助力科考,海淡系統極地展雄風(fēng) - iDesalt造水機在中國南極羅斯海新站的應用實(shí)例
南極,是地球上唯一迄今未開(kāi)發(fā)的處女地,也是唯一沒(méi)有常住居民和未被工業(yè)污染的潔凈之地,是科學(xué)實(shí)驗理想的天然實(shí)驗室。同時(shí),由于南極處于高緯度的特殊地理位置和氣候嚴寒、冰天雪地,而生物在低溫狀態(tài)下生長(cháng)緩慢,形成了南極的生物種類(lèi)不多且數量也少的特點(diǎn)。
中國對于南極的科學(xué)考察工作早在上世紀八十年代就已按部就班地開(kāi)始了,中國南極科考站是提供中國科學(xué)家及科研團體或組織對南極開(kāi)展了多項學(xué)科考察研究、多項重大科學(xué)研究的科學(xué)實(shí)驗基地,其最早科考站長(cháng)城站于1985年2月20日建設完工。至今中國南極科考站包括中國南極長(cháng)城站、中山站、昆侖站和泰山站。以及正在難言島上在建的第五個(gè)科考站中國南極羅斯海新站。
該站于2018年開(kāi)始投建,預計建設為常年考察站,可滿(mǎn)足80人度夏、30人越冬,規模5500平方米,輻射科考范圍300—500公里,主要內容包括站區建筑布局、設施布置、工程運輸裝備和航空保障系統完善、科考觀(guān)測設備設立等。按照建造計劃,中國南極羅斯海新站預計于2022年建成并正式投入使用。
中國南極羅斯海新站的建設由中國極地研究中心牽頭,中國中鐵建工集團有限公司負責施工。根據以往的建站經(jīng)歷,施工期間淡水供應短缺是影響施工進(jìn)度、施工人員生活質(zhì)量的最大問(wèn)題,由于考察船運輸條件的限制,現場(chǎng)施工人員只能配備少量的淡水,每天淡水配給平均約2L,生活條件非常艱苦。
建站業(yè)主極地中心、總承建商中鐵工相關(guān)負責人于2017年9月來(lái)到乾通環(huán)境公司進(jìn)行考察調研,并通過(guò)詢(xún)價(jià)結合技術(shù)比選方式確定由乾通環(huán)境公司在其iDesalt Robust系列造水機的基礎上負責研制一套適合于南極考察站建站期間使用的日產(chǎn)水量5m3/d的二級反滲透海水淡化飲用水裝置,從而有效解決建站期間施工及人員用水問(wèn)題。
準備開(kāi)建的中國南極羅斯海新站位于南緯74度59分、東經(jīng)163度42分的南極難言島上。這個(gè)地方是一片平坦的碎石地海灣,背靠雪山,面朝大海。按中國南極考察隊的計劃,乾通環(huán)境公司需在2017年10月中旬完成海水淡化裝置的設計、加工、調試、操作人員培訓等系列工作,并于10月底前運至極地科學(xué)考察船“雪龍號”出發(fā)港口上海港。
接到此項任務(wù)后乾通環(huán)境公司非常重視,并與合作伙伴天津海水淡化與資源利用研究所密切配合,針對海水淡化裝置安裝地點(diǎn)特殊,水文條件與通常差別較大、無(wú)借鑒經(jīng)驗,時(shí)間要求緊迫等特點(diǎn),專(zhuān)門(mén)成立了項目組,進(jìn)行了多次技術(shù)論證,確保設備安全可靠投入使用。
乾通環(huán)境公司及天津海水淡化與資源利用研究所共同成立的專(zhuān)項項目組成員合影
南極地區環(huán)境溫度常年0℃以下,海水溫度約-1-2℃,海水需要從冰層下進(jìn)行取水,取排水管路極容易凍裂;海水淡化裝置地處南極,運行維護極其困難,必須保證性能可靠,運行期間保證零故障;同時(shí)操作便捷,無(wú)須專(zhuān)業(yè)人士即可實(shí)現系統的操作及維護工作。
項目組在海水淡化裝置設計建造中,除設置保障性能的基本措施外,還增加了多種保障措施和技術(shù)手段,如取排水、供水管路采用電伴熱,防止管路結冰;取水采用“潛水泵+自吸泵”的雙保險工藝;采用電磁加熱器加熱二級反滲透濃水注入原水提升原海水溫度等措施。同時(shí),在設備制造及調試的過(guò)程中,乾通環(huán)境公司還邀請考察團成員來(lái)到乾通制造基地進(jìn)行觀(guān)摩學(xué)習,快速掌握iDesalt Robust造水機的工作原理及操作、維護技術(shù)。
以乾通環(huán)境公司的iDesalt Robust造水機為核心的極地考察站海水淡化系統
由乾通環(huán)境公司出品的iDesalt Robust系列牢固,可靠型造水機,基于最流行的反滲透技術(shù)專(zhuān)用于將海水和高鹽苦咸水制成高品質(zhì)的可飲用水。不同規格的造水機每天可有效產(chǎn)水6 到26 噸。
由乾通環(huán)境公司出品的iDesalt Robust系列牢固,可靠型造水機
全包圍式框架設計在運輸和運行過(guò)程中有效的保護了裝置,集成一體化設計節約了現場(chǎng)的安裝時(shí)間。為確保設備可靠性,Robust 系列的核心配件都來(lái)自業(yè)界知名廠(chǎng)商,其設計和制造遵循了ASME、ASTM、IEC 等工業(yè)標準,并通過(guò)了歐盟CE 認證,產(chǎn)品在全球各地廣泛應用并為海島居民、船只貨輪、度假村及偏遠海濱地區的住戶(hù)提供了穩定可靠的可飲用淡水供應。
通過(guò)項目組的積極努力,2017年10月16日按要求完成了海水淡化裝置的加工,通過(guò)了業(yè)主、總承建單位代表對裝置進(jìn)行了驗收。業(yè)主、總承建商對乾通環(huán)境公司及天津海水淡化與資源利用研究所的技術(shù)實(shí)力給予了高度肯定,對海水淡化裝置的設計思路、加工質(zhì)量高度認可,同時(shí)希望項目組總結經(jīng)驗,做好跟蹤服務(wù)和技術(shù)支持工作,為后續考察站固定使用的淡化裝置建造提供技術(shù)支持和可借鑒經(jīng)驗,為南極科學(xué)考察站供水保障提供技術(shù)保證。
2017年11月8日,中國第34次南極科考隊從上海搭乘“雪龍”號正式駛向南極,本次考察將正式啟動(dòng)第五個(gè)南極考察站中國南極羅斯海新站的建設前期工作。