浅除盐水技术在工业循环水装置上的应用

陈晓军 赵继（大庆油田化工有限公司）

浅除盐水技术在工业循环水装置上的应用

陈晓军 赵继（大庆油田化工有限公司）

简要介绍了大庆油田化工有限公司甲醇分公司利用浅除盐水技术在工业循环水装置上的应用情况，以该技术制取的浅除盐水，作为循环水的补水使用，可达到提高工业循环水的浓缩倍数，减少工业循环水的补充水量，降低消耗，提高工业废酸和废碱残液利用率的目的，该技术在工业循环水装置的应用效果表明具有推广应用的价值。

浅除盐水 循环水 浓缩倍数 废酸 废碱

1 项目背景

大庆油田化工有限公司甲醇分公司(以下简称甲醇分公司)现有3套除盐水装置、3套循环水装置和一套清排水装置，3套循环水装置在生产过程中每小时需补充水300 t左右，其中来自清排水回收装置所生产的中水130 t，其他为新鲜水。由于清排水装置所生产的中水硬度及碱度偏大，作为循环水装置的补充水使用时，不能提高循环水的浓缩倍数，增大了排污水量，使循环水的生产成本日益增加，进而造成企业各种产品成本升高。

鉴于这种情况，最终确定采用浅除盐水技术，将清排水装置生产的中水作为浅除盐水装置的原水，生产出的浅除盐水作为循环水装置的补水，以达到节水减排的目的。

2 浅除盐水技术特点

浅除盐水技术是采用具有特殊结构的离子交换树脂，根据工艺要求，不完全处理水中盐类物质的一种新技术，与常规的离子交换脱盐处理工艺技术相近，但运行费用可大幅降低，特别适合有废酸碱的企业。它是在原来的软化和脱盐处理系统基础上进行改造，具有投资少、改造工程量小的特点，能使出水水质达到浅除盐水标准，适用于循环水补水。浅除盐技术的特点如下：

1）浅除盐技术为部分脱盐技术。处理后水质导电率为10～100 μS/cm，脱盐率为90%～95%。

2）应用浅除盐技术的离子交换器由于其采用了特殊结构的离子交换树脂，因此再生时可使用废酸碱。

3）浅除盐技术的关键是专用树脂，这种树脂的交换集团与其他树脂一样，但在做骨架时采用二次聚合的方法，树脂的使用寿命比普通树脂长，适合污染物含量高的污水处理。

3 浅除盐水技术指标

以清排水装置所生产的中水作为浅除盐水的原水，为确保浅除盐水技术处理后的水质达到要求，先对清排水装置生产的出水水质指标进行分析，其结果见表1。

表1 清排水装置出水水质指标

根据上述水质指标，结合循环水装置补水水质要求，确定浅除盐水装置生产的浅除盐水指标详见表2。

表2 浅除盐水出水水质指标

4 改造方案

利用清排水装置所生产的中水为原水，利用分公司第三除盐水站运行过程中产生的工业废酸废碱为再生剂，将阴阳离子交换器中的树脂更换为弱酸弱碱型专用树脂[1]，采用浅除盐水处理技术进行处理，降低原水的含盐量，处理后的原水输送到循环水装置中作为补充水使用。

工艺路线如下：

清排水生产的中水→活性碳过滤器→弱阳离子交换器→除碳器→中间水泵→弱阴离子交换器→各循环水场

5 浅除盐水装置运行情况

浅除盐水装置于2010年11月7日完成全部改造工作，11月8日开始制水并向循环水装置输送合格的浅除盐水，送水量达到110 t/h，双套床体运行。运行至11月16日，根据循环水装置系统置换情况和用水量下降的情况，将送水降至75 t/h，浅除盐水站改为单套床体运行。运行至11月18日，再次将送水降至40 t/h。期间根据水质情况，将每台阳离子交换器制水量控制在1800 t，每台阴离子交换器制水量控制在9000 t左右。浅除盐水装置实际出水分析数据见表3。

表3 浅除盐水站出水水质情况

从以上达到指标要求的数据可以看出，工艺指标达到设计指标要求，并且在制水周期内硬度检测均为0，循环水装置水质的要求可以适当放宽电导率的指标要求。

阳离子交换器利用第三除盐水站产生的废酸作再生剂，再生流量30 t/h，约2.5 h后出酸，然后进行置换正冲。阴离子交换器利用第三除盐水站产生的废碱液做再生剂，再生流量25 t/h，约2.5 h后出碱，之后进行置换正冲。为把废酸碱全部利用，再生频率按第三除盐水站运行周期进行，将浅除盐水站离子交换器的再生频率确定为：阳离子交换器制水1800 t，即36 h再生一次，再生2个阳床可全部消耗第三除盐水站产生的废酸。第三除盐水站产生的废碱可供一次性再生1个阴离子交换器。

6 循环水装置使用浅除盐水的运行情况

第一、第二循环水装置从2010年11月8日开始接收浅除盐水进行系统置换，11月18日置换完毕。根据水质情况，为保持循环水中适当的硬度，将补水中配比了约⅟4新鲜水，同时减小了循环水的排污，到11月23日水质已稳定。对循环水主要指标监测情况见表4、表5。

表4 第一循环水装置水质变化情况

表5 第二循环水装置水质变化

两个循环水装置在保证生产装置供水的前提下，排污基本关闭，循环水浓缩倍数提高了1倍，达到4～5，补水总量与改造前同比下降40%，与2009年同期相比下降50%，循环水水质稳定剂使用量同比下降50%以上；除盐水系统总的酸、碱消耗量比改造前下降10%，全厂总外排污水量减少25%。初步计算两个循环水装置年节水量可达到80×104t、年节水质稳定剂量35 t、除盐水装置年节酸、碱量70 t，预计年可创效约400×104元。

另外，在权威水质检测单位的协助下，对循环水水质进行了全面的分析，并做了挂片试验，结果见表6、表7。

表6 第一循环水装置水质

表7 第二循环装置水水质表

通过试验数据可以看出，循环水水质的结垢趋势大幅下降，腐蚀速率也符合要求，各生产装置冷换设备提高了换热效率，减少了维修工作量。

7 结论

利用浅除盐水技术生产的浅除盐水应用到循环水装置后，循环水装置在冬季运行模式下的节水率达到40%左右，节约药剂50%左右，除盐水装置总酸碱消耗量降低10%，外排污水量减少25%，节水减排效果非常明显，为企业降低产品成本起到了非常大的作用。这项技术比较适宜在有循环水、除盐水装置的生产企业进行推广应用。

[1]金熙,项成林,齐冬子.工业水处理技术问答及常用数据[M].北京:化学工业出版社,1996:3-560.

10.3969/j.issn.2095-1493.2011.09.008

陈晓军，1996年毕业于黑龙江大学，工程师，从事生产管理工作，E-maildaqingjcc@126.com，地址：黑龙江省大庆市让胡路区宏伟工业园区甲醇分公司生产技术部，163411。

2011-10-12）