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“一种苦咸水处理撬装单元系统”在阿尔及利亚获专利
中国石油工程建设有限公司 胡亚菲 / 时间:2017-10-11 16:19:23

  据中油工程微信公众平台2017年9月28日讯 5月底,中国石油工程建设有限公司阿尔及利亚分公司“沙漠苦咸水课题组”在阿国申请的“一种苦咸水处理撬装单元系统”发明专利顺利通过阿尔及利亚专利局的审核,专利正式生效,这是阿尔及利亚分公司首次在海外成功申请专利。该项技术的运用,能有效增加新的水资源供应量,提高水资源的利用效率,更为海水淡化工程进行技术储备,为CPECC在行业外开辟一个新的业绩增长点。
  地处北非的阿尔及利亚是一个严重缺水的国家,北部靠海,人口集中但缺乏淡水资源,中南部地区地处撒哈拉沙漠,缺水尤为突出。撒哈拉沙漠地区地下蕴藏着丰富的地下水资源,但是不能直接饮用,需要进行脱盐处理。在北非,与阿尔及利亚水资源情况类似的还有利比亚、突尼斯、马里等多个国家,开发利用地下苦咸水是解决内陆地区缺水问题的最佳途径,因此在该地区地下苦咸水处理市场巨大。
  阿尔及利亚政府招标实施南部沙漠地区InSalah至Tamanrasset的引水工程,投资高达20亿欧元。从地处撒哈拉沙漠腹地的因萨拉城市北部70公里处取水,经处理后,由6座泵站接力每天输送50000立方米的地下水到距离740公里的省会城市塔曼拉撒特。该输水项目已运行2年,其中6座泵站共有12套反渗透水处理撬,淡水生产能力为1立方米/小时,回收率只有67%。但是,长输管道原水中氯离子含量高于WHO标准3倍以上,不但对部分不锈钢管道造成了腐蚀,也让用水居民对水质多有抱怨。为此,阿尔及利亚政府要求加快水源地脱盐站的建设,以将地下原水处理到饮用水标准外输,并且要求脱盐站全厂回收率至少为85%。该脱盐站工程规模巨大、技术要求高、项目环境恶劣、现成经验少,具有较高的执行难度,也有较大的研究价值。


水泵站输水主管线

水泵站输水主管线


  为了掌握沙漠地区苦咸水脱盐处理技术、降低能耗、综合利用等技术,扩展和开发水务项目进行技术储备,有必要通过实验解决一系列关键技术问题,建立一整套苦咸水及类似成分的煤层气产出水处理的技术方案。
  2013年,阿尔及利亚分公司以水泵站项目为依托成立了“沙漠苦咸水脱盐处理与综合利用实验研究”课题小组,时任分公司党委书记沈全锋出任课题组组长,由阿尔及利亚水泵站项目部和原CPECC大连设计分公司共同完成。
  课题组在科技创新实践中,发扬不怕苦、不怕累的精神,长期扎根撒哈拉沙漠施工一线,探寻着沙漠地下苦咸水进行脱盐处理的问题所在和最佳的解决方案。研究伊始,课题组发现采用反渗透技术(RO)对沙漠地下苦咸水进行脱盐处理以满足该国南部饮用水供给具有巨大的市场前景,但存在以下难题:一是阿尔及利亚政府对全厂回收率的要求较高,通常苦咸水淡化工程水回收率为75%,但是阿尔及利亚政府提出全厂回收率大于等于85%甚至95%的要求;二是电耗及药剂消耗费用巨大;三是污堵及结垢会导致运行压力升高、能耗升高、产水流量降低、水质变差,造成需要频繁的化学清洗和膜组件更换。
  找准了问题,就要对症下药,“苦咸水处理撬装单元系统”专利技术应运而生。课题组通过对反渗透中间性试验装置的技术研究,获得了沙漠苦咸水脱盐处理的一系列工艺配置方案及理论计算结果,对浓水回流、产水勾兑等提高系统回收率的各种途径进行了技术经济比较,并基于比选结果确定了中间性实验设备配置及大型脱盐工厂工艺建议。课题组自行研制的小型高回收率水处理撬在撒哈拉沙漠腹地的水泵站完成组装并经过14天负载测试、3个月半工业运行测试和6个月工业运行考核,水质分析结果非常理想,实践证明该技术解决了沙漠苦咸水淡化系统回收率从67%提高到85.5%的技术难题。通过测试回收率、水质、添加剂用量和膜清洗周期等,证明了其运行的稳定性及经济性。
  目前,我国科技成果转化率大约在25%左右,真正实现产业化的不足5%,与发达国家80%转化率差距巨大。研究成果是否能够成功转化决定了科技创新活动的成效和生命力。科研团队十分注重知识产权保护,大力推进科技成果转化。2015年10月份开始向阿尔及利亚专利局提交“苦咸水处理撬装单元系统”技术专利申请,终于在经过了19个月的审查公示等流程之后,此项专利正式生效。目前,阿尔及利亚分公司在SP1油泵站项目现场利用专利技术制造了小型水处理撬,解决施工员工的饮用水问题,还计划在当地生产水处理撬以满足广大沙漠地区人民生活的需要,使科技的力量惠及民生,为当地人民造福。