辛 平，侯立波，孫英策，趙 琦

(1.中國石油吉林石化公司 乙烯廠，吉林 吉林 132022；2.中國石油吉林石化公司 研究院，吉林 吉林 132021)

中國石油吉林石化公司乙烯廠反滲透制水系統(tǒng)采用反滲透膜元件及整機設(shè)備，該系統(tǒng)為140 m3/h的二級反滲透制水系統(tǒng)。松花江來水經(jīng)過供排水車間加壓后送到除鹽裝置，經(jīng)過水-水換熱器及汽-水換熱器預(yù)熱，進入到活性炭過濾器，去除來水中懸浮物及雜質(zhì)，為反滲透制水系統(tǒng)及陰陽離子交換床提供原水。在實際生產(chǎn)中，由于經(jīng)過活性炭處理的原水污染指數(shù)(SDI15)超標(biāo)，造成反滲透入口保安過濾器壓差高，濾芯頻繁更換，增加了生產(chǎn)運行成本，同時嚴(yán)重制約了生產(chǎn)的連續(xù)性。

作者利用超濾制水技術(shù)，在反滲透保安過濾器前來水管線上進行技術(shù)改造，新增一套超濾制水系統(tǒng)，投入運行后滿足了反滲透進行水質(zhì)的需求，保證了反滲透的長周期運行，降低了生產(chǎn)成本。

1 反滲透制水系統(tǒng)運行中存在的問題

1.1 保安過濾器濾芯更換頻繁

現(xiàn)有活性碳過濾器在夏季豐水期的產(chǎn)水水質(zhì)SDI15>5.5，已不能滿足反滲透對進水水質(zhì)要求，造成保安濾器壓差高，濾芯使用壽命短，7～10 d更換一次，嚴(yán)重制約了反滲透系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運行。

1.2 一級反滲透膜化學(xué)清洗頻繁

來水水質(zhì)合格時反滲透運行3～6個月進行一次化學(xué)清洗，由于活性炭過濾器預(yù)處理水質(zhì)不達標(biāo)，導(dǎo)致一級反滲透膜段間壓差高，產(chǎn)水量小，運行周期短，20～30 d為一個運行周期，最短的運行周期僅13 d，就需要對一級膜進行一次化學(xué)清洗。

1.3 制水效率降低

無論是保安過濾器更換濾芯還是反滲透化學(xué)清洗，系統(tǒng)必須停車。更換濾芯需要3～4 h，化學(xué)清洗需要36～48 h，大大影響了反滲透的制水效率。

1.4 運行成本增加

保安過濾器濾芯為一次性使用，污堵后只能更換。頻繁的化學(xué)清洗，需要消耗大量化學(xué)藥劑，在影響膜的使用壽命時，產(chǎn)生的酸堿性廢水處理費用增加，造成生產(chǎn)運行成本增加。

2 改造方案

根據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)運行狀況及國內(nèi)水處理技術(shù)的調(diào)研，采用國內(nèi)先進的制水技術(shù)—超濾制水設(shè)備，對活性炭過濾水進一步進行預(yù)處理，去除水中殘余的細(xì)菌及微生物，使SDI15≤3[1]，滿足反滲透保安過濾器進水水質(zhì)要求。

2.1 超濾系統(tǒng)工作原理

超濾系統(tǒng)是專為反滲透和納濾預(yù)處理、中水處理回用項目和濁度比較高的物料處理而使用的膜過濾單元。它是一種以篩分為分離原理，以壓力為推動力實現(xiàn)機械分離的膜分離過程[2]。超濾膜可截留大分子物質(zhì)(如蛋白、色素、多糖等)，透過小分子物質(zhì)(如無機鹽、單糖、小分子色素、灰分等)和水；從而達到去除細(xì)菌、微生物和懸浮物等雜質(zhì)[3]，凈化后的水清澈透明，濁度近于零。

2.2 改造前工藝流程

松花江來的低硅水經(jīng)過水-水換熱器、汽-水換熱器預(yù)熱后，通過活性炭過濾器過濾預(yù)處理后的原水，進入到反滲透制水系統(tǒng)的保安過濾器過濾后，供反滲透制水系統(tǒng)使用，具體流程見圖1。

圖1 反滲透制水系統(tǒng)改造前工藝流程圖

2.3 改造后工藝流程

在反滲透制水系統(tǒng)來水線增加超濾制水系統(tǒng)，經(jīng)過活性炭過濾后原水分別進入超濾保安過濾器、超濾膜元件，經(jīng)過超濾設(shè)備制取的超濾水進入超濾產(chǎn)水箱，經(jīng)泵送至反滲透制水系統(tǒng)。每套超濾產(chǎn)水為100 m3/h，共計兩套，超濾制水系統(tǒng)并聯(lián)排列，可同時運行，也可單獨運行，超濾產(chǎn)生的濃水回收到供排水池內(nèi)作為循環(huán)水補水使用，具體流程見圖2。

圖2 反滲透制水系統(tǒng)改造后工藝流程圖

3 改造后的效果分析

活性碳過濾水預(yù)處理改造投用后已連續(xù)穩(wěn)定運行一年，在夏季豐水期超濾產(chǎn)水能夠滿足反滲透制水系統(tǒng)對來水水質(zhì)的需求SDI15≤3，減少了保安濾芯更換的頻次，每3月更換一次，運行周期延長，每6個月進行一次化學(xué)清洗，提高了對反滲透膜的保護效果，化學(xué)清洗藥劑及酸堿性廢水排放量大大降低，降低了生產(chǎn)運行成本，達到了預(yù)期目標(biāo)，經(jīng)濟效益和社會環(huán)境效益是非?？捎^的。

3.1 經(jīng)濟效益

以全年為例對改造前后反滲透制水系統(tǒng)運行成本進行比對，改造前全年運行費用為123.82萬元，改造后全年運行費用為88.5萬元，節(jié)約效益為35.32萬元，反滲透制水成本降低0.6元/m3。

3.2 社會環(huán)境效益

除鹽增上超濾制水系統(tǒng)，大大減少了保安濾芯的更換頻次，減少了廢濾芯的堆埋處理量，而且減少了化學(xué)清洗產(chǎn)生的酸堿性廢水排放總量，同時對產(chǎn)生的濃水進行回收再利用，實現(xiàn)零排放，對改良環(huán)境具有顯著的社會效益[4]。

4 結(jié) 論

除鹽制水系統(tǒng)原水預(yù)處理瓶頸問題進行優(yōu)化改造后，使活性炭過濾水得到進一步預(yù)處理，大大降低了原水SDI15值，滿足了反滲透進水水質(zhì)需求，延長了其運行周期，提高了反滲透出水量，增加了產(chǎn)能，在生產(chǎn)水預(yù)處理領(lǐng)域值得廣泛推廣和應(yīng)用。

參 考 文 獻：

[1] 林慶峰，余偉，狄小偉.反滲透系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用 [J].工業(yè)水處理，2008,28(4)：74-77.

[2] 邵剛.膜法水處理技術(shù)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2000：242-243.

[3] 魯永學(xué).超濾在反滲透預(yù)處理系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].工業(yè)水處理，2008，28(4):83-84.

[4] 梁曉飛菲,薛罡,王金波.超濾凈水技術(shù)的研究 [J].環(huán)?？萍?2008，14(2)：13-15.