第一篇：伊品熱電廠化學(xué)水二車間設(shè)備運(yùn)行及工藝調(diào)查

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伊品化學(xué)水車間設(shè)備運(yùn)行工藝調(diào)查

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寧夏廣播電視大學(xué)制

2010年5月 伊品熱電廠化學(xué)水車間設(shè)備運(yùn)行及工藝調(diào)查

伊品生物科技股份有限公司成立于1999年6月18日，主要生產(chǎn)味精、賴氨酸、淀粉、復(fù)混肥等。熱電廠屬于公司的動(dòng)力部門，伊品熱電廠主要有鍋爐、汽機(jī)、配電、化學(xué)水四大專業(yè)組成。化學(xué)水車間主要有兩大任務(wù)：一個(gè)是化驗(yàn)，進(jìn)行水汽分析，為鍋爐、汽機(jī)的正常運(yùn)行提供依據(jù)；一個(gè)是制水，為鍋爐及生產(chǎn)車間制備合格的除鹽水，以減緩設(shè)備的結(jié)垢、腐蝕等。我所調(diào)查的對(duì)象就是化學(xué)水車間的水處理設(shè)備及工藝。調(diào)查目的是優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行，以真正達(dá)到節(jié)能減排的目的。調(diào)查資料是化學(xué)水車間設(shè)備運(yùn)行記錄及操作規(guī)程。調(diào)查方法是直接觀察法。調(diào)查時(shí)間是2010年4月10日至30日。

一、化學(xué)水車間工藝概述

原水由原水泵打入汽水混合加熱器加熱后再加絮凝劑，然后送入多介質(zhì)過(guò)濾器、活性炭過(guò)濾器，去除掉原水中的懸浮物、機(jī)械雜質(zhì)、膠體、有機(jī)物、氧化物等；加阻垢劑后進(jìn)入保安過(guò)濾器，在經(jīng)高壓泵打到反滲透裝置，濃水進(jìn)入反洗水箱，用來(lái)反洗過(guò)濾器；淡水進(jìn)入脫碳器、中間水箱，再由中間泵打入混床，混床產(chǎn)水進(jìn)入除鹽水箱，在除鹽水泵出口管道加氨調(diào)節(jié)PH值后，送向用水點(diǎn)。整套設(shè)備設(shè)計(jì)產(chǎn)水量為300m3/h。

二、化學(xué)水車間設(shè)備及工藝指標(biāo)簡(jiǎn)述

1、原水池500 m3，原水來(lái)源有一次水即地下水，還有二次水，為生產(chǎn)車間過(guò)來(lái)的冷卻水，以及冷凝水和熱電本廠的循環(huán)冷卻水。冷凝水可以提高原水的溫度，二次水水質(zhì)較差，平時(shí)對(duì)設(shè)備影響較大的就是冷凝水和二次水。

2、原水泵3臺(tái)，電機(jī)功率37kw，最大流量187 m3/h。

3、汽水混合加熱器1臺(tái)，用蒸汽將原水水溫調(diào)整到25℃左右，由于噪音及振動(dòng)太大現(xiàn)在停用。

4、多介質(zhì)過(guò)濾器6臺(tái)，填料為石英砂和無(wú)煙煤，主要用來(lái)過(guò)濾水中的泥沙及懸浮物、膠體。每臺(tái)出力65 m3/h。

5、活性炭過(guò)濾器6臺(tái)，填料為活性炭，主要用來(lái)吸附水中的有機(jī)物及脫色、除臭、除去游離氯。每臺(tái)出力65 m3/h。

6、保安過(guò)濾器6臺(tái)，每臺(tái)裝填81根線繞式濾芯，主要用來(lái)過(guò)濾大于5μm以上的顆粒狀物質(zhì)。每臺(tái)出力120 m3/h。

7、高壓泵6臺(tái)，電機(jī)功率37kw，最大流量65 m3/h。

8、反滲透3臺(tái)，每臺(tái)有16根膜殼組成，內(nèi)裝96根膜組件，通過(guò)膜滲透將水分成含鹽量很高的濃水和含鹽量很低的淡水。反滲透需控制的指標(biāo)有脫鹽率≥98%（一年內(nèi)），≥96%（三年內(nèi)），回收率≤75%。反滲透需控制的進(jìn)水指標(biāo)有SDI≤4，PH：3~10，余氯﹤0.1mg/l，溫度：10~35℃，總鐵﹤0.1mg/l，COD﹤1.5mg/l，所以要想反滲透正常運(yùn)行就必須保證這些指標(biāo)在合格范圍內(nèi)。

