Système de dessalement d'eau de mer par osmose inverse

Étude de cas: Installation d'un système de dessalement par osmose inverse de l'eau de mer sur le Haigong 101

I. Vue d'ensemble du projet

"Haigong 101" est un navire d'ingénierie offshore principalement utilisé pour la réapprovisionnement des plates-formes offshore, la construction d'ingénierie près de la côte et les opérations de sauvetage d'urgence,exploitation à long terme dans les zones côtières et offshoreL'approvisionnement initial en eau douce du navire reposait sur le ravitaillement à terre et le transport d'eau douce par bateau, ce qui entraînait de longs cycles de ravitaillement, des coûts élevés et un approvisionnement instable.Surtout pendant les opérations continues en haute mer.Pour résoudre le problème de l'autosuffisance en eau douce, la Commission a mis en place une série de mesures visant à améliorer la qualité de l'eau.l'équipe du projet a décidé d'installer un système de dessalement par osmose inverse de l'eau de mer pour réaliser une production d'eau indépendante en mer, assurant les besoins en eau pour l'exploitation et l'utilisation domestique.

II. Sélection et conception du système

1Sélection de la technologie

Compte tenu des caractéristiques des scénarios d'ingénierie offshore, tels que la salinité élevée, l'humidité élevée, les vents et les vagues fréquents, l'espace compact et l'alimentation électrique limitée,La technologie de dessalement de l'eau de mer par osmose inverse (RO) de qualité marine a été sélectionnéeCette technologie est un procédé de dessalement purement physique, qui présente des avantages tels qu'une faible empreinte, une faible consommation d'énergie, un démarrage rapide, une automatisation élevée et une qualité de l'eau stable.Il peut s'adapter à l'environnement turbulent de l'océan., et l'eau produite répond directement aux normes en matière d'eau potable.

2. Conception des paramètres de base

- Capacité de production: 200 m3/j, pour répondre aux besoins quotidiens en eau potable, en eau sanitaire et en eau d'exploitation à petite échelle de 80 à 100 personnes à bord.

- Route du procédé: prise d'eau de mer → Prétraitement (filtration multimédia + filtration de précision + filtration de sécurité) → Première phase d'osmose inverse → Post-traitement (ajustement du pH, minéralisation,La plupart des produits de la pêche sont destinés à l'élevage, à l'élevage, à l'élevage, à l'élevage, à l'élevage et à l'élevage..

- Configuration du noyau: utilise des membranes RO en spirale importées à haut taux de dessalement, des pompes à haute pression avec dispositifs de récupération d'énergie,et un système de commande intelligent PLC avec démarrage/arrêt automatique, des fonctions d'alarme de défaut et de protection contre le nettoyage.

- Exigences en matière de matériaux: les tuyaux et les réservoirs sont en acier inoxydable 316L et en matériaux composites résistants à la corrosion, adaptés à l'environnement corrosif de l'océan où les salins sont très abondants.

III. Défis de l'installation et de la construction du système

1. **Optimisation de la disposition de l'espace:** En raison de l'espace limité sur les ponts des navires et dans les cabines, une conception intégrée modulaire a été adoptée.dosage chimique, et le nettoyage sont intégrés dans deux unités à patins, compactement disposées dans une cabine dédiée sur le pont arrière, réduisant l'espace au sol et facilitant l'installation et l'entretien.

2. **Résistance aux vibrations et installation stable:** Pour relever les défis de la navigation turbulente et des opérations d'oscillation,la base de l'équipement est renforcée par des supports d'absorption des chocs de haute résistance et la structure du fond du navire;. Des joints flexibles et des supports anti-swing sont ajoutés aux tuyaux pour assurer un fonctionnement stable dans des conditions de roulement ± 15° et d'inclinaison ± 10°.

3. **Retraitement et prétraitement de l'eau de mer:** Utilisation d'une prise d'eau de mer à faible niveau, équipée d'un bac à ordures et d'un filtre rotatif pour intercepter les débris et les algues dans l'eau de mer.Le prétraitement consiste à ajouter des floculants, inhibiteurs de l' écaillage et bactéricides pour éliminer les solides en suspension et les colloïdes, empêchant l' impureté et l' écaillage de la membrane.

4- Adaptation électrique et automatisation
Le système est connecté au réseau électrique de basse tension maritime, équipé d'une alimentation régulée et d'un circuit d'urgence dédiés; le système de commande PLC permet le démarrage/arrêt à un bouton,production automatique d'eau, la surveillance en ligne de la qualité de l'eau, le nettoyage automatique et le fonctionnement sans surveillance.

IV. Fonctionnement et résultats du système

1. Flux de processus

1L'eau de mer pénètre dans le système de prétraitement par la pompe d'admission, en passant par un filtre multimédia et un filtre de sécurité de 5 μm pour éliminer les impuretés.

2L'eau de mer prétraitée est pressurisée à 5,5-7,0 MPa par une pompe à haute pression et pénètre dans le module de membrane RO. Les molécules d'eau pénètrent à travers la membrane pour former de l'eau douce,tandis que le sel et les impuretés sont retenus sous forme de concentré et rejetés.

3L'eau perméée subit un ajustement du pH, une minéralisation et une désinfection ultraviolette avant d'être envoyée au réservoir d'eau douce pour stockage.

4Le concentré est traité par un dispositif de récupération d'énergie pour récupérer l'énergie résiduelle, ce qui réduit la consommation d'énergie du système.

2Indicateurs opérationnels

- Taux de dessalement: ≥98,5%

- Conductivité de l'eau du produit: ≤ 20 μs/cm, répondant aux "normes de qualité de l'eau potable"

- Consommation d'électricité par tonne d'eau: ≤ 3,5 kW/h/m3 (avec récupération d'énergie)

- Taux de récupération du système: ≥ 40%

- Opération continue: production d'eau stable pendant 24 heures, cycle de maintenance unique ≥ 30 jours

3. Les avantages de l' application

- Autosuffisance: élimine complètement la dépendance à l'égard du ravitaillement en eau douce, ce qui prolonge le temps d'exploitation en mer de 7 jours à plus de 30 jours.

- Réduction des coûts: le coût par tonne d'eau est d'environ 9 yuans, bien inférieur à celui de l'eau douce transportée par bateau (25-35 yuans/m3), ce qui entraîne une économie annuelle de plus de 1,5 million de yuans.

- Flexible et efficace: produit de l'eau douce qualifiée dans les 30 minutes suivant le démarrage, produisant de l'eau douce sur demande, adaptable à plusieurs zones marines et à différentes conditions d'exploitation.

- Respectueux de l'environnement et fiable: procédé physique sans pollution chimique, eaux usées concentrées répondant aux normes de rejet, faible taux de défaillance du système et entretien facile.

V. Résumé et valeur du projet

L'installation et l'application réussie du système de dessalement de l'eau de mer par osmose inverse HaiGong 101 fournissent une solution mature d'autosuffisance en eau douce pour les navires de génie maritime.Grâce à une conception modulaire, adaptation à la marine, contrôle automatique intelligent et optimisation de l'économie d'énergie, le projet a abordé les principaux problèmes dans les scénarios de génie marin, y compris les contraintes d'espace,conditions de fonctionnement, consommation d'énergie et qualité de l'eau.

Cette étude de cas valide l'applicabilité et la viabilité économique de la technologie d'osmose inverse dans le domaine du génie marin,fournissant un modèle reproductible pour la modification de l'approvisionnement en eau douce de navires similairesIl améliore efficacement la capacité d'exploitation continue à longue portée et le niveau de soutien des équipements d'ingénierie navale de mon pays.