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'★石油化工安全环保技术★2014年第3O卷第3期PETROCHEMICALSAFETYANDENvIR0NMENrALPROTECTIONTECHNOLOGY浓水反渗透系统问题分析及处理赵军(中国石油化工股份有限公司沧州分公司，河北沧州1061000)摘要：采用反渗透工艺处理原水会产生约25％的浓缩水。在反渗透浓水中盐类及有机物含量较高，因此常发生污染。如果处理不当，会使反渗透系统发生严重的污染堵塞，不仅可以使膜的性能下降，还会缩短其使用寿命。介绍了中石化沧州分公司浓水反渗透系统运行情况，分析了影响系统运行周期的原因及影响因素，并提出解决建议。关键词：反渗透浓水分析中国石油化工股份有限公司沧州分公司位于右，产水量由70t／h降至30t／h，进口控制压力逐水资源匮乏的河北省沧州市，节约生产用水，在步升高。在线清洗使用氢氧化钠+EDTA清洗6h促进经济发展及环境保护方面具有实际意义。目后，再使用盐酸调配pH3～4药液，在线化学清洗前沧州分公司生产用水水源为黄河水，主要处理8～12h。系统清洗后，在控制进口压力0．8MPa工艺流程主要由以下步骤组成：市政原水一多介时，产水量可恢复到70t／h。质过滤器一超滤一精密保安过滤器一反渗透一阴设备已运行2．5年，近期运行周期已降至阳离子交换器。其中反渗透过程要损失25％的水15d左右，在线清洗后，进口压力约1．0MPa，量。为了降低损耗，分公司动力车间将反渗透产产水量降至60～65t，已无法满足生产运行要求。生的浓水再经过一套反渗透处理设备，回收音j分通过实际检查发现，系统已出现比较明显的一次浓水以达到节水目的。该系统采用反渗透系偏流情况。统浓水(一次浓水)作为进水来源，经过精密俱安在线化学清洗前后数据对比见表1。过滤器+反渗透处理工艺，处理后的水与其它反表13号反渗透系统清洗前后数据渗透处理产水汇合后，作为原料水一同进入离子一段二段浓水产水量／浓水量／产水电导／脱盐交换器处理产出合格的除盐水，剩余二次浓水用进进压／压力／备注MPaMPaMPa【toh)(t·h一)(US·cmI1)率，％做其它过滤器一次反洗用水。1．251．15O．9630l35598．38清洗前1系统描述及问题0．98o．86o．6464273998．85清洗后沧州分公司动力车间3号反渗透系统为浓水1)清洗前后各部分压差没有明显增加的回收系统，共l5支膜壳，每只膜壳6支膜，排列趋势。方式为2：1，设计回收率为70％，脱盐率>198％，2)脱盐率在清洗后略有增加，但都在合格范设计产水量为70t／h，进水温度25℃左右，所有围内。管线均使用衬胶管线。进水原水为1、2号反渗透系统出来的浓水。3号反渗透系统是浓水回收系统，进水为其它收稿日期：2013—06—26。反渗透系统出来的浓水，水质较差，详见表1。作者简介：赵军，男，1999年毕业于江苏石油化工SDI<2，电导在3000us／cm左右，一段进口压力学院热能工程专业，学士，从事设备技术管理工作，0．8～1．2MPa，在线添加反渗透阻垢剂HLJ=I一现任车间副主任，工程师。E-mail：zhaojun1976614@163．COB2OlJ，控制量8～lOmg／L，一般运行周期40d左 ★石油化工安全环保技术★2014年第30卷第3期3)产水流量明显降低。2问题分析从以上情况可以看出，现在3号浓水反渗透生产运行中主要存在膜污染速度快，运行周期多次对市政原水及3号反渗透系统进水及浓短，出力不足等问题。水取样进行化验分析，结果见表2。表2原水水质分析表水样特征钾离子／悬浮物／钠／石油类／硫酸根离子总硬／镁离子含量／锌离子含量／二氧化硅／(mg·L)(mg·L)(mg-L)(mg·L)含量／mg(mg·L)(nag·L)(nag·L)(1a,g·L)结果4．40146．4O030o．5129．5O0水样特征浊度／总固／铁离子含量／甲基橙碱度／总碱度／氯化物／电导率，i．~s／cm钙硬／化学耗氧量／FTU(mg·L)(ug·L一)(nag·L)(mg·L)(mg·L)(<1100．0)(mg·L)(mg·L)结果O628．30．156191．7191．8167．6837．7l9o．80表33号反渗透系统水质分析表水样特征／单位电导总总碱／Cl一／Ca2／Ms／P0／(pH值LSIp．s·cm)(mg·L)(mg·L)(mg·L)(mg·L)(mg·L)(mg·L)3号RO系统进水30408．6654675．83502．1329．18324．8221．9743号RO系统浓水68lO8．45l2o9．91453．2941．