四川美豐化工股份有限公司化肥分公司合成氨裝置水處理工程
四川美豐化工股份有限公司化肥分公司于2005年8月新投產了一套采用天然氣連續催化轉化和15Mpa低壓氨合成新工藝的裝置#其合成氨產量為600t/D。為了保證該裝置的給水水質，公司在系統的補給水制水過程中采用了反滲透水處理技術。
反滲透水處理工藝屬于壓力驅動型膜分離技術，其與傳統的水處理方法相比有以下特點：
(1)反滲透是在室溫條件下采用無相變的物理方法使水淡化。
(2)水的處理僅靠壓力作為推動力其能耗最低。
(3)不用大量的化學藥劑和酸-堿再生處理化學廢液及廢酸-堿的排放量大大減少，環境效益及社會效益好。
(4)設備緊湊#占地面積少#所占空間也小。
(5)自動化程度高#操作簡單#勞動強度低操作人員少。
(6)系統的運行費用低，反滲透膜的性能穩定，出水水質好。
(7)運行維護和設備維修工作極少。
1 水質及反滲透系統
原水為取自距離廠區約3km的石亭江地表水#該水經預處理后作為反滲透水處理系統的進水，進水水質指標見表1。
反滲透出水水質要求：Cl-≤3mg/L，SiO2≤10ug/L，pH：8.5-9.0。
反滲透系統設計參數：產水量為210m3/h，反滲透系統脫鹽率大于97%，反滲透系統回收率為75%，系統操作方式為自動24h連續運行。
2 工藝流程
該裝置的補給水處理采用離子交換軟化+反滲工藝流程，該裝置的補給水處理采用離子交換軟化反滲透混床工藝，其工藝流程見圖1。
.jpg) |
該制水工藝的核心是反滲透設備，其中進水水質和溫度直接影響反滲透的出水水質和使用壽命，因此，該工藝中加強了給水預處理。預處理部分分別設置多介質過濾器，大孔弱酸陽浮床，活性炭過濾器，保安過濾器，以確保脫鹽水系統長周期穩定運行。
由于原水的堿度較高，所以在多介質過濾器后配置大孔弱酸陽離子交換器進行預脫鹽，以消除反滲透膜元件的結垢傾向，并可吸附水中部分有機物，使污染指數SDI<4，確保RO長期正常運行。
在多介質過濾器前投加混凝劑和氧化劑，混凝劑使水中懸浮物凝聚成絮體以使其在多介質過濾器中被濾除，用氧化劑氧化去除水中有機物質，本工藝采用的氧化劑為次氯酸鈉，同時在多介質過濾器后投加還原劑，以除去水中余氯，防止其對陽浮床樹脂和反滲透膜的損傷，在保安過濾器前增設活性炭過濾器，以進一步降低水中的COD，確保RO的穩定正常運行，反滲透裝置設計產水量為210m3/h，回收率為75%，系統中設置RO自動水沖洗裝置，每次RO使用8h后自動開啟濃水閥，用RO出水沖洗反滲透膜，把膜內濃水排出，減少RO濃水端結垢或污染的機率，從而延長反滲透膜的使用壽命，保證反滲透系統的長期穩定運行，為了減少混床負荷，延長制水周期和防止腐蝕，在RO反滲透裝置后設置了除CO2器，反滲透系統的濃水回收到反洗水箱，作為多介質過濾器和活性炭過濾器的反洗水源和循環水系統的補充水，可以節約用水，減少廢水的排放，同時將合成氨和尿素系統裝置產生的工藝冷凝液和蒸汽冷凝液回收，經過5微米微孔過濾器后送入中間水箱與反滲透出水混合，可以減少新鮮用水，節約水資源，減少廢水的排放，有利于環保。
3 主要設備
3.1 反滲透裝置
根據美國海德能公司反滲透設計導則的要求，選擇了210m3/h的配置，膜元件采用美國海德能公司生產的高脫鹽低壓CPA3復合膜，單管設計出水量為0.9t/d，每組共78根，壓力容器采用英國唯賽博公司的產品，每組13根，按8：5配置兩段組合排列。
3.2 弱酸陽離子浮床
浮動床離子交換器運行時，水自下而上將樹脂層托起，部分離子交換樹脂顆粒處于懸浮密實狀態，部分處于流化狀態，在交換器出口設有樹脂捕捉器，防止樹脂隨水流出，再生劑自上而下進入樹脂床，樹脂層在密實狀態下再生，浮動床充分利用了交換器容積，運行流速高，單位時間出水量大，出水水質好，再生比耗低，本體設備結構簡單，自用水率低，當用D113大孔弱酸陽樹脂時，工作交換容量大易再生，再生酸比耗為1.1-1.2，再生劑的利用率為70%-90%，該系統選用3臺D2500mm弱酸陽離子浮動床，單臺設計流量為150t/h，填裝A116LD型弱酸大孔陽離子交換樹脂。
3.3 混合離子交換器
由于混床中陰陽樹脂緊密接觸，構成無數個微型復床，反復多次脫鹽，因此其出水水質優良而穩定，間斷運行對出水水質的影響較小，交換終點明顯，利于監督和實現自動控制，設備比復床少，布置集中，占地面積小，該系統配置2臺D2800mm混床，每臺混床制水能力150-170t/h。
4 結論
用反滲透制備除鹽水裝置投入運行以來，運行正常，出水水質良好，保障了600t/d合成氨裝置自開車以來長周期，穩定，安全運行。但也存在RO系統膜元件需要定期用RO出水低壓沖洗，導致水的浪費的問題。此外該裝置一次性投資過高，總投資達400多萬元，總之，將反滲透除鹽水技術應用于大型合成氨生產裝置，可以獲得良好的經濟效益和環境效益，具有良好的推廣前景。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”
