CN202156962U

CN202156962U - 用于石油炼化的除盐水处理装置

Info

Publication number: CN202156962U
Application number: CN2011202322552U
Authority: CN
Inventors: 秦丽娟; 杜秋平; 马文臣; 许少华; 王之峰; 王克军
Original assignee: JILIN HUEYA ENVIRONMENTAL ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: HUEYA ENVIRONMENT ENGINEERING CO., LTD.
Priority date: 2011-07-04
Filing date: 2011-07-04
Publication date: 2012-03-07
Anticipated expiration: 2021-07-04

Abstract

本实用新型公开了一种用于石油炼化的除盐水处理装置，包括处理原水且依次经由管道连接的换热装置、自清洗过滤器装置、超滤装置、反渗透装置以及离子交换装置；所述超滤装置还连接有浓水超滤装置，所述反渗透装置还连接有浓水反渗透装置。采用本实用新型石油炼化的除盐水处理装置处理后的产水水质电导率在5μs/cm以内，SiO₂小于0.1mg/L，满足锅炉补给水水质要求，具有高脱盐率、自动化程度高、环保等优点，同时本实用新型除盐水处理采用了浓水超滤和浓水反渗透工艺，将水的利用率从70％提高到87％，有效节约了水资源。

Description

用于石油炼化的除盐水处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种水处理工艺及设备，更具体地说，关于一种用于石油炼化的除盐水处理的装置。

背景技术

除盐水是指利用各种水处理工艺，除去悬浮物、胶体、无机的阳离子以及阴离子等水中杂质后，得到的成品水。除盐水并不意味着水中盐类被全部去除干净，由于技术方面的原因以及制水成本上的考虑，根据不同用途，允许除盐水含有微量杂质。除盐水中杂质越少，水纯度越高。

水除盐技术经过多年发展，早期技术存在高能耗、高成本、操作复杂、污染环境的较差工艺状况，发展到如今低能耗、低成本、易操作、环境友好的良好状况。现今的水除盐技术越来越多样化、各种先进技术的相互融合，工艺越来越成熟、完善，取得了良好的经济效益和社会效益。但是，现有技术存在脱盐率低等缺点，无法满足锅炉用水要求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种用于石油炼化的除盐水处理装置，对经过预处理的新鲜水处理后的出水脱盐率高，可以达到一级除盐水要求，用作锅炉补给水。

解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种用于石油炼化的除盐水处理装置，包括处理原水且依次经由管道连接的换热装置、自清洗过滤器装置、超滤装置、反渗透装置以及离子交换装置；所述超滤装置还连接有浓水超滤装置，所述反渗透装置还连接有浓水反渗透装置。

进一步，所述原水进入换热装置之前还连接有管道混合器。

进一步，所述超滤装置出水端经由反渗透给水泵、保安过滤器、高压泵连接所述反渗透装置。

进一步，所述反渗透给水泵与保安过滤器之间还连接有还原剂加药装置和阻垢剂加药装置。

进一步，所述反渗透装置与离子交换器之间连接有提升泵。

进一步，所述处理装置还包括超滤装置及反渗透装置中的膜的清洗装置。

进一步，所述处理装置还包括用于处理所述超滤装置、反渗透装置产生的化学清洗废液及离子交换装置交换树脂再生废液的中和处理装置。

进一步，所述离子交换装置包括相连接的阳离子交换器和阴离子交换器。

进一步，所述反渗透装置和离子交换装置之间连接有除碳器。

本实用新型达到的技术效果如下：采用本实用新型石油炼化的除盐水处理装置，处理后的产水水质电导率在5μs/cm以内，SiO₂小于0.1mg/L，满足锅炉补给水水质要求，具有高脱盐率、自动化程度高、环保等优点，同时本实用新型除盐水处理采用了浓水超滤和浓水反渗透工艺，将水的利用率从70％提高到87％，有效节约了水资源。

