除盐水系统的应用

孙照新，黄占立（河南能源开封龙宇化工有限公司，河南开封　475200）

除盐水系统的应用

孙照新，黄占立
（河南能源开封龙宇化工有限公司，河南开封475200）

摘要：为保证锅炉用水及工艺用水，根据原水水质分析，采用盘式过滤和超滤为预处理、反渗透为预脱盐、混床为深度除盐处理的水处理工艺，混床出水电导率≤0.2 μS/cm、SiO2≤0.02 mg/L，系统投运几年来，运行稳定，工艺指标合格率高，达到较好的运行效果。

关键词：盘滤；超滤；反渗透；混床；除盐水

开封龙宇化工有限公司40万t/a聚甲醛项目于2011年投产，160 t/h+75 t/h除盐水系统作为项目的配套设施，主要为公司锅炉及甲醛、单体、聚合等工段提供工艺用水。

1　系统工艺流程及工艺指标

1.1工艺流程

系统以地下水为原水，采用盘式过滤、超滤、两级反渗透加混床的处理方式。系统设计能力为生产160 t/h除盐水、75 t/h精制冷凝液、10 t/h饮用水。核心工艺以盘式过滤和超滤（UF）为预处理，反渗透（RO）为预脱盐，混床为深度除盐处理来保障出水水质。其中盘式过滤器1套，处理能力为356 m3/h；超滤4套，单套处理能力为90 m3/h；一级反渗透4套，单套处理能力为65 m3/h；二级反渗透2套，单套处理能力为80 m3/h；混合离子交换器3台，处理能力为160 m3/h+75 m3/h，其中单台处理能力80 m3/h的2台混床用来处理二级反渗透产水，75 m3/ h的混床专门用来处理工艺冷凝液。为保证系统的长期运行和提高运行效率，辅助装置有盘式过滤器反冲洗装置、超滤装置反冲洗装置、RO冲洗装置、RO清洗装置、阻垢剂投加装置、还原剂投加装置、杀菌剂投加装置、絮凝剂投加装置、混床酸碱再生装置、紫外线杀菌装置等。

生产水泵来的水为0.45 MPa左右的原水，加入絮凝剂和杀菌剂后进入盘滤装置，去除颗粒直径大于100 μm的大颗粒杂质后进入超滤装置，进一步去除水中颗粒直径0.45 μm以上的各种杂质，使出水水质达到SDI≤3、浊度≤0.5 NTU后进入UF水箱，当达到设定压差或时间后，盘滤和超滤装置可进行自动清洗，去除截留在装置内的杂质后继续进行生产。UF水箱内经提升泵加压至0.5 MPa左右并加入阻垢剂、还原剂和杀菌剂后进入一级RO 5 μm保安过滤器，去除水中杂质后经一级RO高压泵加压至1.2 MPa左右后进入一级RO装置，淡水大部分送入一级RO水箱，部分经紫外线杀菌装置杀死水中的大肠杆菌等对人体有害的细菌，达到生活饮用水标准后送到食堂及各岗位饮用水管处供饮用，浓水送入循环水水池作为补充水或外排，一级RO的脱盐率可达98%。一级RO水箱中的水经提升泵加压至0.5 MPa左右并加入阻垢剂和杀菌剂后进入二级RO 5 μm保安过滤器，去除水中杂质后经二级RO高压泵加压至1.2 MPa左右后进入二级RO装置，淡水经除碳器脱除水中CO2后进入二级RO水箱，浓水送入UF水箱循环利用，二级RO的脱盐率可达92%。二级RO水箱内的水经提升泵加压至0.2 MPa左右进入混床，通过阴阳离子树脂交换进一步脱除水中的盐分，达到电导率≤0.2 μS/cm、SiO2≤0.02 mg/L后送入除盐水箱，除盐水部分经加压至0.8 MPa左右并加氨水调整pH值为8.5～9.2供锅炉使用，部分经工艺水泵加压至1.2 MPa左右送至各工段作为工艺用水。

1.2工艺指标

原水水质分析如表1所示，工艺术指标一览表如表2所示。

表1　原水水质分析

表2　工艺指标一览表

2　运行中出现的问题及处理

2.1原水浊度高

系统运行过程中，分析原水浊度逐步升高，由于原水全部来自地下水，经对原水泵逐台取样分析，发现H#泵出水浊度高。停泵后检查，发现上部井管有局部腐蚀穿孔现象，导致泥沙等杂物通过穿孔部位进入井管内，致使出水浊度升高。经采取措施堵漏后，出水恢复正常。

2.2反渗透装置高压泵无法启动

二级反渗透装置计划停运，在开启时，高压泵在远程自动状态下无法启动，切换为现场手动启动状态后，泵启动运行1～2 min后自动停止运行。经进一步检查发现，高压泵进口保安过滤器压差大，在远程自动控制状态下，由于高压泵出口阀门始终处于常开状态，高压泵进口压力无法满足联锁要求，导致高压泵无法启动。而现场手动启动时，由于高压泵出口阀在启动时处于关闭状态，高压泵进口压力不受影响，因此泵可以启动；而泵启动正常后，随着泵出口阀的逐步开启，泵流量越来越大，保安过滤器的出口压力越来越低，直至达到联锁值导致泵跳车。经检修人员更换保安过滤器滤芯后，装置恢复正常。

2.3反渗透装置爆膜

爆膜在反渗透装置运行中是常见问题，最主要的原因是反渗透装置在现场手动启动条件下，开启过程中反渗透冲洗结束向正常生产状态转换时，排水阀关闭过早，产水阀打开不及时所致，只要精心操作，根据阀位指示灯按程序执行，一般可避免。另外电动阀故障、爆破膜质量等原因也可导致爆膜，但实际运行中一般很少发生。

2.4混床出水不合格

混床出水不合格主要是指电导率和SiO2超标，能导致不合格的原因很多，但实际运行中，在预处理和反渗透系统运行正常的情况下，主要有两方面的原因：一是混床树脂老化、更换不及时，树脂再生后失效很快，容易导致出水指标超标；二是混床反洗阀内漏，由于混床反洗用水是混床进水（即二级反渗透出水），因此反洗阀内漏相当于二级反渗透出水直接去混床出水，从而导致混床出水指标超标。

3　运行效果

系统投运5年来的运行数据见表3、表4。

表3　除盐水产量及工艺指标合格率

表4　除盐水消耗

4　结论

目前，我国水的除盐处理技术已经比较成熟，但是要想达到理想的运行效果，需注意以下几点：①根据原水水质及生产系统需要，合理制定除盐水指标及水处理工艺路线，达到既能满足生产要求，又能尽可能降低运行成本的目的；②严格控制原水水质，发现水质变化较大需要及时分析其原因并采取相应的措施；③根据采购药品质量、浓度的变化，合理调整系统加药量，确保系统的长周期稳定运行；④合理调整设备运行负荷，做好系统废水回收利用，降低水资源浪费及节约运行成本；⑤加强工艺管理，更加密切关注各项工艺指标的变化，及时调整，确保除盐水质量。

中图分类号：TQ028.4

文献标识码：B

文章编号：1003-3467（2016）04-0038-03

收稿日期：2016-02-21

作者简介：孙照新（1976-），男，工程师，从事化工工艺和化工安全方面的工作，电话：13837815467。