導航：安全管理網>> 安全論文>> 環境保護論文>>正文

反滲透工藝處理濃水節約水資源

文檔作者：吳華文檔來源：正和集團股份有限公司		點擊數：	更新時間： 2025年04月27日
下載地址：點擊這里	文件大?。?306.97 KB 共4頁	文檔格式： PDF	下載點數： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內容預覽 [文件共4頁]

本文件共4頁，如需編輯使用，請下載。

注：預覽效果可能會出現部分文字亂碼（如口口口）、內容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大小：306.97 KB 共4頁文件格式：PDF 下載點數：1 點（VIP會員免費）

下一篇：低碳經濟與化肥生產的CO2減排技術

上一篇：蓄熱式熱力氧化法在順酐廢氣處理中的應用

文本預覽

僅提取頁面文字內容，供快速閱讀使用。

2012年第 33卷第 6期 氮 肥 技 術 43摘 要 反滲透工藝作為一種高效、清潔的脫鹽技術在各行各業中廣泛應用，但是在生產過程中實際產水率 70％左右，會有大約占總進水量 30％左右的濃水排放掉，這一點在水資源 日趨緊缺的今天造成了水資源的極大浪費，而且也嚴重 污染了環境?，F簡要介紹對反滲透濃水采用反滲透技術和設備來進一步處理 ，可以使反滲透濃水的回收率達到 80％~85％，回收水可 以再利用 ，節約 了水資源 。關鍵詞 反滲透 濃水 回收 再利用HandlingconcentratedwaterwithreverseosmosistechnologyandeconomizewaterZHANG Xiu-ling YANG Pan-xi W U Hua(ZhengheGroupCorporationLimited，Guangrao，ShandongProvince257342)Abstract Asakindofhighefficient，cleandesaltingtechnology，reverseosmosistechnologyiswidelyappliedinallwalksoflife．However,actualrateofoutflow isabout70％ inproductionprocess。therest3O％ 0fthetotalwaterinflowconcentratedwaterisdrainedofwhichnotonlycausesatremendouswasteofwaterresourcestodaywhenwaterresoureeisinshort．butalsoitpollutesenvironmentseriously．This paper briefly introduces adopting revere osmosis technology and equipments to revere osmosisconcentratedwater,whichcanmaketherateofreverseosmosisconcentratedwaterreach80％ ～85％ ．recycledwatercanbereusedandsavingwaterresources．Keywords revereosmosisconcentratedwater recycle reused1 概述隨著水資源 的 日益 緊缺 ，節水 形勢 日趨嚴峻 。正和集團 140萬 t／aDCC配套工程 240t／h除鹽水系統采用的是雙級反滲透技術 ，其 中二級反滲透所產的濃水已經回用到一級反滲透進水中，而一級反滲透濃水 (75t／h)因為含鹽量較高未得到利用 ，自2010年該工程投運后一直處于排放狀態。為進一步搞好節能減排 ，實現水資源的充分利用 ，2011年決定將熱 電廠原反滲透系統進行改造 ，實現 回收水 50t／h(相 當于一 臺深井產水量 )。