附图说明

图1为本实用新型石油炼化的除盐水处理装置的结构示意图；

图2为本实用新型石油炼化的除盐水处理装置的工艺流程图。

具体实施方式

如图1所示，一种用于石油炼化的除盐水处理装置，原水依次经过管道连通的换热装置2、自清洗过滤器装置3、超滤装置4、反渗透装置14以及离子交换装置及控制装置(图中未示出)；超滤装置4还经由超滤浓水箱6连接有浓水超滤装置7，反渗透装置14还经由浓水回收罐15连接有浓水反渗透装置16。

其中，换热装置2为板式换热器，反渗透给水泵9与保安过滤器12之间还连接有还原剂加药装置10和阻垢剂加药装置11。

离子交换装置包括相连接的阳离子交换器19和阴离子交换器20，阳离子交换器19与反渗透装置20之间连接有提升泵18。

本实用新型除盐水处理装置包括有用于处理超滤、反渗透化学清洗废液及离子交换树脂再生废液的中和处理装置以及用于调节除盐水出口PH值在8.8～9.2的加氨装置。

超滤装置4的出水端经由反渗透给水泵9、保安过滤器12、高压泵13连接反渗透装置14。其中，超滤装置4和浓水超滤装置7采用的超滤膜分离技术，其超滤膜采用的材质为PVDF或PES的中空纤维，其表面活化层致密，支撑层为海绵状网络结构，具有耐压、抗污染、使用寿命长以及能长期保证产水水质，对胶体、悬浮颗粒及高分子物质具有良好的分离能力。

反渗透装置14和浓水反渗透装置16主要用于去除水中的溶解盐类，同时去除一些有机大分子，前阶段未去除的小颗粒等。超滤装置4和反渗透装置14的结构和原理均为公知技术，在此不再另行说明。

如图2所示，利用本实用新型除盐水处理装置的工艺，包括有下列步骤：

1)原水来水首先进入换热装置2与高温凝结水进行换热，将原水温度提高到20～25℃；

2)由换热装置2升温处理后的水进入自清洗过滤器装置3，利用自清洗过滤器装置3去除来水中的大颗粒物质，保护超滤膜；

3)由自清洗过滤器装置3处理后的水进入超滤装置4，利用超滤装置4截留来水中的大分子颗粒物质；

4)由超滤装置4处理后的水进入反渗透装置14，利用反渗透装置14去除水中溶解盐类，同时去除一些大分子和前阶段未去除的小颗粒等；

5)反渗透装置14出水进入离子交换装置，将反渗透产水中留存的离子进一步去除，确保达到锅炉补给水需要的水质要求，并输出到除盐水箱21中外输供用水点利用。

在所述步骤1)前所述原水在管道混合器1中与氧化剂加药装置5加入的次氯酸钠混合后进入换热装置2中进行换热升温，提高后续工艺单元产水率。

在所述步骤3)中设置有浓水超滤装置7对超滤产生的浓水进一步处理，提高超滤的水回收率。

在所述步骤4)中设置有浓水反渗透装置16对反渗透产生的浓水进一步处理，提高反渗透的回收率。

所述步骤5)反渗透产水在进入离子交换装置之前经过除碳器进行脱碳处理，将碳酸氢根转化为二氧化碳去除，减轻后续离子交换单元负荷。

为了进一步保证各装置的正常运行及确保输出的水质，本实用新型中更具体的工艺过程如下：

1、板式换热器升温换热

原水与凝结水进行换热装置2换热提高原水水温，可以将原水温度由5℃提高到20～25℃增加后续工艺段的脱盐效果。

2、自清洗过滤

自清洗过滤器装置3为孔径为100μm的可自动清洗的过滤器，此过滤器能去除进水中的较大颗粒，以保证超滤膜不被损坏。

3、超滤反应

通过自清洗过滤器3的水进入原水的超滤装置4压力容器内，被超滤膜分离，大分子颗粒被超滤膜截留，水及分子颗粒透过膜形成产水流出压力容器后进入超滤水箱8。本实用新型中超滤装置4产生的浓水进入超滤浓水箱6，然后通过浓水超滤装置7对超滤浓水进一步脱除水中的胶体、细菌以及大分子有机物，提高水回收率。

