孫照新，黃占立（河南能源開封龍宇化工有限公司，河南開封　475200）

除鹽水系統(tǒng)的應(yīng)用

孫照新，黃占立
（河南能源開封龍宇化工有限公司，河南開封475200）

摘要：為保證鍋爐用水及工藝用水，根據(jù)原水水質(zhì)分析，采用盤式過濾和超濾為預(yù)處理、反滲透為預(yù)脫鹽、混床為深度除鹽處理的水處理工藝，混床出水電導(dǎo)率≤0.2 μS/cm、SiO2≤0.02 mg/L，系統(tǒng)投運(yùn)幾年來，運(yùn)行穩(wěn)定，工藝指標(biāo)合格率高，達(dá)到較好的運(yùn)行效果。

關(guān)鍵詞：盤濾；超濾；反滲透；混床；除鹽水

開封龍宇化工有限公司40萬t/a聚甲醛項(xiàng)目于2011年投產(chǎn)，160 t/h+75 t/h除鹽水系統(tǒng)作為項(xiàng)目的配套設(shè)施，主要為公司鍋爐及甲醛、單體、聚合等工段提供工藝用水。

1　系統(tǒng)工藝流程及工藝指標(biāo)

1.1工藝流程

系統(tǒng)以地下水為原水，采用盤式過濾、超濾、兩級反滲透加混床的處理方式。系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力為生產(chǎn)160 t/h除鹽水、75 t/h精制冷凝液、10 t/h飲用水。核心工藝以盤式過濾和超濾（UF）為預(yù)處理，反滲透（RO）為預(yù)脫鹽，混床為深度除鹽處理來保障出水水質(zhì)。其中盤式過濾器1套，處理能力為356 m3/h；超濾4套，單套處理能力為90 m3/h；一級反滲透4套，單套處理能力為65 m3/h；二級反滲透2套，單套處理能力為80 m3/h；混合離子交換器3臺，處理能力為160 m3/h+75 m3/h，其中單臺處理能力80 m3/h的2臺混床用來處理二級反滲透產(chǎn)水，75 m3/ h的混床專門用來處理工藝?yán)淠骸楸ＷC系統(tǒng)的長期運(yùn)行和提高運(yùn)行效率，輔助裝置有盤式過濾器反沖洗裝置、超濾裝置反沖洗裝置、RO沖洗裝置、RO清洗裝置、阻垢劑投加裝置、還原劑投加裝置、殺菌劑投加裝置、絮凝劑投加裝置、混床酸堿再生裝置、紫外線殺菌裝置等。

生產(chǎn)水泵來的水為0.45 MPa左右的原水，加入絮凝劑和殺菌劑后進(jìn)入盤濾裝置，去除顆粒直徑大于100 μm的大顆粒雜質(zhì)后進(jìn)入超濾裝置，進(jìn)一步去除水中顆粒直徑0.45 μm以上的各種雜質(zhì)，使出水水質(zhì)達(dá)到SDI≤3、濁度≤0.5 NTU后進(jìn)入U(xiǎn)F水箱，當(dāng)達(dá)到設(shè)定壓差或時(shí)間后，盤濾和超濾裝置可進(jìn)行自動(dòng)清洗，去除截留在裝置內(nèi)的雜質(zhì)后繼續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)。UF水箱內(nèi)經(jīng)提升泵加壓至0.5 MPa左右并加入阻垢劑、還原劑和殺菌劑后進(jìn)入一級RO 5 μm保安過濾器，去除水中雜質(zhì)后經(jīng)一級RO高壓泵加壓至1.2 MPa左右后進(jìn)入一級RO裝置，淡水大部分送入一級RO水箱，部分經(jīng)紫外線殺菌裝置殺死水中的大腸桿菌等對人體有害的細(xì)菌，達(dá)到生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)后送到食堂及各崗位飲用水管處供飲用，濃水送入循環(huán)水水池作為補(bǔ)充水或外排，一級RO的脫鹽率可達(dá)98%。一級RO水箱中的水經(jīng)提升泵加壓至0.5 MPa左右并加入阻垢劑和殺菌劑后進(jìn)入二級RO 5 μm保安過濾器，去除水中雜質(zhì)后經(jīng)二級RO高壓泵加壓至1.2 MPa左右后進(jìn)入二級RO裝置，淡水經(jīng)除碳器脫除水中CO2后進(jìn)入二級RO水箱，濃水送入U(xiǎn)F水箱循環(huán)利用，二級RO的脫鹽率可達(dá)92%。二級RO水箱內(nèi)的水經(jīng)提升泵加壓至0.2 MPa左右進(jìn)入混床，通過陰陽離子樹脂交換進(jìn)一步脫除水中的鹽分，達(dá)到電導(dǎo)率≤0.2 μS/cm、SiO2≤0.02 mg/L后送入除鹽水箱，除鹽水部分經(jīng)加壓至0.8 MPa左右并加氨水調(diào)整pH值為8.5～9.2供鍋爐使用，部分經(jīng)工藝水泵加壓至1.2 MPa左右送至各工段作為工藝用水。

1.2工藝指標(biāo)