9、除碳塔，除碳塔包括中間水箱，中間水箱150 m3，反滲透淡水經(jīng)過(guò)除碳塔除去CO2進(jìn)入中間水箱。CO2≤5 mg/l。

10、中間泵3臺(tái)，電機(jī)功率22KW，流量160 m3/h。

11、混床3臺(tái)，每臺(tái)設(shè)計(jì)出力135 m3/h，內(nèi)部裝有陰陽(yáng)樹脂，比例為2︰1。陰陽(yáng)樹脂通過(guò)與水中的陰陽(yáng)離子進(jìn)行交換制得含雜質(zhì)量很少的除鹽水，衡量指標(biāo)為SiO2≤20μg/l，電導(dǎo)率DD≤0.2μs/cm。

12、除鹽水箱兩個(gè)共1000 m3，濃水箱1個(gè)200 m3。

三、使用的藥劑

1、絮凝劑，加在多介質(zhì)過(guò)濾器前部，用來(lái)吸附、捕捉水中懸浮物及膠體，便于多介質(zhì)過(guò)濾器攔截。

2、阻垢劑，加在反滲透進(jìn)水之前，為防止反滲透結(jié)垢。

3、液堿和鹽酸，用來(lái)再生陰陽(yáng)樹脂。

四、影響設(shè)備運(yùn)行的因素

通過(guò)上面的介紹，我們了解了化學(xué)水車間的設(shè)備以及運(yùn)行方式和所加的藥劑，如何以較少的水資源，較少的藥劑，最佳的運(yùn)行方式而制備更多的合格的除鹽水就是化學(xué)水車間要研究的課題。那么就必須了解并消除以下因素的干擾。

1、原水水質(zhì)惡化對(duì)設(shè)備運(yùn)行的影響

①對(duì)多介質(zhì)過(guò)濾器和活性炭過(guò)濾器的影響。調(diào)查顯示原水水質(zhì)惡化最主要的原因就是使用二次水，二次水是生產(chǎn)車間用一次水冷卻介質(zhì)后不斷循環(huán)過(guò)來(lái)的水。由于生產(chǎn)車間有時(shí)介質(zhì)泄漏，再加上二次水經(jīng)過(guò)冷卻塔回收到循環(huán)水池，會(huì)不斷的蒸發(fā)濃縮，所以二次水水質(zhì)較差，不僅含鹽量高，而且有機(jī)物COD含量較高。二次水進(jìn)入過(guò)濾器會(huì)在濾料間滋生細(xì)菌、微生物等，嚴(yán)重影響過(guò)濾效果以及后續(xù)設(shè)備的運(yùn)行。

原水水質(zhì)惡化使過(guò)濾器運(yùn)行周期變短。使用一次水時(shí)，多介質(zhì)過(guò)濾器運(yùn)行周期 為50小時(shí)左右，活性炭過(guò)濾器運(yùn)行周期為70小時(shí)左右；使用二次水時(shí)，多介質(zhì)過(guò)濾器運(yùn)行周期為15小時(shí)左右，活性炭過(guò)濾器運(yùn)行周期為20小時(shí)左右，且出水SDI值還不合格。SDI值為污染指數(shù)，是在一定條件下，利用水過(guò)濾速度的衰減來(lái)衡量水質(zhì)污染性大小的一項(xiàng)指標(biāo)。一般要求SDI≤4，當(dāng)SDI＞4時(shí)過(guò)濾器就需反洗。由于過(guò)濾器運(yùn)行周期變短進(jìn)行反洗，反洗用水是反滲透濃水雖不受限制，但反洗后正洗用水還是原水。使用一次水時(shí)，單套過(guò)濾器一個(gè)周期后反洗完正洗水量為120-150 m3；而使用二次水時(shí)，單套過(guò)濾器正洗水量相對(duì)于使用一次水時(shí)的3個(gè)周期的水量360-450 m3。這樣對(duì)水資源是一種很大的浪費(fèi)。

②對(duì)絮凝劑加藥量的影響。使用一次水時(shí)，絮凝劑加藥量為2-3ppm，使用二次水時(shí)為5-6ppm，且污染指數(shù)SDI還不合格。

③對(duì)保安過(guò)濾器的影響。保安過(guò)濾器一般情況下3個(gè)月更換一次濾芯，但若原水水質(zhì)惡化使保安過(guò)濾器進(jìn)出口壓差迅速達(dá)到0.1Mpa，一般15天就要清洗更換一次濾芯。

④對(duì)反滲透膜元件的影響。原水水質(zhì)惡化導(dǎo)致過(guò)濾器出水污染指數(shù)不合格，會(huì)嚴(yán)重影響反滲透膜的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。通過(guò)記錄調(diào)查，使用一次水時(shí)，反滲透連續(xù)運(yùn)行兩到三個(gè)月其各段壓力，壓差及產(chǎn)水量，脫鹽率均無(wú)明顯變化；使用二次水時(shí)，不到半個(gè)月其膜前壓力便增加15%，各段壓差也相應(yīng)增加且產(chǎn)水量下降10%，脫鹽率也有所下降。工藝上規(guī)定，這種情況下就要對(duì)膜元件進(jìn)行清洗。清洗膜元件不僅耗費(fèi)成本，而且膜元件的性能也會(huì)衰減，使用壽命會(huì)大大降低。

