脱盐水浓水节能回收改造总结

Sum-Up of Renovation of Energy Saving and Recovery of Concentrated Water from Water Desalinating Unit

张成祥 Chengxiang ZHANG , 戚红 Hong QI

1 兖矿国宏化工有限责任公司山东邹城 273500 Yankuang Guohong Chemical Co., Ltd., Zoucheng 273500, China 2 兖矿集团山东邹城 273500 Yankuang Group, Zoucheng 273500, China

摘要：

介绍了脱盐水工艺流程及装置运行情况，分析了运行过程中存在的一级反渗透浓水利用率不高、电去离子浓水未充分利用等问题。通过对脱盐水流程进行改造，使各级浓水得到分级利用，提高了各级浓水的利用效果，年经济效益约65.06万元。

关键词：

脱盐水; 浓水; 回收; 改造;

Abstract：

The desalinated water process flow and running status of the unit are introduced, and problems existed in operation such as low utilization rate of the first stage reverse osmosis concentrated water, underutilization of electrodeionization concentrated water etc. are analyzed. Through renovation of desalinated water process flow, concentrated water of each stage has been made staged utilization, utilization effects of concentrated water of each stage have improved, and annual economic benefit is about 650, 600 yuan.

Keyword：

desalinated water; concentrated water; recovery; renovation;

1 脱盐水工艺流程

兖矿国宏化工有限责任公司(以下简称国宏化工公司)脱盐水站有2套脱盐水制水装置(A套和B套)，单套装置的脱盐水制备能力为125 t/h，采用两级反渗透(RO)及电去离子(EDI)工艺，利用RO及EDI等脱盐设备制备脱盐水，主要为2台160 t/h及1台260 t/h高温、高压锅炉提供补充水，并向整个工艺装置提供工艺用水。

脱盐水制水装置主要流程：原水→板式换热器→絮凝剂加药装置→NaClO加药装置→多介质过滤器→还原剂加药装置→阻垢剂加药装置→一级保安过滤器→一级高压泵→一级反渗透装置→脱碳塔→中间水箱→加碱装置→二级高压泵→二级反渗透装置→EDI装置→脱盐水箱→脱盐水泵→外供。一级RO浓水回收率约75%，二级RO浓水回收率约90%，EDI浓水回收率约95%，浓水总回收率约64%。

2 装置运行情况及存在的问题

2.1 正常运行情况

生产系统在正常负荷下运行时，2套脱盐水制水装置脱盐水制水量约213 t/h，其物料平衡如下：进水量360 m³/h，产水量205 m³/h，一级RO浓水90 m³/h，二级RO浓水45 m³/h，EDI浓水20 m³/h，产水率56.94%。随着装置运行时间的延长，产水率较设计值下降，浓水产生量略有增加。原设计一级RO浓水去反洗水箱，用于多介质过滤器的反洗，反洗后排至总排口；二级RO浓水、EDI浓水去中和水池，用泵回收至原水进水管，作为一次水重新进入脱盐水制水系统。

2.2 存在的问题

(1) 一级RO浓水利用率不足。经计算，反洗水用量约600 m³/d，反洗水箱满水后溢流至外排口，约1 300 m³/d的反洗水未经利用就被直接排放。

(2) EDI浓水品质优于一次水，其电导率约13 μS/cm，直接并入一次水管网，未达到充分利用的目的。

结合国宏化工公司实际生产运行情况，约有20 m³/h的脱盐水用作气化装置泵用机封冲洗水，该机封冲洗水对硬度和杂质含量有要求，但是对电导率没有严格要求，二级RO浓水和EDI浓水完全可以满足要求。此外，净化装置氨洗塔以及尾气洗涤塔脱盐水用量约为4 m³/h，也可用满足要求的二级RO浓水和EDI浓水进行代替。因这部分水大部分被用作冷密封水，故称其为冷密封水。

冷密封水用量统计见表 1。

表 1

冷密封水用量统计

项目	压力/MPa	用量/(m³·h^-1)
机封冲洗水(低压)	0.8	11
机封冲洗水(高压)	8.2	9
氨洗塔用水	8.2	2
尾气洗涤塔用水	0.8	2

为了降低脱盐水的消耗，可充分利用EDI浓水代替部分脱盐水，以降低消耗，提高企业的经济效益。

3 改造方案

3.1 一级RO浓水流程改造

改造后的一级RO浓水流程见图 1。

图 1

改造后一级RO浓水流程

改造后，一级RO浓水由于含盐量和浊度高，除部分用作反洗水箱的冲洗水外，结合1 100 kt/a洗煤厂的用水情况，用其代替一次水作为洗煤厂补水。洗煤厂一级RO浓水用量约150 t/d，按年运行330 d、一次水2.8元/m³计，则年经济效益约13.86万元。

3.2 二级RO浓水和EDI浓水流程改造

改造后的二级RO浓水和EDI浓水流程如图 2所示。

图 2

改造后二级RO浓水和EDI浓水流程

在本次改造中，将原有的A号冷密封水水箱作为二级RO浓水和EDI浓水水箱，并将2台冷密封水水箱低位连通完全隔离，避免发生污染。根据后系统使用要求(主要为压力)，将原有的冷密封水泵进口管移至A号冷密封水水箱，向高压冷密封水泵供水，供水量约13 m³/h；同时新增加2台(1开1备)流量为25 m³/h、扬程为700 m的离心泵作为低压冷密封水泵，用于低压冷密封水供水，供水量约11 m³/h。总计用水量约24 m³/h，因EDI浓水量约20 m³/h，不足部分由脱盐水补充。按脱盐水6.0元/t、一次水2.8元/t、年运行8 000 h计，则年经济效益51.20万元(脱盐水价格已考虑扣除新增低压冷密封水泵电耗等因素)。二级RO浓水按原流程进入一次水管网作为脱盐水的供水。

4 结语

国宏化工公司通过对脱盐水供水流程的改造，提高了一级RO浓水及EDI浓水的利用效果，降低了水的排放量和消耗量，经济效益明显，对同类装置有很好的借鉴意义。