榆林天然气处理厂净化水装置应用及效果评价

谢文科，赵宝利，韩玙，魏霞，张衍梅

（中国石油长庆油田分公司第二采气厂，陕西榆林719000）



科技动态

榆林天然气处理厂净化水装置应用及效果评价

谢文科，赵宝利，韩玙，魏霞，张衍梅

（中国石油长庆油田分公司第二采气厂，陕西榆林719000）

地下井水往往存在色度和铁、锰离子超标的问题，在运输和储存过程中容易滋生细菌并携带有铁锈、泥沙等颗粒杂质，直接饮用危害身体健康。井水从消防管网进入净化水装置，经过加药、过滤吸附和臭氧杀菌水质达标后进入水箱供给食堂和中控楼。化验结果表明，净化水装置能够有效去除地下水中的泥沙、铁锰离子，显著的降低色度和改善口感，保障了饮用水安全可靠。

净化水；活性炭；臭氧杀菌；效果评价

榆林天然气处理厂生活用水取自站外水源井的浅层地下水，其水质好坏直接影响人们的身体健康。依据GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》［1］对井水取样进行全项检验，发现色度和铁、锰均超标，菌落总数数值偏高。为了保障饮用水纯净安全［2，3］，榆林天然气处理厂进行了饮用水净化改造，针对性地引入LGJY/S/C型水处理设备。

1　净水装置结构和特点

LGJY/S/C型净化水装置设计净水能力为3 m3/h，主要由过滤器、进出水管路和控制系统三部分组成。过滤器部分涉及自动加药、锰砂过滤器、活性炭过滤器、臭氧杀菌和精细过滤器，过滤精度逐级提高。控制系统能够实时读取水箱液位并对管路运行情况监测和反馈，根据用水情况开关电磁阀、启停加药泵和臭氧杀菌装置。

投运后可实现24 h连续稳定运行和自动反洗、正洗，配备自动操作系统联锁控制，在工作参数异常时能及时报警、停机，可根据实际情况选择打开进出水旁路，切换到手动操作，保障供水不受故障影响。具有结构紧凑，操作简便，手自动切换灵活，过滤精度高和安全可靠的特点。

图1　LGJY/S/C型净水装置工艺流程

2　净水装置工作原理（见图1）

井水从消防罐经生活水泵加压后进入消防管网，水箱缺水时控制器接收反馈信号并通过继电器作用打开进水电磁阀和出水电磁阀，同时启动加药泵注入絮凝剂调节pH值，生成絮凝物。锰砂过滤器内部按比例填充有石英砂和锰砂，在催化剂锰砂的作用下水中溶解的二价铁和二价锰分别被氧化成不溶于水的三价铁和四价锰的化合物：

不同大小颗粒的滤料从上到下、由小到大构成滤层，当水在泵压下流过滤层时，泥沙、铁锈和悬浮物杂质受到吸附和机械阻留作用被滤料的表面层所截留形成了微小的孔眼。同时这些被截留的悬浮物质之间又发生重叠和架桥等作用，就好像在滤层的表面形成一层薄膜，继续过滤着水中的悬浮物质，形成了所谓的薄膜过滤。水中的悬浮物质与加药生成的絮凝体相互黏附在弯弯曲曲的孔道，在反洗再生时被去除。

活性炭过滤器和锰砂过滤器结构一样［4］，产水时原水沿罐壁从上而下流过活性炭滤层在罐底进入开有微孔的布水器，最后从中心管流出到精细过滤器。其原理是利用活性炭强大的比表面积对原水中的物质进行吸附，去除悬浮物、有机物质、色度和游离氯，保护精细过滤器滤芯不受污染。反洗过程和正洗刚好相反，在多路阀控制下水从中心管进入，松动滤层的同时恢复活性炭活性，最后排污到生化池。

臭氧杀菌以空气为原料，在高电压作用下发生化学反应生成强氧化剂臭氧。射流泵转动形成相对负压吸入臭氧，可以彻底分解水中农药等各种难降解的有机物，杀灭包括抗氯性强的病毒和病原微生物，显著的改善饮用水的色、味和口感。

精细过滤器内装有5根过滤精度5μm的滤芯，运行过程中拦截的污物、杂质在滤芯表面形成“架桥”，拦截与其相近的颗粒杂质，随着运行时间的延长过滤精度逐步增高。至此，井水完成净化成为产品水，贮存在食堂房顶5 m3水箱。产品水一路靠高度差自流至食堂，另一路经净水泵输送到中控楼。为了避免净水泵频繁启动，在净水泵下游增装保压罐和压力开关。

3　应用效果分析

取净化后水样委托具有资质的检验机构进行饮用水全项检验，报告表明检测的30余项指标均符合GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》（见表1）。

从表1可以看出，地下井水经过净水装置处理后，色度值大幅度减少，铁、锰离子基本完全去除，浑浊度明显降低，净化效果显著。整套设备结构紧凑，手、自动切换操作灵活，自动投运后可实现24 h连续稳定运行，能够自动识别故障并安全停机，避免了人员错误操作，在保障用水品质的同时极大的降低了劳动负荷。

在实际生产维护中，每半年定期取样对水质进行化验检测。考虑到随着运行时间的延长，锰砂活性降低和活性炭吸附能力减弱，精细过滤器滤芯失效均会影响净化水质，所以需要根据化验结果定期更换滤料和滤芯，并对水箱定期进行氯片消毒清洗，以保证水质和防止微生物繁殖二次污染。根据经验，精细过滤器滤芯正常情况可以使用6～7个月，当进出水差压增至0.1MPa时考虑对滤料和滤芯清洗更换。

表1　净化前后水质对比分析

［1］GB5749-2006.生活饮用水卫生标准［S］.2006.

［2］赵清，舒为群.纯净水、净化水、凉开水、自来水的水质分析及其卫生学意义［J］.重庆环境科学，2001，23（5）：46-48.

［3］覃忠书，等.自来水、纯净水、井水水质分析及其卫生学意义［J］.职业与健康，2008，24（12）：1189-1190.

［4］王宝庆，陈亚雄，宁平.活性炭水处理技术应用［J］.云南环境科学，2000，19（3）：46-49.

Application and evaluation of the water purification equipment in Yulin natural gas processing plant

XIE Wenke，ZHAO Baoli，HAN Yu，WEI Xia，ZHANG Yanmei
（Gas Production Plant2 of PetroChina Changqing Oilfield Company，Yulin Shanxi719000，China）

Well water often has excessive amounts of chroma，iron ion and manganese ion，which also grows bacteria and carries solid particles easily in the process of transportation and storage，therefore，to drink wellwater without any purification is harmful to people's body and health.Wellwater gets into the water purification equipment from fire control pipe network，after adding flocculent，filtration aswell as ozone sterilization finally stores in the water tank to supply the central control room and dining room.The laboratory report shows that the water purification equipment can effectively remove sediment，iron ion and manganese ion as well as reduce the chroma of well water，which guarantees the security and reliability of drinking water.

purified water；activated carbon；ozone sterilization；effect evaluation

TE992.2

A

1673-5285（2016）07-0137-03

10.3969/j.issn.1673-5285.2016.07.035

2016－06-20

谢文科，男（1990-），2013年毕业于西北大学，助理工程师，主要负责榆林天然气处理厂设备管理工作。