淡化海水在煉廠化學(xué)水裝置中的綜合應(yīng)用

彭良輝

摘要：某石油煉制企業(yè)原新鮮水為市政自來水，2016年引入淡化海水，部分代替自來水。由于淡化海水相比自來水雜質(zhì)含量低，企業(yè)對淡化海水進(jìn)行了綜合應(yīng)用，節(jié)水效果明顯。本文論述了該企業(yè)引入淡化海水后，在化學(xué)水裝置中的綜合應(yīng)用情況和面臨的問題以及解決措施，為淡化海水在化學(xué)水裝置中的應(yīng)用提供了經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：淡化海水?化學(xué)水裝置?綜合應(yīng)用 節(jié)水

1?化學(xué)水裝置簡介

某石油煉制企業(yè)化學(xué)水裝置建于1999年，采用多介質(zhì)+活性炭+反滲透+混床的水處理工藝，設(shè)計(jì)最大生產(chǎn)能力為200t/h。

軟化水裝置建于1982年，采用鈉離子交換工藝。

2?淡化海水品質(zhì)

為企業(yè)直供的淡化海水，主要采用 “超濾+反滲透”工藝，電導(dǎo)率小于300 us/cm。

3?淡化海水的綜合應(yīng)用

應(yīng)用過程中，在保證安全生產(chǎn)的前提下，逐步調(diào)整試驗(yàn)。經(jīng)過4年多的摸索，主要優(yōu)化措施如下：

3.1?停加絮凝劑

逐步降低預(yù)處理過濾器前聚合氯化鋁的加注量，由2ppm分階段降至停加。

3.2?停加阻垢劑

逐步降低反滲透前阻垢劑的加注量，由3ppm分階段降至停加。

3.3?延長預(yù)處理過濾器的運(yùn)行周期

將多介質(zhì)和活性炭過濾器的運(yùn)行周期從60小時分階段延長至300小時，最后停運(yùn)了活性炭過濾器。

節(jié)約了反洗用濃水、反吹用風(fēng)、正洗用新鮮水，減少了反洗后的濃鹽水外排量。

多介質(zhì)過濾器反洗用水100噸/次、用風(fēng)35立方米/次;活性炭過濾器反洗用水250噸/次、用風(fēng)35 立方米/次。

3.4?反滲透綜合優(yōu)化

3.4.1?逐步提高反滲透的制水比，由75%分階段提至90%。提高了反滲透的運(yùn)行效率，降低了濃鹽水的排放量。

3.4.2?低壓沖洗由24小時一次逐步延長至72小時一次。

3.4.3?化學(xué)清洗周期由1個月延長至3個月，減少了化學(xué)清洗的水耗和清洗劑消耗，減輕了對反滲透膜的酸堿損傷。

3.4.4?優(yōu)化反滲透泵運(yùn)行：每臺泵設(shè)計(jì)流量為85t/h，運(yùn)行自來水時，每套反滲透的進(jìn)水量為67t/h，運(yùn)行淡化海水時進(jìn)水量為55t/h。同時運(yùn)行三套總進(jìn)水量為165t/h，而兩臺高壓泵的額定流量之和是170t/h，能滿足三套反滲透運(yùn)行需要，比之前用自來水時運(yùn)行三套反滲透必須開三臺高壓泵少開一臺高壓泵。

3.5?混床綜合優(yōu)化

因淡化海水離子含量低，反滲透產(chǎn)水離子含量也低，所以混床周期制水量得到提高，從5000噸提高至15000噸。減少了再生用水、酸、堿、風(fēng)，減少了外排中和水，節(jié)省人工，減少環(huán)境污染。

