除鹽水新增纖維過濾器的技術(shù)改造過程研究

趙 輝

（神華寧夏煤業(yè)集團煤炭化學工業(yè)分公司公用工程管理處，寧夏 靈武750411）

0 引言

寧夏神華寧夏煤業(yè)集團煤炭化學工業(yè)分公司烯烴公司除鹽系統(tǒng)（工業(yè)水制除鹽水）及凝水回收系統(tǒng)，其功能為向動力站鍋爐及化工裝置提供合格的除鹽水。除鹽水規(guī)模外供除鹽水量：正常2782m3/h，最大量3150m3/h。烯烴除鹽系統(tǒng)工藝：新鮮工業(yè)水-超濾-反滲透-陽床-陰床-混床-供除鹽水。

新鮮工業(yè)水水源地為鴨子蕩水庫，再經(jīng)鴨子蕩水庫水系統(tǒng)混凝沉淀+砂濾處理。鴨子蕩水庫水系統(tǒng)因受各種因素影響，出水濁度經(jīng)常超標，使工業(yè)水中膠體和藻類急劇增加。尤其在2012年9、10、11月和2012年1、5、7月工業(yè)水濁度為6-20NTU（設(shè)計≤3NTU，見工業(yè)水質(zhì)表）嚴重超標，引起超濾系統(tǒng)污堵，超濾雖經(jīng)化學清洗可以恢復超濾制水量，但制水量衰減過快，化學清洗周期過短，清洗頻繁。不僅造成制水量降低，而且縮短膜使用壽命；同時也引反滲透一段膜生物污堵，壓差過高，制水量減低，化學清洗周期過短，清洗頻繁，也影響膜使用壽命。從而從源頭就影響了原水制脫鹽水的制水量，使除鹽系統(tǒng)外供除鹽水急劇減少，除鹽水水質(zhì)超標，多次造成生產(chǎn)裝置降低負荷運行。

表1 工業(yè)水質(zhì)表

這就迫切需要在超濾工藝前增設(shè)“吸附”單元，延緩雙膜通量衰減、壓差上升等問題，進而降低雙膜系統(tǒng)的化學清洗頻次，降低清洗藥劑成本，保障其使用性能和延長使用壽命。

1 項目改造方案

1.1 預處理“吸附”單元工藝選擇

對于地表水而言，多介質(zhì)或單介質(zhì)（石英砂）過濾器濾速一般選擇6-8m/h；

烯烴除鹽水裝置單套反滲透產(chǎn)水180m3/h，共9套，總產(chǎn)水量為：1620m3/h。按75%回收率計算，反滲透進水2160m3/h；

超濾回收率按95%計算，超濾進水2274m3/h；

超濾回收率按90%計算，超濾進水2400m3/h；

因此，增加砂濾器幾乎沒有可行性，占地太大，投資費用較高。

1.2 纖維過濾器計算

近些年發(fā)展起來的纖維過濾器，突出特點是濾速高，（20-40m/h），所以建議采用這種過濾器較為可行。

烯烴除鹽水裝置2013年陽床改造項目替換下線的離子交換器，共8臺。直徑Φ3200mm，按40m/h濾速計算，每臺最大產(chǎn)水量320m3/h,8臺產(chǎn)水量：2560m3/h，這完全滿足所需要的處理量。因此，改造替換下線的8臺離子交換器，作為纖維過濾器使用，從處理量上來講是可行的。

1.3 工藝流程方面

本預處理工藝設(shè)置在生水泵至自清洗過濾器之間。過濾器進口取自生產(chǎn)水泵房內(nèi)生產(chǎn)水泵出口管線，過濾器出口接至自清洗過濾器進口管線，在過濾器進、出口管線之間的原管線上加裝切斷閥進行隔離，使本預處理工藝并入裝置的工藝流程中。

2 項目改造內(nèi)容

2.1 自適應高效過濾器

（1）設(shè)置8臺直徑為Φ3200mm的自適應高效過濾器（采用新型彗星式纖維濾料），每臺正常出力為320m3/h，運行濾速為40m/h，最高濾速不超過50 m/h。

（2）過濾精度：≥5um懸浮物去除率95%以上。

圖1

（3）所有內(nèi)部管路采用法蘭與本體連接，并考慮檢修和部件更換的便利，內(nèi)部部件的材質(zhì)均符合規(guī)定要求，緊固件等應同內(nèi)部管件材質(zhì)相當。

（4）配套兩臺反洗羅茨風機，一用一備，采用國產(chǎn)名牌產(chǎn)品。

（5）每臺過濾器設(shè)置一臺就地儀表操作盤，在就地盤上可讀出有關(guān)工藝參數(shù)，進行必要的操作。

2.2 自適應高效過濾器配套設(shè)施：

過濾器反洗水利用反滲透濃水，這樣對原有系統(tǒng)的水平衡影響最小，因此需新增反洗水箱一臺，反洗水泵兩臺，反洗風機兩臺。反洗后廢水利用地溝排入原系統(tǒng)超濾反洗水池。配套設(shè)備技術(shù)參數(shù)如下：

（1）反洗水箱

數(shù)量：1臺，材質(zhì)：碳鋼內(nèi)防腐，有較容積：100m3

（2）反洗水泵：數(shù)量：2臺（一用一備），流量：230m3/h揚程：20m

功率：22kw

（3）反洗風機：流量：29m3/min，揚程：70kPa功率：55kw

2.3 改造圖（圖1）

3 項目效益預測

3.1 直接經(jīng)濟效益

（1）降低雙膜化學清洗頻次，減少自耗水量，節(jié)約清洗藥劑費用。

（2）因污堵速率低，使系統(tǒng)制水周期長，每個清洗周期間的制水累計量大。

3.2 間接經(jīng)濟效益

（1）保障雙膜使用性能，使系統(tǒng)產(chǎn)水水質(zhì)有保證。減輕后續(xù)離子交換系統(tǒng)壓力，使其制水周期長，床體再生頻次低，進而減少再生自耗水量，節(jié)約再生劑費用。

（2）延長設(shè)備使用壽命，減少設(shè)備磨損，降低設(shè)備維修率。進而降低備件更換費用和設(shè)備維修費用。（含雙膜系統(tǒng)、化學清洗系統(tǒng)、離子交換系統(tǒng)、離子交換再生系統(tǒng)等）。

（3）降低操作人員勞動強度，降低誤操作的可能性。使裝置長時間安全平穩(wěn)運行。

4 結(jié)束語

現(xiàn)有烯烴除鹽水反滲透的預處理工藝，只采用了超濾裝置，整套工藝沒有前段的“吸附”單元，僅靠超濾只能夠完成大部分膠體的截留，仍有一部分膠體會漏至反滲透系統(tǒng)。帶來超濾通量衰減快，反滲透一段壓差上升快的問題。在超濾前段設(shè)置了纖維過濾器，作為超濾裝置的預處理工藝，其主要原理是通過濾料表面（非常大）吸附作用，凈化水中的膠體物質(zhì)，這種工藝非?？煽?。在延緩雙膜通量衰減、壓差上升等問題上起到較大的作用，進而降低雙膜系統(tǒng)的化學清洗頻次，降低清洗藥劑成本，保障其使用性能和延長使用壽命。

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