当系统运行达到一定时间时，运行停止，超滤水箱8中的水经反洗泵升压后进入超滤膜压力容器内，将截留在超滤膜表面的大分子颗粒冲出超滤膜，使其恢复正常的工作能力。每隔几次反洗周期后，在反洗时投加适当的化学清洗药品，保证超滤长期正常稳定运行。保证过滤出水污染指数SDI值≤3，出水满足反渗透进水的要求。

原水进入超滤装置4前可由氧化剂加药装置5加入次氯酸钠(NaClO)氧化剂，以防止细菌微生物在超滤膜表面滋生，并对有机物也有一定的去除作用。

4、反渗透反应

从超滤装置4出来的水经反渗透给水泵9加压、保安过滤器12及高压泵13进入原水反渗透装置14反渗透分离中，在反渗透装置14中主要是去除水中的溶解盐类，同时去除一些有机大分子，前阶段未去除的小颗粒等。并在反渗透给水泵9与保安过滤器12之间由还原剂加药装置10及阻垢剂加药装置11添加有还原剂和阻垢剂，其中阻垢剂是一种有机化合物质，除了能在朗格利尔指数(LSI)＝2.6情况下运行之外，还能阻止SO4^2-的结垢，它的主要作用是相对增加水中结垢物质的溶解性，以防止碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙等物质对膜的污染，同时可以防止铁离子堵塞膜的微孔。还原剂为亚硫酸氢钠，用于还原水中的余氯。

保安过滤器12用以去除5μm以上的悬浮物，以保护反渗透膜不被堵塞，因此又被称为精密过滤器，是原水进入反渗透膜前的最后一道处理工序。由于反渗透膜是在高压泵13的压力驱动下工作的，压力通常高于1.0MPa，如果有机械杂质进入反渗透膜后，则在高压泵13的驱动下，机械杂质将直接划破反渗透膜，导致反渗透膜的破坏和脱盐率的永久性下降。由于通常从超滤装置4的出水管到反渗透装置14的进水管之间有一定距离且连接有管道(管道焊渣等)、高压泵13、升压泵、水箱等，特别是超滤水箱8等容易受到污染而产生的部分固体微粒进入反渗透膜中，使反渗透膜发生污堵或划伤，因此设置有保安过滤器12对这些杂质进行截留。除了颗粒杂质以外，保安过滤器12对浊度、铁以及硅等胶体物质都有良好的去除效果。保安过滤器12内装缠绕式或喷熔聚丙烯滤芯(过滤等级5微米)，进出口设压力指示表，当压差达到设定值时应及时更换滤芯。

通过反渗透膜的分离，使水中约99％的盐分被分离出来，随浓水排出。反渗透装置14脱盐后的淡水进入无顶压逆流再生阳离子交换器19。浓水进入反渗透浓水收集水箱15，由浓水回收泵送入浓水反渗透装置16，脱盐后淡水进入中间水池反渗透产水罐17，浓水排入地沟进入中和池。

在反渗透组件长期运行后，会受到某些难以冲洗掉的污染物污染。如长期的微量盐份结垢和有机物的累积，而造成膜组件性能下降，所以必须用化学药品进行清洗，以恢复其正常的除盐能力。反渗透膜组设置一套共用的清洗系统。化学清洗周期每年3～4次。当反渗透装置14停机时，因膜内部的水已经处于浓缩状态，在静止状态下，容易造成膜组件的污染，因此还需用淡水冲洗膜表面，以防止污染物沉积在反渗透膜表面，影响膜的性能。因此系统设置冲洗水泵。

