中石油纯水方案

中石油纯水方案内容摘要：

物，保证系统的产水和水质。 反洗水使用超滤产水，超滤产水水箱兼作反洗水箱， 设置 2 台反洗水泵，一用一备，每台出力为150m3/h，扬程为 16m，反洗泵采用变频控制。 中国石油天津 100 万吨 /年乙烯及配套项目炼油工程 动力部新建污水回用 设施膜（ UF+RO）处理单元技术规划书 第 11 页 共 46 页 超滤化学清洗系统 当超滤系统采用反洗和加强反洗后，仍不能有效实现对超滤系统污染物的清除，就需要进行必要的化学清洗。 当自控系统发出化学清洗指令后，化学清洗系统将自动配制相应的清洗药剂，当清洗药剂配制完成后，超滤设备将自动转入化学清洗状态，同化学清洗泵启动，将化学清洗 液送入超滤设备，并在超滤设备和化学清洗罐内循环，直至化学清洗历时结束。 经对超滤设备冲洗后，超滤设备将投入正常运行。 化学清洗周期一般为每 20～ 40 天使用一种（或几种）药剂清洗一次，清洗时间一般为 2～ 5h。 本系统设置清洗箱 1 台，有效容积为 5m3，清洗箱安装 30KW 的电加热器 1 台；设置化学清洗泵 1 台，出力为 75m3/h，扬程为 15m。 空压机和贮气罐 由于超滤系统采用了气水双洗技术，对压缩空气的使用要求为短时大流量，因此设置了贮气罐进行缓冲以提高空压机的使用效率。 本系统设置空气压缩机 3台， 2 用 1 备， 单台出力为 ,压力为 . 设置储气罐 2 台，一台用于超滤反洗用气，有效容积为 m3；一台用于整个系统的控制用气，有效容积为 m3； 超滤系统化学加药系统 （ 1）、超滤进水加氯的作用是杀灭或抑制原水中的细菌，防止细菌过度繁殖而污堵超滤膜；设置加药泵 2 台， 1 用 1 备，出力为 15L/H,压力为 . （ 2）、超滤化学加强反洗加药单元 装置配置： 次氯酸钠加药泵 2 台， 1 用 1 备，出力为 1000L/H,压力为 . 盐酸 加药泵 2 台， 1 用 1 备，出力为 500L/H,压力为 . （ 3）、超滤化学清洗加药单元 装置配置： 次氯酸钠 清洗计量泵 1 台，出力为 170L/H,压力为 氢氧化钠清洗计量泵 1 台，出力为 170L/H,压力为 草酸加药单元： 草酸清洗计量泵 1 台，出力为 170L/H,压力为 中国石油天津 100 万吨 /年乙烯及配套项目炼油工程 动力部新建污水回用 设施膜（ UF+RO）处理单元技术规划书 第 12 页 共 46 页 配药箱 1 台，有效容积为 m3； 搅拌器 1 台，功率为 （ 4）、储药箱 次氯酸钠储罐 1 台，有效有容积为 m3 盐酸储罐 1 台，有效有容积为 m3 氢氧化钠储罐 1 台，有效有容积为 m3 超滤产水水箱 作 用 是 用于储存超滤产水，起缓冲作用；设置 2 台，每台有效容积为 60 m3 反渗透系统工艺说明 增压泵 作用是为反渗透系统提供充足的原水流量和压力。 因本系统 2 套反渗透装置设置成分管制，故设置 2 台 增压 泵，每台出力为 146m3/h，扬程为 30m。 阻垢剂加药装置 阻垢剂加药装置的作用是在经过预处理后的原水进入反渗透系统之前，加入高效率的专用阻垢剂，以防止反渗透浓水侧产生结垢。 装置配置： 1100％计量箱 ，容积 m3； 250％加药泵 ，出力 ,压力。 还原剂加药系统 该药剂的作用是还原原水中可能存在的氧化剂。 因为反渗透膜对余氯十分敏感，总累积承受力仅为 1000 ppm小时，所以，在不设置活性炭过滤器的情况下，必须投加过量的 NaHSO3 来还原原水中可能存在的氧化剂，以防止氧化性物质对膜的氧化降解，从而避免对反渗透膜组件的破坏。 装置配置： 1100％计量箱（配搅拌器） 250％加药泵 ，出力 ,压力。 保安过滤器 保安过滤器的作用是截留原水带来的大于 5μm 的颗粒，以防止其进入反渗透系统。 过滤器中的滤元为可更换卡式滤棒，当过滤器进出口压差大于设定的值（通常为 ~）时，应当更换。 保安过滤器采用 耐腐蚀的不锈钢 材质外壳。 