双膜法在脱盐水生产工艺中应用和优化

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1、双膜法在脱盐水生产工艺中应用和优化　　摘要：以陕西陕焦化工有限公司脱盐水站两年来的运行情况为依据，分析讨论了超滤反渗透单元产水能力小，使用寿命短的原因。并针对先进的双膜法水处理工艺提出了可行的优化方案。关键词：超滤反渗透脱盐水一、前言陕西陕焦化工有限公司甲醇厂（以下简称陕焦）脱盐水站为年产20万吨甲醇的配套设计工艺，类似于国内70%以上的电厂，反渗透受限于预处理，实际运行小时产水量由设计的210m3下降为160m3，[1]勉强维持三台75吨锅炉用水和甲醇系统补水，今年甲醇驰放气制合成氨工艺投用在即，脱盐水小时消耗量增加20吨左右

2、，为此甲醇厂组织人员对脱盐水系统问题做详尽的分析研究并做出可行的优化方案。这一研究分析结果为今后结构优化产业升级增效提供了宝贵的经验，具有很好的借鉴价值。二、系统运行情况1.当前工艺的流程及概况1.1脱盐水站的工艺流程5陕焦脱盐水站采用浙江四通双膜过滤技术，以新区水厂初步处理的地表水为水源，经叠片过滤器除去100um以上的微粒，进入程控超滤脱除5um以上的杂质，产水进入超滤水箱，经超滤水泵输送至活性炭过滤器除去细菌和余氯，然后经保安过滤器进入高压泵和反渗透，高压泵将反渗透装置进水压力提至1.5MPa，反渗透采用21的布置方式，反

3、渗透产水经脱碳塔脱除CO2进入中间水箱，中间水箱的软化水经中间水泵输往混床脱除软水中的离子，控制出水电导≤20um/s。为保证水的利用率还自带了一组浓水反渗透装置，即以三套反渗透的浓水为进水生产超滤水，回收率≥75%。系统设计小时产水量为210m3，原水利用率大于75%。1.2新区水厂的工艺流程新区厂以桃渠坡水库的水为水源，经投加絮凝剂、ClO2杀菌剂及管道混合器混合后进入反应沉降池，进行充分的反应，反应后的水经池底连同管道进入斜管沉降池除去大颗粒及胶体，多余的水溢流至沉降砂滤池，控制出水浊度小于1NTU，产水进入蓄水池，经管道

4、泵输至各个生活用水区，其中一路进入我厂2000m3×2的蓄水池。2.存在问题2.1主要设备运行寿命达不到设计寿命5脱盐水运行两年，系统的主要设备叠片过滤器、程控超滤、浓水反渗透、离子交换树脂均更换一次，保安过滤器滤芯使用两月需更换；活性炭过滤器填料使用不足十个月出水污染指数在运行25h后就涨至5.0NTU以上，远达不到超滤系统处理水浊度　　反渗透膜性能下降的主要原因是由于膜表面受到了污染。如表面结垢，膜面堵塞；或是膜本身的物理化学变化引起的。物理变化主要是由于压实效应引起膜透水率下降；化学变化主要是由于PH至的波动而引起的。反渗

5、透膜污染堵塞的主要原因是由于膜面沉积和微生物的滋长而引起的。其中微生物不仅堵塞膜，还对醋酸纤维素有侵蚀损害作用。四、优化方法1.优化思路陕焦新鲜水泵供全厂生产生活用水，所以改造只能集中在进工序支管上。加药可以降低可溶性杂质，过滤器除去悬浮物，特别是细菌及其分泌物。膜过滤的优点是随着阻力的增加产水水质会越来越好，并且能脱除胶体和部分大分子，但产水量大幅下降，所以对细菌污泥含量高的地表水很难发挥很高的效率，[3]传统的机械过滤对水中的污泥细菌的吸附脱除能力很强，但对大分子胶体处理很有限，而且随着阻力的增加产水水质不断恶化。本次将采用

6、机械过滤做膜过滤的前期处理工序，以保证系统高效运行。2.优化方案在进入叠片过滤器前依次增加三套加药装置，一台管道混合器和三台双介质过滤器做粗处理；加药装置投加混凝剂、助凝5剂、一次氧化剂，管道混合器保证在短距离的管道中使药剂充分反应混合。改造目的减轻超滤和反渗透的运行负荷，所以双介质过滤器的滤速可选10～15m/s。3.新增设备要求及特点静态混合器也称管道混合器，无需动力消耗，可与进水管径DN250一致，由于流程短加此设备可保证药剂的充分反应。双介质过滤器，内装无烟煤和石英砂，单台小时处理量为100～120m3，直径3400mm

7、～3500mm，内部衬胶厚度≥5mm，三台设备自带气动切换阀、手动阀、附属管线、配套控制箱、滤料、内部配件，正常运行时主要减轻预处理藻类污泥的负荷，达到叠片过滤器的进水要求，用浓水反洗再生。加药装置采用500L的PE桶，配两台25L/h机械计量泵、搅拌器和操作面板，加药稳定，使用周期长。4.改造后效果此次改造总投资100万元，历时三个月，改造后在叠片过滤器进水量≥300m3/h时，其进水浊度≤2NTU，悬浮物含量≤10mg/L，悬浮物粒径≤50μm，钙硬度≤200mg/L溶解固形物≤150mg/L。脱盐水站的产水量从以前的160

8、m3/h提高至200m3/h，不仅保证的甲醇系统的正常运行，满足合成氨的工艺用水，超滤的化学清洗周期从以前的75天变为150天以上，产水量一直在设计符合90%以上，大大减少清洗药剂的消耗和人工。五、结论5这次研究分析了地表水软化时采用膜过滤的问题，并提出传采用统