為盡快完成該項工作 ，委托 240t／h除鹽水 工程 承建單位天津 中海油化工研究設計 院進行 了方案設計 ，經測算整個濃水 回用工程總投資在 35萬元左右 ，仍 由天津中海油承建 ，該工程投用后 ，能進一步緩解 目前全廠新鮮水 緊張的局面，同時降低污水總排量。2 反滲透濃水回收技術2．1 反滲透濃水回收裝置本裝置所使用 的設備 ，是利用原鍋爐補水設備 ，經過改進加工而成。由于原來反滲透系統的自控水平 比較差 ，在將其改造為濃水 回收設備時需增加部分 自控元件，使其與濃水箱實現液位自動控制 ，在液位達到設定高液位時 ，整套濃水 回收系統自動啟動，當液位達到低液位時 ，整套濃水 回收系統停止運行 。2．2 反滲透濃水 回收技術反滲透濃水在人們眼里成為很難回收利用的一種廢水。但是中海油天津化工研究院經過多年的研發，采用優質的藥劑，配合相應的特殊設計 ，使 該股水 的回用成 為可能 ，我們引進 了該設計。但是在對反滲透濃水 回收進行設計及運行管理過程 中，需要解決 以下技術問題 。(1)易結垢 ：由于濃縮 了 4倍的濃水 中二氧化硅含量高 、堿度大 ，而且有許 多結垢 型鹽類如CaCO3、CaSO4、BaSO等 ，它們的離子積要遠遠大于其濃度積 ，如果不用有效 的方法加 以控制 ，結垢是必然的。我們采用了優質的藥劑，為反滲透濃水 回收裝置的穩定運行奠定了基礎。萬方數據氮 肥 技 術 2012年第 33卷(2)易污堵 ：在反滲透濃水 中，進水 中微量的有機物 、膠體得到了富集 ，如果沒有有效地控制 ，也會造成反滲透膜 的污堵 。通過對原有設備的改造及投加藥劑使反滲透膜 的污堵得到 了相應地控制。(3)易污染 ：在 反滲透濃水 中，進水中的微生物在各種富集了的營養鹽的作用下 ，加快生長 ，會造成反滲透膜的生物污染 ，因此也要對其加 以有效控制。中海油天津化工研究院首先根據水質選擇相應的抗污染膜元件 ，其次在阻垢劑上充分考慮到對鐵 、二 氧化硅 、難 溶鹽類 的阻垢效能及預處理藥劑的兼容性 ；再者合理地控制系統 回收率及在系統設計包括沖洗 、化學清洗上 的特殊設計。實踐證明 ：優質的藥劑加上合理的系統設計完全可以回收絕大部分濃水。2．3 工藝流程及反滲透原理濃水 回收系統工藝流程為 ：反滲透濃水箱增壓泵_+保安過濾器-÷高壓泵 反滲透膜組一一 級產水裝置。本工藝處理的關鍵為反滲透系統，反滲透系統是利用反滲透膜的選擇透過性 ，即只能通過水分子而不能通過離子的半透膜 。當把稀溶液(例如淡水 )和濃溶液(例如鹽水 )分別置于半透膜 的兩側時，稀溶液 中的溶劑會穿過半透膜 自發地流向濃溶液一側，這種現象叫做滲透。當滲透達到平衡時 ，濃溶液一側 的液面會 比稀溶液一側 的液面高出一定高度 ，形成一個壓差 ，這個壓差 叫滲透壓。滲透壓的大小取決于溶液的固有性質，即與濃溶液的種類 、濃度 和溫度有關而與半透膜的性質無關 。若在濃溶液一側施加一個大于滲透壓的壓力時，溶劑將穿過半透膜 ，從濃溶液 向稀溶液一側 流動 ，流動方 向和滲透方 向相反 ，這一過程稱為反滲透。反滲透是最精密的膜法液體分離技術 ，它能 阻擋所 有溶 解性 鹽 及分 子 量大 于100Dalton(約 165×10 )的有機物 ，但允許水分子通過，反滲透復合膜脫鹽率一般 >98％，廣泛應用于海水及苦咸水淡化，鍋爐給水、工業純水、醫用純化水及電子級超純水制備，飲用純凈水生產 ，廢水 回用處理及特種分離等過程 。它是利用壓力差為推動力的膜法水處理技術 ，能夠去除水中的所有雜質——各種離子 、分子、有機物、膠體、細菌、病毒等，是當今最先進的一種高效、低能、無污染的水處理技術。3 新增設備(見表 1)表 1 新增設備表4 過程控 制說 明4．1 反滲透系統(RO)控制R0系統的啟動、運行、沖洗 、停機備用等過程均可 由PLC實現 自動控制 。同時 R0系統還設置一 塊就地儀表盤和一塊就地操作盤 ，在就地盤上可讀 出 R0的有關工藝參數 ，以及能在就地操作盤上啟停 R0進水高壓泵及相關的 自動閥門。對R0系統的重要參數如 電導率等均設有在線 檢測儀 ，并設有超限報警功能。4．2 高壓泵的保護系統R0裝置的高壓泵進 出口裝有低壓和高壓保護開關。當供水量不足使高壓泵人 口的水壓低于某一設定值(正常為 0．