滤棒是由聚丙烯喷熔制成，其特点： 中国石油天津 100 万吨 /年乙烯及配套项目炼油工程 动力部新建污水回用 设施膜（ UF+RO）处理单元技术规划书 第 13 页 共 46 页 1） 孔形呈锥形结构； 2） 过滤能进入深处，形成深层过滤； 3） 纳污量大、寿命长； 4） 易快速更换。 高压泵 高压泵的作用是为反渗透本体装置提供足够的进水压力，保证反渗透膜的正常运行。 根据反渗透本身的特性，需有一定的推动力去克服渗透压等阻力，才能保证达到设计的产水量。 本系统设置 2 台出力为 146m3/h，扬程为 的不锈钢高压泵，每台为反渗透装置提供 146m3/h 进水量。 由于水温对反渗透装置的产水流量影响较大，即水温每变化 1℃ ，在进水压力不变的情况下，其产水量大致增减 %。 如果进水水温降低，在系统条件不变的情况下，将导致产水量的下降。 超滤 产水水温变化范围为： 20～ 40℃ ， 为了保证在低温情况下反渗透出力不变，本系统采用变频器来控制高压泵的压力方法，以解决 温度变化 情况下的产水能力。 在水温低时，保证提供足够的进水压力，在水温较高，反渗透装置需要的运行压力较低时，通过变频器降低高压泵出口 压力。 此种设计能最大可能地节省运行能耗，降低运行成本，同时大大节省了一次性投资。 反渗透本体装置 反渗透装置是本系统中最主要的脱盐装置，反渗透系统利用反渗透膜的特性来除去水中绝大部分可溶性盐分，胶体，有机物及微生物。 考虑到生产中便于调节水量的需要，本系统将反渗透系统设置成 2 套出力为2x102m3/h 的反渗透装置，并联运行。 本装置反渗透膜组件采用世界上先进的反渗透抗污染复合 膜 BW30400/34iFR或 PROC10，单根膜脱盐率达 %，根据需方提供的原水水质分析报告和水源情况，经过反渗 透膜专用计算软件计算，当设计反渗透装置的回收率为 75%时，每套配置 150 根膜组件，其通量为。 反渗透清洗及冲洗系统 作用是根据反渗膜运行污染的情况，配制一定浓度的特定的清洗溶液，清除反渗透膜中的污染物质，以恢复膜的原有特性。 本系统为全自动控制。 中国石油天津 100 万吨 /年乙烯及配套项目炼油工程 动力部新建污水回用 设施膜（ UF+RO）处理单元技术规划书 第 14 页 共 46 页 无论预处理如何彻底，反渗透经过长期使用后，反渗透膜表面仍会受到结垢的污染。 所以本系统设置一套反渗透清洗系统，当膜组件受到污染后，可进行化学清洗。 它包括一台 5μm 保安过滤器， 1 台不锈钢清洗泵， 1 台清洗箱及一批配套仪表、阀门、管道等附件。 冲洗的 作用是用反渗透产水置换反渗透膜中停机后滞留的浓水，防止浓水侧亚稳态的结垢物质出现结垢，以保护反渗透膜。 本系统中设置的 2 台冲洗水泵（ 1用 1 备），其 出力为 100m3/h，扬程为 32m。 系统运行工况 系统 运行工况 供方提出合理的 超 滤 和 反渗透装置的运行工况条件如下： 1） 给水温度； 2） 给水压力； 3） 给水 PH 值； 4） 运行压力； 5） 膜元件的清洗。 超滤和 反渗透装置本体的设计 总体要求 本系统设置为 4 套 超滤装置并联运行，正常处理能力 4X68m3/h。 超滤 装置回收率为 90％ ,单台 超滤 设备产水量不低于 1632 吨 /日。 本系统 超滤 装置设置成分管制。 本系统 2 套反渗透装置设置成分管制。 本系统设计温度为 20℃ （最不利 15℃ ）。 反渗透膜污堵因子（ FF）选择为。 反渗透膜产水通量（ FLUX）根据反渗透膜生产厂商提供的导则，选择为。 高压泵根据产水量要求采用变频控制（ ABB 或丹佛斯或西门子），且高压泵为进口品牌离心泵，泵材质为不锈钢，提供详细的数据表及材质表。 膜元件的选型 超滤膜选用我司生产的型号为 UOFIV1616 超滤膜 ； 反渗透膜 选用 美国 DOW 公司的 BW30400/34iFR 或海德能公司的 PROC10中国石油天津 100 万吨 /年乙烯及配套项目炼油工程 动力部新建污水回用 设施膜（ UF+RO）处理单元技术规划书 第 15 页 共 46 页 抗污染膜。 膜组件的级、段排列组合方式。 