周兆年，張萬勝，王 衛(wèi)，倪蘇林

（1.江蘇精科霞峰環(huán)保科技有限公司，江蘇常州, 213022；2.青海宏源氣體有限公司，青海西寧 810000）

1 情況概述

青海宏源氣體有限公司有2 套制氧系統(tǒng)3 600 m3、6 000 m3制氧，兩個系統(tǒng)分別配套循環(huán)水量700 m3/h、1 200 m3/h 的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，原采用循環(huán)水系統(tǒng)投加水處理藥劑控制水質；由于地處西北，工業(yè)園區(qū)補水水質偏硬，不適合作為制氧循環(huán)冷卻水的補水。為了滿足生產需求，特配置了兩套補水反滲透系統(tǒng)，產水量分別為5 m3/h、8 m3/h，園區(qū)補水經過反滲透設備處理后作為補水進水集水池，自運行以后，循環(huán)水硬度逐漸降低。

2 反滲透設備技術

反滲透系統(tǒng)是目前應用比較廣泛的一種除鹽技術，主要是通過選擇性反滲透膜只能讓水分子透過的性能，采用增加設備，提高進水壓，水分子透過反滲透膜，通過中心產水管從軟水側出水口流出，而濃水側水中鹽分逐漸濃縮，和被膜截留的有機物、細菌、病毒等，在濃水端流出，從而達到了除鹽分離凈化的目的。

近年來，反滲透系統(tǒng)因具有較好的運行穩(wěn)定性，在污水處理、電力、鍋爐、制藥、等行業(yè)得到廣泛的應用。早期運行成本較高，隨著生產工藝及技術水平的不斷進步，生產成本、維護成本降低，以及膜使用壽命延長，使得運行成本的大幅度降低，也是推動膜技術發(fā)展的重要原因。

由于反滲透系統(tǒng)對原水的要求較高，不合格的原水有可能造成反滲透膜污堵，導致產生量和水質受影響；所以經過了較好預處理的原水，去除了較多量的膠體、有機物等才能夠作為反滲透的進水。

3 工藝流程簡介

循環(huán)水泵將集水池中的冷卻水輸送到制氧換熱器中，在制氧換熱器處進行熱交換，熱水通過冷卻塔降溫，再次回到冷卻水集水池，在集水池處，有水處理加藥設備，24 h 投加緩蝕阻垢劑控制水體腐蝕結垢，定期投加殺菌劑控制微生物藻類，工業(yè)園區(qū)補水進過補水泵進入集水池，后經過改造增加反滲透設備，一部分補水進入反滲透設備進行處理后，補入集水池。見圖1。

圖1 工藝流程圖

4 應用效果

4.1 工業(yè)區(qū)補水與反滲透出水硬度對比

園區(qū)補水鈣硬度較高，在300 mg/L 以上，經過了反滲透設備處理后，出水硬度達到了50 mg/L 以下，見圖2。

圖2 工業(yè)區(qū)補水與反滲透出水硬度對比圖

補入循環(huán)水后能夠極大地降低循環(huán)水的硬度，降低循環(huán)水的結垢趨勢；根據現(xiàn)行國標《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設計規(guī)范》（GB50050-2017）中技術指標要求，間冷開式系統(tǒng)循環(huán)冷卻水傳熱面水側壁溫大于70 ℃，鈣硬度應小于200 mg/L，為了保持制氧設備能夠長期高效的運行，制氧循環(huán)冷卻水鈣硬度應當控制在小于200 mg/L。

4.2 投用補水反滲透設備后循環(huán)水質變化

2020 年6 月2 日投用了補水反滲透設備，循環(huán)水指標逐步降低至100～200 mg/L，見圖3、圖4。

圖3 3 600 m3制氧循環(huán)水鈣硬度變化圖

圖4 6 000 m3制氧循環(huán)水鈣硬度變化圖

5 補水采用反滲透設備與循環(huán)水投加水處理藥劑配合使用優(yōu)點

5.1 腐蝕控制

補水經過反滲透系統(tǒng)，大幅度降低循環(huán)水離子強度，使水體保持長時間低硬度、堿度下運行，可以通過投加pH 調節(jié)劑，提高pH 到8.0～8.5，并投加緩蝕劑，控制循環(huán)水腐蝕。

5.2 結垢控制

補水經過反滲透系統(tǒng)，大幅度降低循環(huán)水硬度，使循環(huán)水體成垢離子濃度降低，有利于結垢控制。

5.3 微生物控制

補水經過反滲透系統(tǒng)，水體中的微生物、藻類、營養(yǎng)物得到去除，有利于循環(huán)水的殺菌控制，配合投加氧化型/非氧化性殺菌劑，藻類、微生物得到有效控制。

6 結論

補水反滲透系統(tǒng)結合循環(huán)水投加水處理藥劑配合使用，能夠有效地控制制氧循環(huán)冷卻水的腐蝕、結垢、微生物滋生等問題，能夠使制氧設備長時間處于高效的生產狀態(tài)。此工藝模式對于換熱溫度有較高要求的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)有較高的推廣價值。