低压反渗透膜在化工厂精馏塔循环冷却水中的应用_仲惟雷

64给水排水Vol.36No.102010低压反渗透膜在化工厂精馏塔循环冷却水中的应用仲惟雷(北京时代沃顿科技有限公司,北京102249)摘要针对内蒙古某化工厂的精馏塔冷却系统对冷却水水质的要求,确定了以井水作为原水,以反渗透为主的水处理技术。介绍了反渗透系统的设计和低压膜元件LP22-8040在反渗透系统中的运行情况。关键词循环冷却水井水反渗透1工程概况反渗透技术具有高脱盐率、环保、适应水质范围广等特点[1],与传统的离子交换技术相比,没有频繁的化学再生,没有大量化学药品排放而带来的环境污染的压力,有效地减小了系统的占地面积,操作简单,运行成本降低等[2]。内蒙古地下水可开采资源少,资源分布不平衡,水质相对较差;受气候的影响,水量与水质有分带性;水文地质条件复杂多样。为此某化工企业决定采用井水作为循环冷却系统的补充水,具体水质见表1,并采用UF—RO工艺对其进行处理,工艺流程见图1。表1井水水质指标项目数值项目数值Ca2+/mg/L220.44Cl-/mg/L1347.21Mg2+/mg/L145.86SO2-4/mg/L653.24Na+/mg/L896.37HCO-3/mg/L671.19K+/mg/L8.63F-/mg/L0.20Fe2+/mg/L0.50NO-3/mg/L0.50Fe3+/mg/L1.50总阴离子/mg/L2672.34总阳离子/mg/L1274.30SiO2/mg/L15.09TDS/mg/L3946.65CODMn/mg/L3.53硬度/mg/L1151.04总碱度/mg/L550.50pH7.74电导率/μS/cm6710水温/℃18注:硬度和总碱度以CaCO3计。工程投产后,运行情况良好,出水达到回用锅炉标准,主要单元处理效果表2。表2工程投运后主要单元处理效果项目进水过滤器软化器出水回用标准矿化度/mg/L23002100≤700021007000总硬度/mg/L196.42200.10.1DO/mg/L0.50.50.050.05总铁/mg/L0.40.50.50.050.05SS/mg/L1741.6222含油量/mg/L930.60.5222SiO2/mg/L82.2805080150pH8.049.07.5～119.07.5～115效益分析及结论工程总投资8980万元,设计生产能力1.5万m3/d,年最大处理废水量达547.5万m3,工程实施后,年均替代锅炉用清水426.17万m3,节约清水费为852万元。充分利用稠油采出水的热能,年均节省天然气2054.16万Nm3,节约天然气费用为2013万元。每1m3出水回用锅炉替代清水可以节省费用1.8元。参考文献1孙晓岗,张学鲁,冉蜀勇,等.油田采出水离子调整旋流反应污泥吸附法处理技术研究.石油规划设计,2008,19(5):5～92李章亚,张清玉,陈立,等.油气田腐蚀与防护技术手册.北京:中国石化出版社,19993冯永训,彭忠勋,何桂华,等.油田采出水处理设计手册.北京:中国石化出版社,20054SY/T0027—2007稠油注汽系统设计规范☆通讯处:834000新疆克拉玛依友谊路115号电话:(0990)6883827E-mail:zhjdu-xj@petrochina.com.cn收稿日期:2010-06-08修回日期:2010-07-27DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2010.10.010给水排水Vol.36No.10201065图1水处理工艺流程2超滤系统设计与运行情况超滤系统由2套超滤膜堆组成,单套系统设计产水量为60m3/h,采用错流过滤,系统设计回收率为95%,系统进水压力在2bar(1bar=0.1MPa)左右。超滤膜系统设计的反冲洗周期为50min,反洗时间为1min,正向冲洗时间为3min。超滤膜孔径为30mm,材质为PES(聚醚砜)中空纤维膜,单套膜堆由30支8060的内压式超滤膜组件组成。由于系统的进水为地下水,同时超滤系统之前有盘式过滤器,超滤系统运行初期产水水质有些波动,但之后趋于稳定,始终保持SDI<3,满足反渗透系统的进水要求,具体情况见表2。由于超滤系统的进水水质非常好,所以系统的化学清洗周期也相对较长,为6个月,清洗药剂费为0.11元/m3。表2超滤系统初期运行情况运行时间/d进水压力/barTMP/bar产水SDI水温/℃120.32.622.321.80.32.32431.70.41.623.141.70.451.323.751.70.431.223.53反渗透系统设计与运行情况RO由2套反渗透膜堆组成,每个膜堆有12支6芯装的8in(1in=2.54cm)的膜壳,采用一级两段式设计:(8∶4)×6,单套膜堆膜元件数量72支,2套系统膜元件数量共144支。单套系统设计产水量