反渗透系统 膜组件 为 一级两段 清洗装置 供方提供一套 超滤 化学清洗装置， 清洗 罐一个，并备有加热系统，加热周期不超过 5 小时， 清洗系统采用硬管连接 供方提供一套反渗透化学清洗装置， 清洗 罐一个，并备有加热系统，加热周期不超过 5 小时， 清洗系统采用硬管连接。 运行方式 控制要求 超滤系统采用 自动 /手动控制。 且双膜系统的运行及开启台数受 超滤产水水箱 的液位控制，系统设置 CMF 进水、 CMF 浓水流量计量。 系统的控制在就地和控制室内实现。 RO 系统采用自动 /手动控制。 且 RO 系统的运行及开启台数受 超滤产水水箱 和RO 产水水池 的液位控制，系统设置 RO 进水、 RO 产水、 RO 浓水流量计 计 量。 系统的控制在就地和控制室内实现。 药品配制及注入方式 (1) 药品配制是根据药品溶液箱发出的药液低位警报及由运行人员进行操作。 (2) NaCLO、 NaHSO3 和阻垢剂药品注入量系根据进水流量的变化实行自动调节。 而对于进水水质的变化则可由人工调节计量泵行程或随水质变化信号实行比例调节。 中国石油天津 100 万吨 /年乙烯及配套项目炼油工程 动力部新建污水回用 设施膜（ UF+RO）处理单元技术规划书 第 16 页 共 46 页 3 系统设计技术要求 超滤系统工艺 保安过滤器 (1)保安过滤器的结构满足快速更换滤元的要求。 (2)进入保安过滤器的水管上设排放阀。 (3)保安过滤器的滤元过滤精度为。 超滤装置 (1)超滤装置的设置为 4 个 机台 ，每列都能单独运行，也可同时运行。 每个 机台 的超滤装置安装在同一框架上。 (2)膜选用外压式中空 纤维 超滤膜，材质为聚偏氟乙烯（ PVDF），产 水通量根据膜生产厂商提供的导则，选择为 43LMH， 本系统正常设计温度为 20oC。 (3)超滤装置的加药种类及加药点，化学清洗装置的选择根据给水水质和所选用超滤装置膜组件的特性确定。 (4)每列 超滤装置清洗时，不影响另一列超滤装置的正常运行。 (5)超滤 装置设有程序控制，运行 2060 分钟进行在线自动气水双洗，反洗时间 2060秒；并根据水质情况进行化学清洗。 (6)超滤 装置设有程序启停装置，停用后能延时自动冲洗。 (7)超滤 装置产品水管和循环水管设取样点，取样点的数量及位置能有效地诊 断并确定系统的缺陷。 (8)超滤 膜组件安装在组合架上，组合架上配备全部管道及接头，还包括所有的支架、紧固件、夹具等其它附件。 (9)超滤 组合架的设计满足装置工作荷重及结构稳定性要求。 药品注入系统 (1) 各类药品溶液箱的容积满足一星期的药品用量。 (2) 加药计量泵进口设滤网。 清洗系统 (1) 清洗系统包括清洗罐、清洗泵以及和微滤 /超滤装置连接的固定管道、接头等。 (2) 清洗系统的材质适用于所用的清洗液。 (3) 清洗系统采用硬管连接。 中国石油天津 100 万吨 /年乙烯及配套项目炼油工程 动力部新建污水回用 设施膜（ UF+RO）处理单元技术规划书 第 17 页 共 46 页 空 气系统 本系统中设置空压机和储气罐，用于气水反冲洗及 UF 和 RO 工艺控制，气水反冲洗及工艺控制储气罐单独设置。 系统管道 (1) 整个系统的管道设计避免死角，以防止细菌的生长，并设有冲洗系统。 (2) 法兰应采用相应压力等级标准的平焊凸面结构形式。 (3)超滤 膜组件给水系统布水考虑均匀性。 (4) 空气管道采用不锈钢，其余采用非金属管 UPVC。 超滤系统仪表的设置 流量表 (1) 每套 超滤产水及浓水管装设流量计（就地显示）、累计仪。 (2) 清洗水装流量计（就地显示）、累计仪。 (3)超滤 总 进水设流量计、累计仪。 (4) 反 洗 管上装设流量计、累计仪。 压力表 (1) 各类水泵出口装设 316 不锈钢抗震压力表。 (2) 每套 超滤进水管装压力变送器（带现场显示）。 液位计 各类药液箱设置磁翻板液位计， CMF 产水池设置静压液位计。 其他仪表 (1)超滤 进 水母管装设压力、温度 /pH、浊度仪。 仪表和控制要求 总的要求 自控系统包括化学分析仪表（在线浊度计、在线 pH计 、在线电导仪等）、变送器（流量变送器、温度变送器、压力变送器、液位变送器等）、自动阀门（气动蝶阀、气动蝶式调节阀、气动球阀等）。