1MPa)，會 自動發出信號停止高壓泵運行 ，保護高壓泵不在空轉情況下工作。 當系統因其它的原因或誤操作，使高壓泵的出口壓力超過某設定值時，高壓泵出口壓力保護會 自動切斷高壓泵供電，保護系統設備不受損害。4-3 R0啟停保護當 R0投入運行時，為了防止高壓泵突然啟動升壓 ，產生對 R0膜元件的高壓沖擊破壞反滲透膜 ，高壓泵采用變頻啟動 ，使 膜元件逐漸升壓至一定的壓力。在 R0停止使用時 ，高壓泵停止運行 ，沖洗泵運行 ，同時打開濃水 端排放 閥和產水閥 ，用 R0產 品水 對 R0膜組 件 自動 沖洗 58min，以避免濃水 中的高濃度鹽類在 R0膜表面沉積結垢而影響膜的性能 ，然后 自動停止沖洗。4．5 控制系統配置本系統采用先進的計算機控制系統，主要用于中水回用的生產控制、運行操作、監視管理?？刂葡到y不僅有可靠的硬件設備 ，還有功能強大、運行可靠 、界 面友好 的系統軟件 、編程軟件和控制 軟件 。4．6 電氣設備控制萬方數據第 6期 張秀玲等 ：反滲透工藝處理濃水節約水資源 45電動機采用 自動 ／手動兩種操作方式。集控操作在 中央控制室 由工控機統一操作 ，控制 由PLC實現 ，泵的聯鎖及備用 自投均由 PLC實現。中央控制室工控機能監控電氣設備 的運行狀態 、參數、電氣設備故障報警等。手動操作系統采取在 電動機旁設就地操作按鈕 ，來控制電機的啟停 。在 自動操作 系統 中也設就地操作按鈕 ，仍可手動控制電機啟停。4．7 設備維護提示對于精密過濾器 ，通過濾前和濾后 的壓力差 ，提示操作人員更換濾芯。反滲透的化學清洗通過膜前和膜后 的壓力變化 、產水量變化控制 ，通過壓力傳感器和流量計將系統運行參數傳 至中央控制系統 ，并進行計算 ，當膜前 膜后 的壓力差大于設定值或產水量小于設定值時 ，上位機提醒操作人員進行設備維護(化學清洗 )。以上過程 (除精密過濾器 )均通過 PLC在控制室計算機上完成 ，并記錄運行 和事故狀況 ，為系統長期穩定運行提供依據和參考 。5 濃水處理效果考核指標5．1 在加熱器出水 20％時，單套 R0性能指標(1)出力 ：20℃時 ，額定 75m3／h(2)水 回收率 ：≥75％(3)初期一年內脫鹽率 ：≥97％(4)三年內脫鹽率 ：I>95％(5)五年內脫鹽率 ：I>92％(6)額定出力下初始運行壓力 ：≤0．5MPa(7)三年后初段壓力升值 ：5年5．2 各加藥 、清洗設備性能要求(1)各加藥、清洗設備系統高、低壓部分嚴密無泄漏。(2)各加藥裝置加藥泵 出 口流量 、壓力穩定 ，泵出口壓力波動≯1％。(3)各加藥控制達到指標要求 ，加藥量控制準確及時。5．3 實際效果驗證濃水 回收設 施 自 2012年 4月份投用 以來 ，運行一直很好 ，由于運行 時問較 短 ，只對其部分指標進行了驗證 。(1)產水回收率(見表 2)4、5月份濃水產水 回收率約 77．75％，>75％。(2)脫鹽率表 2 4、5月份產 水回收率濃水水 質分析數據見 表 3，4、5月份濃水 回收系統進甘i水電導率及脫鹽率平均值見表4。表 3 濃水水質分析數據表表 4 4、5月份濃水回收系統進 出水 電導率及脫鹽率平均值4月份進 4月份產 4月份 5月份進 5月份產 5月份水電導率 水電導率 脫鹽率 水電導率 水電導率 脫鹽率s／em s／em ％ I．Ls／em s／em ％1868 55 97．06 1792 53 97．04采用簡便算法計 算 出的初期脫 鹽率在 97％左右 ，由于此計算方法一般 比實 際計算 的脫鹽率要低 ，所 以能夠保證系統的初期脫鹽率在 97％以上 。6 效益評價6．1 經濟效益濃水回收裝置增加部分設備 ，投資 35萬元。收益通過 回收原來 直接排放掉的濃水反映出來，裝置在設計負荷運行時，產水量為 50m3／h，年設計運行時間為 8O00h，新鮮水價格 2元 ／m3。年節約水費：50m7h×8000h×2元 ／m=80萬 元耗藥劑費用 ：20萬元耗 電費用 ：5萬元凈收益 ：80—20—5=55萬元不 到 8個 月的時間 即可 收回濃水 回收裝置全部投資。6．