鐵廠蒸汽及發電規劃、人員操作水平、自動化控制水平、維護檢修方式等，對海水淡化的幾種工藝進行了比較和分析。重點對適合鋼鐵廠的低溫多效的工藝配置及性能指標進行了論述。另外，文中還就低溫多效的一些難點技術，如：材質的選擇、腐蝕、結垢、微生物繁殖的防止、不可凝結氣體的排放等問題提出了自己的觀點，對濃鹽水的綜合利用提出了建議，對沿海地區同類工程的建設有一定借鑒意義。
關鍵詞：海水淡化,工藝選擇,低溫多效
1前 言
2005年2月18日國家發展和改革委員會下發“關于首鋼實施搬遷、結構調整和環境治理方案的批復”，要求首鋼按照循環經濟的理念，結合唐山地區鋼鐵工業調整，在河北省曹妃甸地區建設一個具有國際先進水平的鋼鐵聯合企業。新建鋼鐵廠一期建設規模為年產鋼970萬t。
由于新建首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司鋼鐵廠位于地下水和地表水均比較缺乏的華北地區，而鋼鐵企業又是用水大戶，因此，新建鋼鐵廠開發利用非傳統水資源勢在必行。國家發展和改革委員會、科學技術部、商務部、國家知識產權局聯合公布的《當前優先發展的高技術產業化重點領域指南》中指出：“海水利用為先進環保和資源綜合利用領域的優先發展技術”，另外，我國《水法》第二十四條第一款規定：“在水資源短缺的地區，國家鼓勵對雨水和微咸水的收集、開發、利用和對海水的利用、淡化”。因此，根據曹妃甸地區的地理位置和氣候特征，新建鋼鐵廠開發利用海水資源、建設海水淡化工程符合國家節能減排、循環經濟的產業政策，是解決淡水資源緊張局面的有效途徑。
按照設計構想，整個鋼鐵廠各工序所用軟化水及除鹽水將全部通過海水淡化方式解決(為使系統簡化，設計取消了鋼鐵廠的軟水制備系統)，根據鋼鐵廠各工序用除鹽水量及全廠水平衡，初步確定海水淡化工程一期規模為5萬m3／d，一期共分兩步進行建設，每步建設規模為2．5萬m3／d，隨著生產的發展，規模可進一步擴大。鑒于產品水用戶中冷軋工序的用水指標為電導率小于10µS／cm(25℃)，約占總用水量的25％ 。另外，自備電站、干熄焦余熱鍋爐發電、換熱站等工序的需水指標要求也較高，綜合以上因素，確定海水淡化產品水出水指標為：電導率小于10µS／cm(25℃ )
2主要設計條件
2．1海水水質及水溫
2．2能源條件
海水淡化主體工藝過程的能源消耗主要為蒸汽和電。若選用膜法海水淡化工藝，則其能源消耗主要為電，其用電量約為6 kWh／m (成品水)；若選用熱法海水淡化工藝，則其能源消耗主要為蒸汽及電，其用汽量約為0．1 t蒸汽／m3(成品水)，用電量約為1．2 kWh／m3(成品水)。
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