我所高固含量海水淡化技術研發取得進展

    挖泥船是疏通航道、清理港灣、吹填島礁的海上利器，對于保障我國海洋運輸、海上維權、海島開發等戰略任務的實施具有重要意義。挖泥船通常要進行數周乃至數月的持續作業，在此期間需為船員和設備進行淡水補給。因此，挖泥船大多配備海水淡化設備以解決自身淡水供給問題。然而，海底淤泥在挖泥船耙吸或絞吸作用下翻騰涌動，導致周邊海水夾帶大量泥沙。無論對于膜法還是蒸餾法淡化設備，這些數量眾多、尺度不一的泥沙均會在系統內形成不同程度污堵，導致運行能耗偏高，清洗維護周期頻繁，嚴重時會導致設備停機無法運行。天津航道局為解決高固含量海水淡化設備正常使用問題，特此委托我所開展技術攻關。
    本項目的技術難點首先在于挖泥船周邊海水的固含量大（1000~10000mg/L），其中細小顆粒所占比重較高。以天津、唐山、秦皇島等渤海地區為例，在泥質海底沉積物中25μm以下的顆粒物平均可占總比重40%以上，傳統過濾器難以對如此大量且微小顆粒進行有效脫除。其次，船艙內空間極為有限，要求海水預處理工藝簡單、設備集成度高，導致陸基上傳統絮凝沉降工藝無法應用。此外，為降低船員工作強度，成套設備需實現無人化運行，最大程度提高其可靠性，延長維護周期。
    淡化室組織科研力量多次親赴現場，對各型號挖泥船進行了實地調研和水質采樣。根據調研結果，項目組創新采用水力旋流分離技術去除海水所含細小顆粒物。經測試證明，在離心沉降作用下，海水中大部分顆粒物可經旋流器底流口連續排出，對于海底淤泥脫除率可在85%以上；分離后的海水清液所含粒徑可保持在5μm以下，經24h以上存放無沉積物形成，為后續的海水預處理及蒸餾淡化提供了水質保障?；谠擃A處理技術的試驗成功，項目組相繼完成適用于挖泥船20噸/日板式蒸餾海水淡化的成套技術方案，為項目后續的施工建設奠定了重要技術基礎。