天然氣處理廠水源及供水系統(tǒng)改造及效果評價

梁坤，包戰(zhàn)宗，劉宇坤，陳宗宇，高敬，張蓓

（中國石油長慶油田分公司第三采氣廠，內(nèi)蒙古鄂爾多斯017300）

天然氣處理廠水源及供水
系統(tǒng)改造及效果評價

梁坤，包戰(zhàn)宗，劉宇坤，陳宗宇，高敬，張蓓

（中國石油長慶油田分公司第三采氣廠，內(nèi)蒙古鄂爾多斯017300）

本文詳細(xì)闡述了蘇里格第五處理廠供水系統(tǒng)的運行情況，提出了供水系統(tǒng)存在的問題。針對第五處理廠水質(zhì)特點進(jìn)行工藝改造，增加凈化水裝置，解決了食堂飲用水。將1#水源井、臨時水源井的來水進(jìn)入1#新鮮水罐用于生活用水。2#、3#水源井集水管線來水接入另外2#新鮮水罐和消防水罐用于生產(chǎn)用水，通過工藝改造有效的解決了生產(chǎn)、生活用水問題。

凈化水；工藝改造；效果評價

蘇里格第五天然氣處理廠建供水站1座，水源井3口，采取水源直供方式。供水泵房與消防泵房合建，建有100 m3供水罐2具、1 000 m3消防水罐1具，變流穩(wěn)壓供水設(shè)備1套，臥式隔膜型泡沫比例混合裝置1套，泡沫供水泵2臺（1用1備）、消防冷卻供水泵2臺（1用1備）。主要承擔(dān)裝置區(qū)、綜合辦公區(qū)及前線倒班點的生產(chǎn)、生活用水的儲備及供水任務(wù)，以及第五天然氣處理廠前線倒班點的消防用水的儲備、供給和處理廠儲罐區(qū)泡沫混合液供給任務(wù)。供水站設(shè)有凈化水裝置間，凈化后的水直接為倒班點食堂供水。

1　水源及供水系統(tǒng)存在問題

1.1水源水質(zhì)存在問題

蘇里格第五天然氣處理廠設(shè)計三口水源井（單井產(chǎn)水能力300 m3/d），經(jīng)水源井泵輸至廠內(nèi)供水站，水源井采出水建設(shè)期，進(jìn)行了水質(zhì)檢測結(jié)果超標(biāo)指標(biāo)（見表1）。

根據(jù)水樣檢測報告，2#、3#水源井水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，總硬度、錳離子、硫酸鹽、氯化物、溶解性總固體含量超標(biāo)。1#水源井水質(zhì)合格。

1.2凈化水裝置運行存在的問題

處理廠倒班點用水采用武漢帕吉特公司生產(chǎn)的反滲透水處理系統(tǒng)。對原水以石英砂、活性炭、樹脂進(jìn)行初步過濾與吸附處理，再通過反滲透膜對原水進(jìn)行反滲透處理（見圖1）。

表1　3口水源井檢測水質(zhì)檢測表

圖1　倒班點凈化水裝置供水流程圖

投運凈化水裝置后，凈化水裝置出口水各項指標(biāo)滿足日常飲用水指標(biāo)。聯(lián)系檢測中心對本廠的凈化水裝置的出水分別取樣進(jìn)行了水質(zhì)檢測分析數(shù)據(jù)（見表2）。根據(jù)該純水水質(zhì)檢驗報告與原水水質(zhì)的對比可見，凈化后的純水各項指標(biāo)均在正常范圍內(nèi)，表明該凈化水裝置可以有效地去除水中的多種硬離子和有危害物質(zhì)，滿足處理廠飲用水水質(zhì)要求。

