海水淡化作为增加水资源总量、改善水资源结构、提高水资源安全保障的有效手段,是解决淡水资源危机的战略选择。当今世界反渗透海水淡化技术正朝着大型化、高效率、节能化方向发展,规模化的海水淡化工程具有单位造价和单位制水较低的优势。随着社会发展,我国对海水淡化的需求不断增加,建设的规模不断增大,虽然我国已具备大型海水淡化工程的能力,国产关键装备也在不断进步,但与国外相比仍然存在较大的差距。研究开发国产大规模反渗透海水淡化工程技术及关键装备具有十分重要的意义。本论文依托于国家科技支撑计划“大型膜法海水淡化系统集成与市政供水工程示范”(2012BAB17B01)课题和国家重点研发计划“面向规模化应用的膜法海水淡化关键技术及装备开发与示范”(2017YFC0403700)项目,以六横二期2万吨/日海水淡化工程为研究对象,对国产大型反渗透海水淡化工程全流程进行研究,包括:取水技术、预处理工艺、大型预处理卧式过滤器、大型反渗透单机系统、产水后矿化处理等,并对国产关键装备在大型海水淡化系统中的应用进行分析。具体研究结果如下:1、六横示范工程的取水设计方案为固定式岸边取水构筑物的取水方式,采用HDPE管与螺旋焊接钢管作为海水取水管道,取水头部加装笼式过滤器作为工程取水头过滤装置;2、通过混凝-气浮预处理工艺处理低浊度海水的中试试验,确定三氯化铁作为最佳混凝剂,骨胶为最佳助凝剂;针对舟山六横2万吨/日海水淡化工程开展混凝-沉淀预处理工艺研究,沉淀池采用折板絮凝沉淀池与斜管沉淀池结合,确定采用FeCl3作为混凝剂,工程应用效果良好。3、开展卧式滤器结构设计、滤料选择、运行设计等研究,设计的大型卧式细砂滤器对进水浊度、Fe、SDI的去除效果明显,出水的SDI低于4,在工程中应用效果良好;卧式滤器与立式滤器相比效果相当,但是处理量更大,具有经济优势。4、日产1万吨海水淡化单机系统布水分布方式为从中间向两端的进水模式,膜堆按照下部进水上部产水出水方式布置,膜堆设计采用21×6纵横排列结构,布水均匀结构简单,更具经济性和实用性。5、国产反渗透膜、能量回收装置、高压泵在万吨级单机系统中应用,系统脱盐率>99.5%,高压泵效率达到75%,能量回收装置效率大于90%,整个系统运行稳定,系统吨水能耗小于2.6kWh/m~3。6、工程项目后矿化调质工艺采用C02+溶解贝壳填料技术,经过后调质工艺后,反渗透产品水的pH由的5-6提升至7-7.5之间,硬度由20mg/L左右提高至80mg/L,产水电导由200μs左右提升至350～420μs,后矿化调试效果达到要求。本文对国产大型反渗透海水淡化工程开展全流程的研究,确定了工程取水设计以及混凝-沉淀预处理工艺效果,开发应用大型卧式机械过滤器,形成万吨级反渗透海水淡化单机膜堆排列及结构设计方案,验证了国产关键设备以及单机系统性能,确定了 C02+溶解贝壳填料后矿化工艺可行性,对国产化大型海水淡化工程技术开发及应用具有重要的指导作用。