2 社會效益回收和利用這部分水 ，減少了污水排放量 ，降低 了污水 處理負荷 ，節約 了地下水資源 ，具有良好的社會效益和環保效益 。萬方數據氮 肥 技 術 2012年第 33卷7 結論(1)反滲透濃水 回用裝置 的產水 電導率一般<100 s／em，遠遠小于地下水的電導率 ，這部分水可作為一級反滲透 的進水 ，經過雙級反滲透可作為鍋爐的給水 ，也可直接作為循環冷卻水的補充水 。(2)濃水回收技術不僅提高 了系統水的利用率 ，降低 了水 的消耗 ，而且并 不需要 十分 復雜 的預處理工藝。該 回用技術具有投資低 、回報期短 、性價 比高的特點。(3)在水 資源匱乏的今天 ，回收和利用這部分水資源具有 良好的經濟效益和社會效益。參考文獻[1】 《環境保護產品技術要求 反滲透水處理裝置》HJ廠r270—2006．[2】 《火力發電廠反滲透水處理裝置驗收導則》(DL／Z951—2005)．[3】 《電廠用水處 理設備質量驗收標準)DL543—94．(收稿 日期 ：2012—09—05)(上接第 30頁) 化碳氣及系統返回一段人 口氣量過大，是造成二段 出口壓力高的原 因之一 。但由于高壓缸密封氣是由三段出口二氧化碳提供 ，并且此管路上有一 5mm孔板控制氣量 ，此管路設計溫度 188~C，實測 140c【=，可 以認定密封氣量基本符合設計狀況。密封氣量無需調節 ，針對密封氣量泄漏量大的狀況 ，只能待機組檢修時對迷宮梳齒進行修復或更換。其次 ，機組負荷過大 、轉速過高是造成二段壓力高的重要原因。本機組 自試車開始 ，由于各種原因運行狀況不是十分理想 ，致使機組必須在較高轉速下工作 ，并且“四回一”閥長 時間無法關閉，不但機組負荷重而且功耗大 、效率低。檢修后機組實際工況是低壓缸 (包括一段和二段 出口壓力偏高 ，而高壓缸(三段和四段 出 口壓力基本無變化。造成此現象的原 因是 ：裝置 自身處于滿負荷狀態 ，而機組 “四回一”閥未能全關 ，機組嚴重超負荷。高壓缸由于設備本身結構尺寸(吸人 口氣體流通面積 )限制 ，其 出 口流量 與壓力 已經不受人口流量的影響。也就是說從低壓缸吸人過量的氣體無法全部進入高壓缸 ，直接導致壓縮機二段 出口壓力高。如果在此狀態下 ，不降低機組負荷 ，而只是通過提高機組轉速來 調節 ，會使機組運行狀態更加惡化翻。3 優化措施針對此狀況 ，在 10月 28日至 11月 8日裝置短停時 ，我們對機組“防喘振 ”控制系統做了以下 調整 。(1)壓縮機三段人 口流量是 防喘控制的主參數 ，未 處理前儀表 存在 一0．1％左右 的偏差 ，調整為正偏差 0．1％。(2)壓縮機一段人 口壓力是計算壓縮機壓縮比率 的主要 參 數 ，未 處理前 有 正偏 差 ，顯示1．41×10SPa，經儀表檢查后引壓管內有少量積液，確認其測量偏 高 ，處理 后 ，顯示 1．396×10SPa左右 。(3)增加“四回一 ”控制閥的阻尼 ，原先 4s后調整為 16s，避免流量快速波動 ，減少防喘控制波動 。(4)操作上 由于控N-段 出口壓力不超標 ，之前二段 出口放空留有 2％～5％左右的開度 ，二段出口分液罐導淋也開的 比較大 ，減少 了三段人口流量 。在 以上三條調整后 ，關閉 了二段 出口放空 ，調小了二段出口分液罐導淋。4 總 結上述措施落實后 ，使機組工作點遠離了喘振曲線 ，極大地改善 了工作點的位置 ，11月 8日機組重新 開車后 ，各項 指標都有了大幅改善 ，機組轉速平均降低了 20r／min左右 ；透平主蒸汽耗量平均減少 10t／h；二段 出 口壓 力降至 2．2MPa以下 ，“四回一”基本可 以完全關 閉 ；機組各點振值均有所降低 ，效果非常明顯 。參考文獻[1] 黃鐘岳，王曉放．透平式壓縮機．北京 ：化學工業出版社 ，2004．【2】 段曉 峰 ，等 ．二氧化碳 壓縮機 二段 出 口管線振動 分析與處理．大氮肥 ，2007，30(6)：365—367．[3】 王紹艷，等．工業汽輪機技術問答一化工設備技術問答叢書[M]．北京：化學工業出版社，1995．(收稿 日期 ：2012—06—15)萬方數據

網友評論 more

環境保護論文最新內容

05-01