脱盐水装置运行问题分析与对策
摘要：目前，在大型石化企业中，脱盐水、凝结水装置是辅助生产装置的重要组成部分。由于我国北方冬季时间长、气温低，在正常生产中为保证系统热量平衡需要消耗大量热能，主要依赖外部热能1.0MPa蒸汽，但单位成本过高；同时脱盐水装置中风系统加热消耗大量热能，成为用热第一大户，要想将热能消耗降下来，风系统改造也势在必行。传统化学水处理工艺中，脱盐水、凝结水装置中的脱盐水系统和凝结水系统彼此独立。这种“互不干扰”式设计的优势是利于随时将水质波动的系统切除，避免对外送水产生影响。但劣势是能量利用不合理，脱盐水系统需要热能，凝结水系统需要外排热能。企业要生存，生产稳定重要，成本控制更是生命。因此必须合理协调2个系统热能平衡，进行技术改造。在保证生产平稳前提下，用综合手段在热能消耗上挖潜，实现企业精细化、低消耗目标。
关键词：脱盐水装置；运行问题分析；对策
引言
反渗透技术因能耗低、药剂消耗少等特点被广泛用于各种水处理过程。反渗透膜在运行中易
发生污染和性能劣化，其中微生物污堵是反渗透膜的常见问题，特别是用地表水作原水的装置，由于杀菌措施不到位，反渗透膜频繁发生污堵。同时因水源不同，水质预处理工艺不同，同一个系统在不同时期的污染物也不完全相同。反渗透膜发生微生物污堵后，通常采用化学清洗方法进行处理。而频繁的化学清洗会缩短反渗透膜的使用寿命。因此对原水进行预处理杀菌，是防止反渗透膜发生微生物污堵的有效手段之一。
1脱盐水、凝结水装置的热能消耗状况
某水气厂脱盐水装置包含一脱盐水装置和二脱盐水装置，其中二脱盐水装置的热能消耗占2套装置热能消耗总量的90%左右，文中主要对二脱盐水装置进行分析。二脱盐水装置是该石化公司1200kt/a乙烯改扩建工程配套工程，主要包括脱盐水系统和凝结水回收系统。装置开工后主要向热电厂、新乙烯装置及其它装置区提供符合锅炉给水标准的二级脱盐水。二脱盐水装置依靠外部热能1.0MPa蒸汽给工业水加热、除碳风机入口冷空气加热，维持脱盐水系统温度30℃以上，每a消耗1.0MPa蒸汽23kt，按单价110元/t计算，冬季成本253万元，对脱盐水成品制水成本影响很大。为降低含油凝结水及清净凝结水来水温度，满足工艺要求，装置原设计中设置了含油凝液换热系统和清净凝液换热系统。每个换热系统包括3
个脱盐水板式换热器、2个原水板式换热器、1个循环水板式换热器，其中高温凝液来水首先经过脱盐水板式换热器，然后是原水板式换热器，最后是循环水板式换热器。这样的流程使外送电厂脱盐水首先和高温凝液换热，导致这部分外送脱盐水温度较高（50℃左右），不能满足脱盐水温度要求。二脱盐水装置运行中，把化工污水二装置的中水引入装置后，工业水用量减少。由于中水无法与凝结水换热，因此不利于装置对凝结水余热的充分利用。冷介质中循环水承担了大部分热交换任务，所以二脱盐水装置整体循环水单耗达到0.698t/t，对脱盐水成品制水成本也有一定影响。
2反渗透膜微生物污堵原因分析
（1）该项目所用水源为黄河水，属于地表水，受周边生命活动的影响，水中的微生物数量随环境温度、停留时间等发生变化。温度是影响微生物生长繁殖的最重要因素之一，6~9月气温较高，原水中有机物数量较多，若水体同时呈富营养状态，则极易引起原水中微生物的爆发。（2）该项目生产水池与原水箱总容积为7600m3，在进入反渗透系统杀菌前原水停留时间较长，约22h，为微生物繁殖提供了时间和空间。（3）反渗透预处理阶段采用多介质过滤器和超滤装置，从超滤截留能力看，水中绝大多数微生物都被截留，但在实际