2、影響反滲透影響的因素。反滲透是化學(xué)水車間投入成本最高的設(shè)備，所以維護(hù)好反滲透的運(yùn)行就是最大的節(jié)約。除上面SDI值的影響外還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

① 調(diào)整溫度。適合反滲透運(yùn)行的最佳溫度是25℃。適當(dāng)?shù)奶岣咚疁赜欣谠黾幽さ耐杆俣群头乐筍iO2的析出。但是，水溫超過(guò)膜的最高允許溫度，膜不僅容易壓密，還會(huì)加快CA膜的水解和降低碳酸鈣的溶解度促其結(jié)垢。若水溫超過(guò)最高允許的溫度時(shí)，應(yīng)采取降溫措施；當(dāng)水溫太低時(shí)，宜采取加熱措施。化學(xué)水車間用水的水溫在19℃左右，所以應(yīng)改進(jìn)汽水混合加熱器使其投入運(yùn)行。

②調(diào)整PH值。反滲透膜必須在允許的PH值范圍內(nèi)使用，否則可能造成反滲透膜的永久性破壞?；瘜W(xué)水車間用水的PH值在8.5左右，屬正常范圍。

③調(diào)整適當(dāng)?shù)倪\(yùn)行壓力，防止?jié)獠顦O化。反滲透膜的透水量與運(yùn)行壓力成正比，提高運(yùn)行壓力將增大膜的透水量。但是，隨著壓力的增高，膜被壓密，透水量隨之 衰退。濃差極化現(xiàn)象將加大反滲透膜表面上溶液的滲透壓，使水透過(guò)膜的阻力增加導(dǎo)致膜的透水量和脫鹽率下降，同時(shí)加大某些難溶鹽類沉積在膜表面的可能。所以，對(duì)卷式膜元件，應(yīng)維持適當(dāng)?shù)倪M(jìn)水壓力和流速，調(diào)整適當(dāng)?shù)幕厥章室苑乐够驕p輕在膜上形成濃差極化現(xiàn)象。

④調(diào)整適當(dāng)?shù)淖韫竸┘铀幜?。正常情況下阻垢劑加藥量為4ppm，加少起不到阻垢的作用，加入過(guò)多會(huì)與絮凝劑或多價(jià)金屬離子反應(yīng)生成膠粘物污染膜元件。

⑤結(jié)垢，金屬氧化物污染，膠體污染，微生物污染也嚴(yán)重影響反滲透的運(yùn)行。當(dāng)微生物或細(xì)菌在反滲透膜上繁殖時(shí)，其代謝產(chǎn)物產(chǎn)生的粘狀膠體堵塞膜表面，造成系統(tǒng)產(chǎn)水量下降，清洗頻繁，嚴(yán)重時(shí)造成反滲透膜的報(bào)廢。因此，不僅應(yīng)做好運(yùn)行中對(duì)反滲透給水進(jìn)行殺菌處理工作，還要做好反滲透設(shè)備停機(jī)時(shí)的沖洗和保養(yǎng)工作。防止或減弱膜表面污染的最根本方法是根據(jù)院士組分特點(diǎn)和系統(tǒng)特點(diǎn)選擇合適的預(yù)處理。

3、影響混床運(yùn)行的因素。混床出水的好壞直接關(guān)系到化學(xué)水車間的生產(chǎn)質(zhì)量。在前面所有設(shè)備運(yùn)行正常的情況下，影響混床運(yùn)行效果最根本的原因就是再生。影響再生效果的因素有：再生液的濃度、純度、用量以及再生時(shí)的操作。一般情況下再生單臺(tái)混床用31%的鹽酸650kg，用31%的液堿850kg，周期制水量為13000 m3。相同條件下，再生液用量相當(dāng)，再生的混床周期制水量小于13000 m3，其原因再生操作把握不當(dāng)，再就是樹脂污染嚴(yán)重或樹脂減少，此時(shí)，應(yīng)更換或補(bǔ)充樹脂。

綜上所述有兩點(diǎn)建議：

1、由于車間整個(gè)系統(tǒng)是根據(jù)一次水設(shè)計(jì)的，所以要想使所有設(shè)備處于最佳運(yùn)行狀態(tài)并達(dá)到節(jié)能減排的目的，首先應(yīng)堅(jiān)決不使用二次水，其次還要按工藝要求嚴(yán)格操作。

2、改進(jìn)預(yù)處理系統(tǒng)，例如添加超濾裝置，使整個(gè)系統(tǒng)適應(yīng)二次水質(zhì)的運(yùn)行，這將大大節(jié)省水資源。