5、离子交换反应

将由反渗透装置14及浓水反渗透装置16的产水进入反渗透产水箱17，经提升泵18提升进入无顶压逆流再生阳离子交换器19(简称阳床)，阳离子交换器19的阳树脂与水中的阳离子进行交换，经过阳离子交换器19交换后，原水中98％的阳离子将被除掉，而变成软水，阳离子交换器19出水呈酸性。阳离子交换器19运行周期一般设计为24～48小时。阳离子交换器19出水进入无顶压逆流再生阴离子交换器20(简称阴床)，阴离子交换器20的阴树脂与水中的阴离子进行交换，从而控制产水水质电导率在5μs/cm以内，SiO₂小于0.1mg/L。

阳离子交换器19、阴离子交换器20设置再生装置，当阳离子交换器19、阴离子交换器20内树脂失效后，用以对阳离子交换器19、阴离子交换器20进行再生处理。再生方式采用体内同步再生方式，再生用水采用脱盐水，反洗水采用反渗透产水。阳离子交换器19、阴离子交换器20再生时的废碱和废酸经地沟排至中和池，经酸碱中和，达到排放指标再排放至厂方指定的排水系统。

为了确保超滤装置4、浓水超滤装置7、反渗透装置14及浓水反渗透装置16的正常运行，还配备有用于清洗超滤装置4、浓水超滤装置7、反渗透装置14及浓水反渗透装置16中膜的清洗装置。

6、酸、碱再生系统

再生用的30％的盐酸由汽车槽车运来，卸至卸酸缓冲罐，经卸酸泵送至酸高位罐。再生用的30％的碱液由汽车槽车运来，卸至卸碱缓冲罐，经卸碱泵送至碱高位罐。

阳离子交换器19、阴离子交换器20再生时，由酸喷射器将一定量的盐酸与再生泵出口除盐水混合后，控制出口的稀盐酸浓度为3％，供阳离子交换器19再生用。稀碱溶液的配置与上述过程相似，控制出口的稀碱液浓度为4％。

7、废酸、碱水处理

阳离子交换器19、阴离子交换器20再生后的废酸、废碱水均排至中和池。在中和池用非净化压缩空气或泵回流强制搅拌中和，根据中和的情况加入少量酸或碱，使废水的PH值达6-9的环保排放标准，达标后排出。

8、加氨系统

加氨装置其加氨设在除盐水泵出口，控制除盐水的PH值在8.8～9.2的范围内。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种用于石油炼化的除盐水处理装置，其特征在于：包括处理原水且依次经由管道连接的换热装置、自清洗过滤器装置、超滤装置、反渗透装置以及离子交换装置；所述超滤装置还连接有浓水超滤装置，所述反渗透装置还连接有浓水反渗透装置。

2.如权利要求1所述的用于石油炼化的除盐水处理装置，其特征在于，所述原水进入换热装置之前还连接有管道混合器。

3.如权利要求1所述的用于石油炼化的除盐水处理装置，其特征在于，所述超滤装置出水端经由反渗透给水泵、保安过滤器、高压泵连接所述反渗透装置。

4.如权利要求3所述的用于石油炼化的除盐水处理装置，其特征在于，所述反渗透给水泵与保安过滤器之间还连接有还原剂加药装置和阻垢剂加药装置。

5.如权利要求1所述的用于石油炼化的除盐水处理装置，其特征在于，所述反渗透装置与离子交换器之间连接有提升泵。

6.如权利要求1所述的用于石油炼化的除盐水处理装置，其特征在于，所述处理装置还包括超滤装置及反渗透装置中的膜的清洗装置。

7.如权利要求1所述的用于石油炼化的除盐水处理装置，其特征在于，所述处理装置还包括用于处理所述超滤装置、反渗透装置产生的化学清洗废液及离子交换装置交换树脂再生废液的中和处理装置。

8.如权利要求1所述的用于石油炼化的除盐水处理装置，其特征在于，所述离子交换装置包括相连接的阳离子交换器和阴离子交换器。

9.如权利要求1所述的用于石油炼化的除盐水处理装置，其特征在于，所述反渗透装置和离子交换装置之间连接有除碳器。