原水水質(zhì)分析如表1所示，工藝術(shù)指標(biāo)一覽表如表2所示。

表1　原水水質(zhì)分析

表2　工藝指標(biāo)一覽表

2　運(yùn)行中出現(xiàn)的問題及處理

2.1原水濁度高

系統(tǒng)運(yùn)行過程中，分析原水濁度逐步升高，由于原水全部來自地下水，經(jīng)對原水泵逐臺取樣分析，發(fā)現(xiàn)H#泵出水濁度高。停泵后檢查，發(fā)現(xiàn)上部井管有局部腐蝕穿孔現(xiàn)象，導(dǎo)致泥沙等雜物通過穿孔部位進(jìn)入井管內(nèi)，致使出水濁度升高。經(jīng)采取措施堵漏后，出水恢復(fù)正常。

2.2反滲透裝置高壓泵無法啟動(dòng)

二級反滲透裝置計(jì)劃停運(yùn)，在開啟時(shí)，高壓泵在遠(yuǎn)程自動(dòng)狀態(tài)下無法啟動(dòng)，切換為現(xiàn)場手動(dòng)啟動(dòng)狀態(tài)后，泵啟動(dòng)運(yùn)行1～2 min后自動(dòng)停止運(yùn)行。經(jīng)進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，高壓泵進(jìn)口保安過濾器壓差大，在遠(yuǎn)程自動(dòng)控制狀態(tài)下，由于高壓泵出口閥門始終處于常開狀態(tài)，高壓泵進(jìn)口壓力無法滿足聯(lián)鎖要求，導(dǎo)致高壓泵無法啟動(dòng)。而現(xiàn)場手動(dòng)啟動(dòng)時(shí)，由于高壓泵出口閥在啟動(dòng)時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)，高壓泵進(jìn)口壓力不受影響，因此泵可以啟動(dòng)；而泵啟動(dòng)正常后，隨著泵出口閥的逐步開啟，泵流量越來越大，保安過濾器的出口壓力越來越低，直至達(dá)到聯(lián)鎖值導(dǎo)致泵跳車。經(jīng)檢修人員更換保安過濾器濾芯后，裝置恢復(fù)正常。

2.3反滲透裝置爆膜

爆膜在反滲透裝置運(yùn)行中是常見問題，最主要的原因是反滲透裝置在現(xiàn)場手動(dòng)啟動(dòng)條件下，開啟過程中反滲透沖洗結(jié)束向正常生產(chǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，排水閥關(guān)閉過早，產(chǎn)水閥打開不及時(shí)所致，只要精心操作，根據(jù)閥位指示燈按程序執(zhí)行，一般可避免。另外電動(dòng)閥故障、爆破膜質(zhì)量等原因也可導(dǎo)致爆膜，但實(shí)際運(yùn)行中一般很少發(fā)生。

2.4混床出水不合格

混床出水不合格主要是指電導(dǎo)率和SiO2超標(biāo)，能導(dǎo)致不合格的原因很多，但實(shí)際運(yùn)行中，在預(yù)處理和反滲透系統(tǒng)運(yùn)行正常的情況下，主要有兩方面的原因：一是混床樹脂老化、更換不及時(shí)，樹脂再生后失效很快，容易導(dǎo)致出水指標(biāo)超標(biāo)；二是混床反洗閥內(nèi)漏，由于混床反洗用水是混床進(jìn)水（即二級反滲透出水），因此反洗閥內(nèi)漏相當(dāng)于二級反滲透出水直接去混床出水，從而導(dǎo)致混床出水指標(biāo)超標(biāo)。

3　運(yùn)行效果

系統(tǒng)投運(yùn)5年來的運(yùn)行數(shù)據(jù)見表3、表4。

表3　除鹽水產(chǎn)量及工藝指標(biāo)合格率

表4　除鹽水消耗

4　結(jié)論

目前，我國水的除鹽處理技術(shù)已經(jīng)比較成熟，但是要想達(dá)到理想的運(yùn)行效果，需注意以下幾點(diǎn)：①根據(jù)原水水質(zhì)及生產(chǎn)系統(tǒng)需要，合理制定除鹽水指標(biāo)及水處理工藝路線，達(dá)到既能滿足生產(chǎn)要求，又能盡可能降低運(yùn)行成本的目的；②嚴(yán)格控制原水水質(zhì)，發(fā)現(xiàn)水質(zhì)變化較大需要及時(shí)分析其原因并采取相應(yīng)的措施；③根據(jù)采購藥品質(zhì)量、濃度的變化，合理調(diào)整系統(tǒng)加藥量，確保系統(tǒng)的長周期穩(wěn)定運(yùn)行；④合理調(diào)整設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷，做好系統(tǒng)廢水回收利用，降低水資源浪費(fèi)及節(jié)約運(yùn)行成本；⑤加強(qiáng)工藝管理，更加密切關(guān)注各項(xiàng)工藝指標(biāo)的變化，及時(shí)調(diào)整，確保除鹽水質(zhì)量。

中圖分類號：TQ028.4

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1003-3467（2016）04-0038-03

收稿日期：2016-02-21

作者簡介：孫照新（1976-），男，工程師，從事化工工藝和化工安全方面的工作，電話：13837815467。