再生劑消耗由0.6立方米/次降低為0.4立方米/次。

再生用水量由60 噸/次降低為50噸/次。

正洗水量由30噸/次降低為20噸/次。

中和水排放量由100噸/次降低為80噸/次。

3.6?直供軟化水管網(wǎng)，省去軟化水處理工藝

淡化海水水質(zhì)達(dá)到軟化水標(biāo)準(zhǔn)，直接進(jìn)入軟化水系統(tǒng)。節(jié)約了鈉罐再生用鹽及自耗水量。

再生一次時間30分鐘，鹽水濃度5-8%，每月節(jié)約工業(yè)鹽約12噸。

反洗30分鐘50噸/小時，正洗30分鐘50噸/小時，鈉罐運(yùn)行周期約4天。

3.7?濃水送至循環(huán)水場作為補(bǔ)充水，減少新鮮水使用

3.8?濃水送至催化煙氣脫硫脫硝裝置，減少新鮮水使用

3.9?總體效益估算

除鹽水站每月產(chǎn)水100000噸，軟化水站每月23000噸。通過以上優(yōu)化措施，月效益估算：綜合節(jié)約費(fèi)用24.6萬元。其中，節(jié)約藥劑費(fèi)用2.17萬元，新鮮水17180噸，濃水17700噸（回用至循環(huán)水和脫硫脫硝，優(yōu)化循環(huán)水用水結(jié)構(gòu)，代替脫硫脫硝部分新鮮水，節(jié)約新鮮水使用），電14400千瓦時，凈化風(fēng)3696立方米。另外，還減輕了設(shè)備的磨損，降低了人工勞動強(qiáng)度，減少了加注酸堿時的安全風(fēng)險。

4?應(yīng)用淡化海水存在的問題及對策

4.1?水站入口水質(zhì)比淡化水供出差

改為淡化海水后，發(fā)現(xiàn)水站入口進(jìn)水渾濁、發(fā)黃、含鐵離子，不經(jīng)過多介質(zhì)和活性炭過濾達(dá)不到反滲透進(jìn)水要求。

原因：使用淡化水前，長期使用自來水的管道和設(shè)備內(nèi)存在大量水垢。淡化海水低堿度（<10 mg/L），低含鹽量（TDS 的質(zhì)量濃度20～500 mg/L），管垢嚴(yán)重不飽和。當(dāng)?shù)ＫM(jìn)入管網(wǎng)時會打破管網(wǎng)中水與管垢的平衡，加速管垢的溶解，同時在溶解氧的作用下腐蝕管壁。

對策：針對該問題，進(jìn)行了系統(tǒng)管網(wǎng)改造，將淡化水流程中的碳鋼管線全部改造成AGR（丙烯酸共聚聚氯乙烯）管線，實(shí)現(xiàn)了停運(yùn)多介質(zhì)和活性炭過濾器，淡化海水直供反滲透。

4.2?水源切換時，攜帶雜質(zhì)

自來水與淡化海水相互切換時，管網(wǎng)靜置后投用，特別是自來水管網(wǎng)，含有大量雜質(zhì)。

對策：引入裝置前，進(jìn)行徹底的管網(wǎng)沖洗，以免對運(yùn)行設(shè)備造成污染。

4.3?系統(tǒng)管網(wǎng)泄漏

經(jīng)過長期運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)軟化水系統(tǒng)管網(wǎng)泄漏現(xiàn)象增多。

原因：企業(yè)原軟化水系統(tǒng)管網(wǎng)均為普通碳鋼管線，改為淡化海水連續(xù)運(yùn)行后，由于淡化水有較強(qiáng)的腐蝕性，管線泄漏現(xiàn)象增多，特別是流速較低的終端，出水明顯攜帶鐵銹，呈現(xiàn)土黃色。

對策：將軟化水管網(wǎng)進(jìn)行更新改造。

4.4?水源切換時，可能發(fā)生誤操作

引進(jìn)淡化水并將管線改為AGR材質(zhì)后，除鹽水站的新鮮水切換過程可能發(fā)生誤操作，帶來生產(chǎn)隱患。

對策：制定切換方案，并做好培訓(xùn)學(xué)習(xí)。

5?結(jié)論

綜上所述，相比于自來水，淡化海水應(yīng)用在煉廠化學(xué)水裝置中，節(jié)能降耗減排效果顯著，并且可以大幅降低工作量。

隨著淡水資源的不斷匱乏和海水淡化技術(shù)的進(jìn)一步提高，淡化海水將具有更為廣闊的應(yīng)用前景。特別是沿海石油煉制企業(yè)和其它工業(yè)企業(yè)，將會更多選擇應(yīng)用淡化海水。在使用過程中，同樣會面臨類似的各項(xiàng)問題。本文結(jié)合4年多的連續(xù)運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)，對淡化海水在煉油企業(yè)化學(xué)水系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)的探討與總結(jié)，以期能夠?yàn)楦蠓秶牡Ｋ畱?yīng)用做好鋪墊和試驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]阮國嶺.海水淡化及其在電廠中的應(yīng)用[J].電力設(shè)備，2006，9（9）：1-5.

[2]龔淑艷，王偉，唐娜，等.海水淡化進(jìn)入供水管網(wǎng)化學(xué)穩(wěn)定性控制應(yīng)用[J].供水技術(shù)，2016，8（4）：40-43.

[3]魏成吉，張宇菲，吳紹全，等.自來水與淡化海水摻混和調(diào)質(zhì)對城市供水管網(wǎng)腐蝕性研究[J].水處理技術(shù)，2016，42（12）：60-67.