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原水变化对除盐水站的影响及调整 摘要：本文主要分析了除盐水站由于水源改变，水质难以保证，超滤和反渗透膜污堵严重、混合离子交换器运行时间缩短等问题。通过技术改造、调整工艺指标及操作方案等措施，解决了除盐水站水源改变引起除盐水质不稳定等问题，保证了除盐水的正常供应。
关键词：除盐水 水质 源水 化学清洗
The Influence of Source Water Changes on Demineralized Water Station and Adjustment Method
HAN Xiao-ping ,WANG Jian-feng
( Shaanxi Yanchang Petroleum(Group)Co.,Ltd, Yan’an Petrochemical Plant, Shaanxi Yan’an 727406, China )
Abstract:This dissertation analyzes the influence of source water changes on demineralized water station, which could cause several problems as a result such as water quality out of guarantee, serious plugging of ultra-filtration and reverse permeation membrane, mixed bed exchanger shortened operating time. Through technical reform, process specification and operating method improvement, the instable demineralized water quality caused by demineralized water station source water changes has been solved, which insured the normal supply of demineralized water.
Keywords:Demineralized water, water quality, source water, chemical cleaning
1 前言
由于近年来锅炉向高温高压化迅速发展，锅炉对水质要求越来越高。为此，阴阳离子交换技术迅速发展，当水经过阴阳离子交换器处理后，就会把水中的各种盐类基本除净【1】。目前，阴阳离子交换树脂有弱酸性阳离子交换树脂、弱碱性阴离子交换树脂、强酸性阳离子交换树脂、强碱性阴离子交换树脂等，根据进水水质和出水水质的要求，选择阴阳离子交换树脂的类型。对除盐水电导率、有机物、微生物、细菌、颗粒等有特殊要求的，应进行后处理。
2 装置简介
延安石化厂除盐水装置采用多介质过滤、超滤、反渗透、混床作为处理工艺，设计处理量 400 m3/h。主要承担锅炉、聚丙烯、重整等装置除盐水的供给。
2.1 超滤系统
超滤系统设置四套，每套产水量为 150m3/h,采用美国 KOCH 公司生产的V1072-35-PMC 膜组件 112 支，每组采用 28 支，单套过滤面积为 2265.2 m2，在运行中设置反洗系统，配带自动反洗泵，并设置膜组件化学清洗系统。原水通过超滤装置除去水中的胶体物质、颗粒、细菌和原生动物等；反洗以超滤产水箱为水源，反洗排水进入超滤反洗水水箱。超滤系统为反渗透装置提供合格的进水。
2.2 反渗透系统
反渗透系统设置四套，每套产水量为 100m3/h,采用美国 KOCH 公司生产的8822FR-365 抗污染型膜组件 336 支，每套 84 支，单套过滤面积为 4485.6 m2，在运行中设置快冲系统，并设置膜组件化学清洗系统，主要除去水中大部分盐类。另外设置反渗透浓水处理系统，，出水合格后进入除盐水箱，不合格出水返回超滤水箱，浓水排入中和池。反渗透系统为混床提供合格的进水。
2.3 混合离子交换器（简称混床）系统
混床装置系统设置四台，单台设计制水量 200m3/h，混床是在同一个交换器中，将阴离子、阳离子按照一定体积比例进行填装，均匀混合状态下，进行阴、阳离子交换，除去水中的盐类。混床树脂失效后，分别对阴、阳树脂进行再生恢复交换能力后继续投入运行。
3 工艺原理及特点
3.1 超滤系统
3.1.1 工作原理
超滤是受压溶液在压力下通过一种压力活性膜，除去水中的胶体、颗粒和相对分子质量高的物质。膜的设计可使一定大小的分子被除去【2】。
3.1.2 特点
3.1.2.1 超滤膜可使盐和其他电解质通过，而胶体和相对分子质量大的物质通不过。
3.1.2.2 超滤膜可以通过反洗有效地清洗膜面，以保持其高流速。
3.1.2.3 膜材质为纤维素或非纤维素聚合物。
3.2 反渗透部分
3.2.1 工作原理
反渗透除盐的原理是在有盐分的水中，施以比自然渗透压力更大的压力，使渗透向相反方向进行，把原水中的水分子压膜的另一边，变成洁净水从而达到除去水中盐分的目的。
3.2.2 特点
3.2.2.1 反渗透技术用于预除盐水处理，能够使离子交换树脂的负荷减轻90%以上，树脂的再生用量也可减少 90%【3】。
3.2.2.2 膜材有纤维素酯类膜和非维生素酯类膜两大类，少数是用无机材料制成【4】。
3.3 混床系统
3.3.1 反应原理
混床产水由上向下流经按一定比例装填并混合形成的强酸、碱树脂，水中残留的 Cl-、NO3-等阴离子和 Ca2+、Mg2+等阳离子分别被阴阳离子上的 OH-和H+置换而进入相应的树脂，而 OH-和 H+则进入水中生成电离度很小的水。
3.3.2 特点
3.3.2.1 混床选择强酸性树脂和强碱性树脂配合，出水水质可以达到很高要求。
3.3.3.2 混床的离子交换进行的很彻底，无逆反应发生，出水水质纯度很高。
4 存在问题及分析
4.1 原水水质分析
除盐水装置原设计由马家湾水场供水。马家湾水场始建于 1998 年，原设计原水来自拓家河水库，日供水量为 10000m3/d，由于拓家河水库库容量下降，无法保证除盐水站水量供给，为保证各装置正常运行， 2010 年 10 月 28 日由净化水场供水。净化水场原水取自沮河, 沮河有大量的居民生活废水和矿山生产废水排入，污染严重，水质复杂，致使除盐水质变差。马家湾水场与净化水场的水质差别见表 1
表 1:马家湾水场与净化水场的水质比较
Tab.1: Water quality comparison between Majiawan water plant
and purifying water plant
由表 1 可知，净化水厂水的浊度是马家湾水厂水浊度的 7-8 倍，反渗透进水电导的 3-4 倍，严重影响除盐水装置的正常运行。
4.2 超滤过滤系统
表 2:超滤过滤系统影响比较
Tab.2: Ultra-filtration system effect comparison
从表 2 可知，由于原水水质变差，净化水厂供水的浊度大于马家湾水厂供水浊度，处理效果下降，污堵几率增大。
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