表2　凈化水裝置出口水質(zhì)檢測表

凈化水裝置運行1個多月后，原水水質(zhì)泛黃、味苦，水質(zhì)達(dá)不到要求。經(jīng)長期使用管道、閥門處出現(xiàn)結(jié)晶物使管路不暢，全廠綠化澆灌過程中存在草坪矮小、澀死的現(xiàn)象，洗衣發(fā)黃等問題。凈化水裝置運行1個多月后，倒班點管線出來的水泛黃、味苦，而從凈化水間出口處管線出來的水，水質(zhì)清澈。通過清洗大罐、清理管線、檢查確認(rèn)流程等方面進(jìn)行，無法清理倒班點出水泛黃、味苦的問題。對泛黃水質(zhì)進(jìn)行沉淀發(fā)現(xiàn)大部分為Fe3+，管線腐蝕嚴(yán)重。

2　水源與供水系統(tǒng)改造

2.1食堂飲用水改造

反滲透凈化水為純水，水中含離子濃度極低，不存在因存水中包含的物質(zhì)帶來的化學(xué)反應(yīng)。純水進(jìn)入倒班點碳鋼管線，改變了管線內(nèi)部原來的沉淀溶解平衡：

按照沉淀溶解平衡原理：

純水的引入，降低了碳鋼管線內(nèi)部的沉淀溶解平衡，F(xiàn)e3+濃度和OH-濃度降低，KSP（Fe（OH）3）變小，沉淀溶解平衡向右平移，加劇了碳鋼的腐蝕。故純水管線不能采用碳鋼管線。

倒班點日常用水量約40 m3，對水源井的水質(zhì)中含較多的離子等雜質(zhì)，反滲透凈化水裝置運行負(fù)荷較大，且已發(fā)現(xiàn)反滲透膜堵塞嚴(yán)重，故在管網(wǎng)改造中，只對食堂日常飲用水進(jìn)行凈化處理，改造的管線采用PE管線，純水對碳鋼的溶解腐蝕可以避免，運行過程中，未發(fā)現(xiàn)管線泛黃、味苦等現(xiàn)象。PE管線的改造，給日常飲用水提供了保障。

圖2　凈化水裝置流程改造圖

2.2水源與供水系統(tǒng)改造

根據(jù)在項目建設(shè)期使用的臨時水井，井深180 m，水泥套管下深30 m，泵下深70 m。對該水井水質(zhì)進(jìn)行了檢測，水質(zhì)指標(biāo)基本合格，具體（見表3）。

表3　臨時水源井井口水質(zhì)檢測表

圖4　供水間改造圖

將已建2具100 m3新鮮水罐其中1具改為1#新2014年8月水源、供水系統(tǒng)改造后，日均用水量約75 m3，采用1#水源井和臨時水源井供水能夠滿足生產(chǎn)和生活日常用水。

鮮水罐，用來儲存1#水源井、臨時水源井的來水，用于生活用水；2#、3#水源井集水管線來水接入另外1具100 m3新鮮水罐和消防水罐，用于生產(chǎn)用水。改造更換1#臨時水源井潛水泵，出水采用DN75油管連接，將臨時水源井井口數(shù)據(jù)及啟停傳輸至中控室，增設(shè)簡易水源井房。

2#、3#水源井在日常生產(chǎn)、生活過程中暫不使用，定期進(jìn)行啟運試水，確保在應(yīng)急情況下，能夠啟運，保證生產(chǎn)消防安全。

3　結(jié)論與認(rèn)識

（1）通過水源、供水系統(tǒng)改造，解決了生產(chǎn)、生活用水。將1#水源井和臨時水源井的合格水進(jìn)行有效利用，減少了2#、3#水源井水質(zhì)不合格的影響。

（2）在應(yīng)急情況下，2#、3#水源井可以正常投運。改造后不影響消防應(yīng)急搶險工作。

（3）反滲透凈化水設(shè)備能夠產(chǎn)出純水，有效的凈化水中的雜質(zhì)、微生物、鹽類，達(dá)到生活飲用水指標(biāo)。

（4）反滲透凈化水管線應(yīng)該選用PE、PVC等管線，不能選用碳鋼管線，減少腐蝕的產(chǎn)生。

［1］王帥.反滲透技術(shù)在凈化飲用水中的應(yīng)用［J］.科技信息，2010，（1）：389.

化學(xué)工程

10.3969/j.issn.1673-5285.2015.03.016

TE685.31

B

1673-5285（2015）03-0063-03

2015－01-12