助力科考,海淡系统极地展雄风 - iDesalt造水机在中国南极罗斯海新站的应用实例

2021-09-02 10:11:26 5681


       南极,是地球上唯一迄今未开发的处女地,也是唯一没有常住居民和未被工业污染的洁净之地,是科学实验理想的天然实验室。同时,由于南极处于高纬度的特殊地理位置和气候严寒、冰天雪地,而生物在低温状态下生长缓慢,形成了南极的生物种类不多且数量也少的特点

       中国对于南极的科学考察工作早在上世纪八十年代就已按部就班地开始了,中国南极科考站是提供中国科学家及科研团体或组织对南极开展了多项学科考察研究、多项重大科学研究的科学实验基地,其最早科考站长城站于1985年2月20日建设完工。至今中国南极科考站包括中国南极长城站、中山站、昆仑站和泰山站。以及正在难言岛上在建的第五个科考站中国南极罗斯海新站。

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       该站于2018年开始投建,预计建设为常年考察站,可满足80人度夏、30人越冬,规模5500平方米,辐射科考范围300—500公里,主要内容包括站区建筑布局、设施布置、工程运输装备和航空保障系统完善、科考观测设备设立等。按照建造计划,中国南极罗斯海新站预计于2022年建成并正式投入使用。

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 中国南极罗斯海新站的建设由中国极地研究中心牵头,中国中铁建工集团有限公司负责施工。根据以往的建站经历,施工期间淡水供应短缺是影响施工进度、施工人员生活质量的最大问题,由于考察船运输条件的限制,现场施工人员只能配备少量的淡水,每天淡水配给平均约2L,生活条件非常艰苦。

 建站业主极地中心、总承建商中铁工相关负责人于2017年9月来到乾通环境公司进行考察调研,并通过询价结合技术比选方式确定由乾通环境公司在其iDesalt Robust系列造水机的基础上负责研制一套适合于南极考察站建站期间使用的日产水量5m3/d的二级反渗透海水淡化饮用水装置,从而有效解决建站期间施工及人员用水问题。

 准备开建的中国南极罗斯海新站位于南纬74度59分、东经163度42分的南极难言岛上。这个地方是一片平坦的碎石地海湾,背靠雪山,面朝大海。按中国南极考察队的计划,乾通环境公司需在2017年10月中旬完成海水淡化装置的设计、加工、调试、操作人员培训等系列工作,并于10月底前运至极地科学考察船“雪龙号”出发港口上海港。

 接到此项任务后乾通环境公司非常重视,并与合作伙伴天津海水淡化与资源利用研究所密切配合,针对海水淡化装置安装地点特殊,水文条件与通常差别较大、无借鉴经验,时间要求紧迫等特点,专门成立了项目组,进行了多次技术论证,确保设备安全可靠投入使用。

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乾通环境公司及天津海水淡化与资源利用研究所共同成立的专项项目组成员合影

 南极地区环境温度常年0℃以下,海水温度约-1-2℃,海水需要从冰层下进行取水,取排水管路极容易冻裂;海水淡化装置地处南极,运行维护极其困难,必须保证性能可靠,运行期间保证零故障;同时操作便捷,无须专业人士即可实现系统的操作及维护工作

 项目组在海水淡化装置设计建造中,除设置保障性能的基本措施外,还增加了多种保障措施和技术手段,如取排水、供水管路采用电伴热,防止管路结冰;取水采用“潜水泵+自吸泵”的双保险工艺;采用电磁加热器加热二级反渗透浓水注入原水提升原海水温度等措施。同时,在设备制造及调试的过程中,乾通环境公司还邀请考察团成员来到乾通制造基地进行观摩学习,快速掌握iDesalt Robust造水机的工作原理及操作、维护技术。

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以乾通环境公司的iDesalt Robust造水机为核心的极地考察站海水淡化系统


 由乾通环境公司出品的iDesalt Robust系列牢固,可靠型造水机,基于最流行的反渗透技术专用于将海水和高盐苦咸水制成高品质的可饮用水。不同规格的造水机每天可有效产水6 到26 吨。

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由乾通环境公司出品的iDesalt Robust系列牢固,可靠型造水机

 全包围式框架设计在运输和运行过程中有效的保护了装置,集成一体化设计节约了现场的安装时间。为确保设备可靠性,Robust 系列的核心配件都来自业界知名厂商,其设计和制造遵循了ASME、ASTM、IEC 等工业标准,并通过了欧盟CE 认证,产品在全球各地广泛应用并为海岛居民、船只货轮、度假村及偏远海滨地区的住户提供了稳定可靠的可饮用淡水供应。

 通过项目组的积极努力,2017年10月16日按要求完成了海水淡化装置的加工,通过了业主、总承建单位代表对装置进行了验收。业主、总承建商对乾通环境公司及天津海水淡化与资源利用研究所的技术实力给予了高度肯定,对海水淡化装置的设计思路、加工质量高度认可,同时希望项目组总结经验,做好跟踪服务和技术支持工作,为后续考察站固定使用的淡化装置建造提供技术支持和可借鉴经验,为南极科学考察站供水保障提供技术保证。

 2017年11月8日,中国第34次南极科考队从上海搭乘“雪龙”号正式驶向南极,本次考察将正式启动第五个南极考察站中国南极罗斯海新站的建设前期工作。

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