炼化公司污水回用双膜工艺的优化运行

2019-12-02陶洪文大庆炼化公司动力厂

节能与环保 2019年10期

文_陶洪文大庆炼化公司动力厂

大庆炼化公司污水回用工程采用超滤（UF)+反渗透（RO）双膜法组合工艺，处理规模525m3/h。反渗透的前处理采用超滤，超滤（UF)对浊度、颗粒物、微生物等有极佳的截留效能，可使进水SDI＜4，达到RO进水要求。该工程自运行以来出现了超滤膜断丝、通量衰减速率加快、化学清洗频次增加、保安过滤器滤芯堵塞严重且更换频率高和RO脱盐率下降等问题，造成运行成本上升，生产效益下降。针对污水回用装置运行出现的实际情况，2005～2006年对工艺流程进行优化，增加了高效纤维过滤器和进水稳压系统，2010年调整了超滤膜清洗方案，提升了清洗效果，产水量得到逐步提高。

1 装置概况

脱盐水补水系统流程如图1所示，循环水补水系统流程如图2所示。污染物去除率如表1所示。

图1 脱盐水补水系统流程图

表1 污水回用各单元模块污染物去除率汇总

1.3 系统存在问题

①动态活性炭单元运行时出水含有碳黑，造成保安过滤器滤芯堵塞，影响反渗透运行。

图2 循环水补水系统流程图

②动态砂滤单元生物膜培养问题一直未成功，氨氮的去除率达不到设计值，动态砂滤对COD、磷没有去除效果。

③高级氧化AOP单元设备故障率很高，起不到杀菌作用。

④斜板沉降去磷单元设计投加絮凝剂和高分子聚合物没有效果。

⑤超滤膜和反渗透膜易污堵，产水量衰减快，不易恢复。

2 系统优化与控制措施

2.1 反渗透系统的优化

回用工程共设3套反渗透装置，单套装置出力为50m3/h，装置脱盐率在97%以上。反渗透系统出现：①长时间运行后产水量下降，通常需要提高运行压力来维持额定的产水量；②长时间运行后脱盐率降低，在反渗透系统中表现为产水电导率升高；③压降增加，在维持进水流量不变的情况下，进水与浓水间的压差增大。

将动态活性炭单元和AOP高级氧化单元停用后，反渗透前1台双桶自清洗过滤器反洗周期延长，1台5μm精密过滤器滤芯更换时间延长，反渗透膜污堵衰减变缓，产水量提高。

2.2 反渗透膜的清洗

反渗透有低压冲洗和化学清洗共2个系统，用于反渗透系统的保护。

低压冲洗方法是用原水来冲洗膜面的方法，在低压以下高速流冲洗膜面30min，这样可以清除膜表面上的污垢和浓水侧高浓度盐，恢复产水量。

化学清洗法最初是交替使用碱性清洗剂和酸性清洗剂对RO膜进行在线清洗，清洗压力控制在0.4MPa以下，效果不理想，产水量只提高10%，后来使用离线清洗的方式，先用碱性清洗剂循环15min，然后浸泡30min，采用脉冲式冲洗干净，碱洗完之后再用杀菌剂和油污剥离剂清洗，最后使用酸性清洗剂清洗，产水量可提高20%～25%。

2.3 超滤系统的优化

污水回用装置在初次调试运行原料水直接通过3台50μm的保安过滤器进入超滤膜组件。超滤膜的进水压力极不稳定，波动范围在0.05～0.2MPa。

①管线中有杂物。很多焊渣残留在超滤膜的进水管线中，随着水流进入膜丝内，在水流的冲击作用下将膜丝划伤；②压力波动大。原料水没有通过稳压装置直接进入污水回用装置，引起超滤膜进水压力频繁波动对超滤膜造成破坏；③膜组件内窜入气泡。超滤膜的反冲洗主管线上的止回阀密封差，超滤膜开始反冲洗会将空气带入膜内，在水流的冲击下，气泡破裂对膜丝造成机械损伤；④反冲洗水有铁锈。超滤膜反冲洗水的滤后水箱内没有防腐处理，水箱内有铁锈沉积，当单组超滤膜进行反冲洗时将水箱内的铁锈带入膜内，导致膜丝的堵塞，划伤膜丝。

2.4 超滤系统的流程优化

停用动态生物膜过滤单元、斜板沉降单元和AOP高级氧化单元；将原来超滤膜的总进水管更换为不锈钢材质；增设稳压系统，原料水先进入2个2000m3的稳压罐，然后用变频泵打入超滤膜前的50μm保安过滤器；对超滤反冲洗管线上的止回阀更换，解决反冲洗管内出现负压的现象；在加药管线上增设安全阀，避免加药管线超压造成漏点引起空气窜入超滤系统；对中间水箱进行防腐，消除铁锈对超滤膜的隐患。