运行过程中，由于超滤膜断丝、超滤水箱停留及产水侧输送管线和贮水设备被微生物污染等原因，微生物仍有机会进入反渗透膜。因此，即使采用超滤也不能有效去除全部微生物。研究表明，杀菌工艺不完备，即使系统前端杀菌彻底，后端仍会出现微生物生长爆发。（4）原设计杀菌工艺只能保证从多介质过滤器前到保安过滤器前的杀菌。对于流程后段的保安过滤器和反渗透装置并未设计专门的杀菌措施。保安过滤器（5μm）不能截流小分子的微生物及代谢产物。因此，反渗透膜在分离进水盐离子的同时，将微生物和所需营养物质也截留富集在膜表面，为微生物的生长繁殖创造了条件。（5）脱盐水装置反渗透膜进水设计要求温度控制在25~30℃，pH控制在7.1~7.4，该条件为微生物创造了良好的生长繁殖环境。以上因素促成了反渗透膜运行过程中极易发生微生物的爆发繁殖，造成膜污堵。反渗透膜污堵的类型和原因较多，根据经验，当离线清洗拆出的单元膜膜端、保安过滤器内壁及滤芯附着棕黄色、有特殊腥臭味的滑腻黏泥，同时保安过滤器滤芯更换时间低于2周时，则判断反渗透膜发生了以微生物为主的污堵。该黏泥干燥后用火燃烧，会散发出蛋白质燃烧的气味，即烧毛发的气味。黏泥的主要成分为多肽和蛋白质，主要为细菌、藻类、真菌等微生物。
3脱盐水装置运行过程中有关问题的改进对策
1、提升凝结水水量
生产车间应协调好各凝结水供应装置，使其按照设计水量对凝结水进行回收，以进一步提升凝结水收集量。其中，特别应与接入丁腈装置的凝结水取得联系。此外，还需注意在冬令时期应避免通过凝结水与长流水来实现防冻的目的，这会在很大程度上造成水资源的浪费。
2、降低凝结水水温
对于回用凝结水水温持续处于超标状态这一问题，车间在日常生产过程中应强化对回用凝结水水温的监控力度，一旦发现超标现象应在第一时间内向厂内调度部门进行汇报，要求尽快对生产装置进行调整，并定时按计划检查混床树脂以及设备管道内衬胶是否出现损坏现象，发现问题后立刻上报进行处理，避免影响脱盐水装置的正常运行。
3、对过滤系统中的反洗水进行回收处理
对过滤系统反洗水的PH值、含油量等数据进行观察与分析后发现，水质相对于工厂循环水装置补充再生水水质要求更理想，因此可以回收处理反洗水并用作循环水装置补充水。首
先重新建设一个集水池，当过滤系统反洗水水质经分析显示达标后，把它切入到集水池中，若分析结果显示不达标，应继续进入中和池进行处理。集水池中的反洗水在经过原有管线后最终会被送至循环水装置中，当作补充水被使用。
4、及时更换过滤器滤芯
为了确保过滤系统的水处理效果满足要求，且对后续水处理的水质不产生影响，企业应与生产厂家取得联系，要求厂家对纤维进行重新覆盖，或者对滤芯进行直接更换。在日常生产过程中，企业应做好充分的备件管理工作，确保过滤器的滤芯备件数量满足要求，一旦发现滤芯失效即可立刻进行更换。
5、定期更换混床硅表
SiO2是用来反映水质情况的重要指标之一，因此对SiO2进行检测能够有效保障脱盐水的水质状况。在脱盐水装置中，混床硅表通常具有六个监测通道，若硅表读数失准，系统只能通过电导表来监测混床水质。针对车间存在的这一问题，相关人员应立刻与仪表厂商取得联系，要求厂商重新进行标液配置、重新对管路进行清洗，重新对读硅表进行校正等，若
经过一系列措施后仍然无效，则应立刻与采购部门取得联系，及时更换混床硅表，以确保送水水质满足要求。
结语
通过采取调整新鲜水加酸位置，将机滤、超滤单元设备运行台数与进水量关联，间歇式投加非氧化性杀菌剂，优化混床再生方案等措施，使脱盐水装置新鲜水板式换热器、超滤单元、反渗透单元及混床的运行周期明显延长，有效减少了自用水量及外排水量，平均产水率达56．8%，保障了设备的长稳安全运行，节能创效显著。
参考文献
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