某大型能源化工项目脱盐水装置简述

某大型能源化工项目脱盐水装置简述

一、引言

依据水质资料及工艺对用水品质的需求，本研究采用多介质过滤器、自清洗过滤器、超滤、反渗透及混床等组合的化学水处理生产工艺方案。该方案的出水品质能够满足工艺用水品质的要求。反渗透技术具备连续运行制水的能力，系统结构简单，操作便捷，产品水水质稳定；其浓水可直接排放，无需酸碱再生，有效减轻了操作人员的劳动强度，减少了酸碱的运输量，降低了三废排放，对环境起到了保护作用。

 

处理后达到的水质标准如下：

1）硬度≈0 μmol/L

2）SiO2≤ 20μg/L

3）电导率≤0.2μs/cm（25℃）

二、工艺流程阐释

水处理系统的流程及水平衡如下所述：

 

生产上水与透平冷凝液换热后进入原水箱，由原水泵送入多介质过滤器，以去除水中的悬浮物和细微颗粒。随后，水经过超滤装置过滤，去除悬浮物和胶体、降低水中的COD和浊度，进入超滤水箱。超滤水泵将水送入反渗透装置，以除去水中的大部分盐份。经除二氧化碳器除去CO2后，水进入中间水箱，再由中间水泵升压进入混床，进一步去除水中剩余的阴阳离子，制得的脱盐水进入除盐水箱，由除盐水泵送往各工艺装置。

透平冷凝液先经生产上水换热降温后，再经循环水冷却后进入透平冷凝液水箱，由透平冷凝液泵送入精密过滤器，滤除冷凝液及管路中的铁锈、少量悬浮物等颗粒物质后，进入精制混床去除水中阴阳离子，制得的脱盐水进入除盐水箱。

工艺冷凝液先经循环水冷却降温后进入工艺冷凝液水箱，由工艺冷凝液泵送入精密过滤器滤除冷凝液及管路中的铁锈、少量悬浮物等颗粒物质后，进入前置阳床除去水中阳离子，再进入精制混床去除水中剩余的阴阳离子，制得的脱盐水进入除盐水箱。

多介质过滤器及超滤的反洗水收集到废水池，由废水泵送至界区外。反渗透浓水收集到浓水箱，部分用于多介质过滤器反洗用水，多余部分由浓水泵送至界区外。

三、工艺系统概述

水处理工艺系统中各部分功能概述如下：

1）多介质过滤器

多介质过滤器由无烟煤和石英砂两种介质组成，主要去除水中颗粒、悬浮物和胶体等，确保出水浊度满足超滤的进水要求。

 

2）超滤装置

超滤装置采用中空纤维结构的膜元件，膜元件可采用亲水性的聚砜、聚醚砜、PVDF等材质，过滤孔径在0.002至~0.1m微米之间，截留分子量为10万道尔顿。本方案中膜通量留有足够的余量，超滤的设计通量考虑为75-80升每平方米每小时（20℃），以确保系统能够长期安全稳定的运行，避免膜组件承受较高的运行负荷，使膜组件具有良好的抗污染能力和反洗、清洗恢复能力。

超滤能够去除水中的悬浮物、胶体、微生物以及大分子有机物物质，出水水质达到浊度≤1.0NTU、SDI≤3，满足反渗透的进水要求。

3）反渗透装置

反渗透装置的主要作用是去除水中溶解盐类、有机物、细菌、病毒、二氧化硅胶体、大分子物质及预处理未去除的颗粒等。其作用是脱除水中98%以上的电解质（盐份）和粒径大于0.0005微米的杂质盐。

4）除二氧化碳器

除二氧化碳器主要除去水中的游离二氧化碳，使出水游离二氧化碳含量小于5毫克每升。通过反渗透装置处理后，反渗透产水含有游离二氧化碳，如果不进行处理就进入混床，将加重混床的运行负荷。因此反渗透产水在进混床之前先进行除二氧化碳处理，从而降低混床的负担。

5）混床

系统产水要求达到二级脱盐水水质指标，一级反渗透产水达不到水质要求，因此在反渗透处理之后增加混床，将一级反渗透产水中含有的少量离子再进一步去除。

6）精密过滤器

精密过滤器采用具有纳污量大、寿命长、易更换的大流量滤芯。

7）前置阳床

阳离子交换器内部填装普通阳离子交换树脂，与原水中除氢离子以外的阳离子进行交换，根据离子交换的顺序，原水中的钠离子是最后被置换的，因此阳床产水通过检测钠离子含量来判断运行是否达到终点。

 

8）精制混床

混合离子交换器内按一定比率混合装填阳、阴离子交换树脂，均匀混合的树脂层阳树脂与阴树脂紧密地交错排列，每一对阳树脂与阴树脂颗粒类似于一组复床，离子交换速度快，并且对弱酸根、二氧化硅等去除率较高，产水电导率小于0.2μs/cm，可以通过检测产水电导率来控制混床运行周期。

阳树脂再生采用盐酸，阴树脂再生采用工业液体氢氧化钠。酸碱由汽车槽车运来，用泵打入高位酸碱贮罐，再自流入酸碱计量箱，用除盐水经过酸碱喷射器抽送酸碱液与水混合稀释后，送入各床对树脂进行再生，使其恢复交换能力。再生废液经地沟流入污水池，自中和达标后由污水泵排入下水道。除盐设备采用自动程序控制，设备采用自动操作，并设有集中控制仪表和就地指示仪表。