75565．96653．O7从表3数据分析可以看出：表5灼烧失重百分比1)3号浓水反渗透系统进水属于高碱、高硬水分失重550。失重950。失重度水质。90％6．25％42．3％2)3号反渗透进水LSI值已达1．974，有严重从表5可以计算出除去水分后，550℃失重的CaCO结垢倾向。3)浓水pH值低于进水pH值，表明系统中可和950oC失重所占的百分比分别为6．25％和42．3％。说明系统的主要污染物是无机盐垢及少能存在结垢情况。4)经数据比较发现，浓水中有钙离子丢失现量有机物。象。当拆出膜元件进行观察时，可发现明显的无b)化学分析法过程如下，称取105℃烘干机盐垢污染，还有少量透明胶状物质。从现场取后的污染物0．1542g，分批加入30mLHCL和l0污染物分别采用灼烧损失法及化学法进行实验。mLHNO搅匀，在电路上加热煮沸，发现大部分a)灼烧损失法是一种重量分析方法。它是污染物都已溶解，并产生大量气泡。冷却后，过将膜面上残留的污染物在105oC下干燥后加热至滤，将滤液收集到250mL的容量瓶中，稀释至550℃，以破坏污染物中的有机物，高温使污染刻度，摇匀，然后进行测试，实验结果见表6。物中的有机物降解或挥发。通过称量加热前后的表6化学分析数据表污染物重量，可以确定有机污染百分比。然后将污染物名称测试项目含量／(mg·L)温度加热至950℃，分解碳酸盐。再称量加热前钙196．2后的污染物重量，可以确定碳酸盐垢污染百分沧州分公司3号RO总磷83系统污染物．6l比。结果见表4及表5。总铁2．44表4灼烧分析数据g以上数据及实验现象说明，系统的污染物主105℃灼烧550℃灼烧950℃灼烧要成分是钙类无机盐垢及少量有机物。干燥前样品质量：灼烧前试样质量：2．23431．Il68称量瓶质量：坩埚质量：灼烧后坩埚+试样：3制定措施23．65533O．3l5530．3729污染物的去除可通过化学清洗和物理冲洗来干燥称后量瓶+试样：灼烧后坩埚+试样：23．879630．4202实现，有时亦可通过改变运行条件来实现。针对 2014年第3O卷第3期★赵军．浓糸堑坌堑堡以上实验结果及原因分析，制定以下解决措施：洗彻底，导致部分污染严重的膜不能得到很好地1)因本系统采用一次浓水作为原料水，所以恢复，这也是影响运行周期的一个因素。长此下水质无法改变。分析3号反渗透系统进水水质，去，这些膜的性能将彻底无法恢复。应定期对系发现进水LSI值高达1．974，属于严重结垢型水统进行离线清洗，使膜的性能能够彻底恢复。质，浓缩后结垢趋势更甚。所以单靠投加阻垢3)根据生产运行情况，适当降低系统回收剂，很难从根本上解决系统结垢速度的控制问率，继续累计摸索阻垢剂的使用量。题。为了控制降低饱和指数LSI，根据LSI=pill4结语—pH2(pHI是浓水pH值；pH2是CaCO饱和溶液pH值)，计划对进水进行加酸，调节pH值，目前由于水源短缺或出于对环境影响的考以降低LSI值，降低结垢倾向。虑，设置反渗透浓水回收系统以提高回收率已成2)由于系统有90支膜，设计产水量在7011"h，为一种习惯做法。在这种情况下，采取精心设是典型的大马拉小车的状况，即便在部分膜不产计，考虑周全的结垢控制措施，防止微溶性盐类水的状况下，整个系统满足70t／h的产水量也是超过其溶解度而引发沉淀与结垢尤为重要。当难不难的。所以在运行时会产生偏流情况。另外在溶盐类在膜元件内不断被浓缩且超过其溶解度极实际生产中，虽然对3号反渗透进行在线清洗后限时，它们就会在反渗透或纳滤膜膜面上发生结产水量可恢复至70t／h，但由于膜污染已相当严垢。反渗透水处理系统回收率越高，产生结垢的重，并且每支膜的污染程度是不同的，这样在线风险性就越大，所以需要不断摸索经验，提高系清洗也会存在偏流的情况，使在线清洗不能够清统运行的水平，满足实际生产要求。(上接第6页)4本案催化氧化法(湿法)脱臭处理效果脱臭设备投用至今，尾气处理全部达标排放，除臭效果好，运行稳定。恶臭气体对环境的本案中，焦化装置自2006年5月开工建设尾污染问题得到彻底解决。本案例可为兄弟单位的气脱臭处理设施，应用于焦化冷焦水池尾气处恶臭气体治理提供成功的技术经验。理，经过六年长时间的运行，其脱臭效果如表3所示。参考文献：表3焦化冷焦水池尾气脱臭效果[1]谭淑英，汤心虎，李秀玉，等．炼油厂恶尾气成分处理前含量／处理后含量／臭污染的防治[J]．石化技术与应用，(mL·m一)(mL·m。)2004，22(2)：127—129．硫化氢3oo～2O0oO～3[2]马生柏，汪斌．恶臭气体处理技术研究进甲硫醇、乙硫醇、硫醚10o一8o03～l5展[J]．污染防治技术，2008，21(5)：其它硫化物未采样无臭味46-49．'