殷智 张耀雄 高磊
中煤陕西榆林能源化工有限公司 陕西 榆林719000
摘要：某煤化工公司采用双膜法加离子交换法制取脱盐水，为进一步提高制水率，降低排水量，提高水的利用率，对各处理单元进行节水优化，制水率提高6.0%，取得良好的经济效益。
关键词：脱盐水 制水率 优化
1 系统概述
某煤化工公司原水制脱盐水系统设计产能为1200m3/h，工艺流程为：
原水→换热器→自适应高效过滤器→自清洗过滤器→超滤→反渗透→阳床→脱碳器→阴床→混床→脱盐水箱→外供
其中，超滤共8套，选用美国陶氏公司生产的SFP-2880膜元件；反渗透膜共6套，选用东丽公司生产的TML20D-400型膜元件。
2 运行现状
原水制脱盐水系统设计制水率为70.5%，实际运行制水率达71.4%，处于行业内中端水平，各工艺单元回收率详见表1。虽制水率优于设计指标，为进一步实现装置节能降耗，节约用水量，降低排水量，现挖掘潜力，力求逐步提高系统制水率，达到行业领先水平。
3 优化措施
3.1 自适应高效过滤器
设计原水浊度≤3NTU，实际原水浊度1~2NTU，根据运行压差，自适应高效过滤器的运行周期由1440min延长至2160min，降低过滤器的反洗频次，从而提高过滤器回收率；同时延长气洗时间15s，水洗时间不变，改善反洗效果。
3.2 超滤单元
超滤单元设计回收率为92%，主要水耗是在反洗水消耗，设计反洗频次为1次/40min。根据实际运行情况，降低反洗频次为1次/60min，延长气洗时间5s，达到提高回收率的目的。
3.3反渗透单元
设计反渗透装置6套，正常运行3~4套。耗水主要为浓水排放和冲洗用水、化学清洗，优化措施为：
（1）实时调整反渗透药剂投加量，确保反渗透运行平稳，共降低化学清洗频次3~5次/月；
（2）通过关小浓水阀，减少浓水排放量。
（3）对反渗透1#、2#、5#、6#二段进水第一支膜元件进行封堵，进一步减少浓水量。
3.4离子交换系统
离子交换系统耗水主要是因为再生频次高，再生频次高的原因有：
（1）反渗透脱盐率下降，造成进离子系统盐含量高，再生频次增加，为主要原因；
（2）床体树脂损失使树脂量减少，造成再生频次高。树脂年损失率约1%-3%，此项为次要原因；
（3）床体树脂性能下降，造成再生频次高。正常工况下，树脂性能下降速率不明显，为次要原因。
（4）员工操作水平影响，为主要原因。
以上原因中，反渗透膜脱盐率暂无法改变，故主要从人员操作水平，再生步序优化方面下手，制定如下措施：
（1）优化步序时间
小反洗由10min优化至6min，大反洗由20min优化至5~10min，预喷射从8min优化至5min，置换由60min优化至40min，正洗由20min优化至7min，共优化60~67min，再生一次可节水120m3。
（2）阳床大反洗频次由1次/8周期延长至1次/10周期；
（3）提升操作人员水平。
4 效果检查
4.1 各单元回收率提升效果检查
通过对自适应高效过滤器、超滤、反渗透、离子交换系统的优化，各单元回收率得到提升，优化前后对比数据详见表1。
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从表1可以看出：
（1）优化后各单元回收率均有所提升，其中自适应高效过滤器回收率提升0.7%，超滤回收率提升3.2%，反渗透回收率提升2.0%，离子交换系统回收率提升1.5%。
（2）整体制水量增加62m3/h，增加8.0%。
（3）排水量减少62m3/h，节约水费491万元/年。
4.2 实际应用结果检查
自2020年4月起实施优化措施，各月制水率见表2。
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从表2可以看出，在优化措施实施后，系统平均制水率可达77.4%，较优化前提高了6.0%。
5 结论
通过对原水制脱盐水系统进行优化，制水率提高6%，实现产水量增加62m3/h，排水量减少62m3/h，节约水费491万元/年。在大力提倡节能减排的当下，提高脱盐水系统制水率，不仅取得可观的经济效益，且具有十分重要的意义。
参考文献：
[1]王应喜，李鹏.脱盐水处理装置存在问题及改进措施[J].工艺与设备,2020，46（3）:122+153.
[2]段小冰.脱盐水站系统存在问题及改进优化方案[J].冶金动力,2020，12：56-58.