反渗透浓水回收利用技术在兰州石化公司除盐水装置的应用1

第２５卷第１５期２００９年８月

甘肃科技

ＧａｎｓｕＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

纠．２５№１５

Ａ哆

２００９

反渗透浓水回收利用技术

在兰州石化公司除盐水装置的应用

权

滨，曾锋德

（兰州石化公司，甘肃兰州７３００６０）

摘要：在针对兰州石化公司除盐水装置反渗透系统生产运行过程中蕴藏的节水潜力进行分析和测算的基础上，对反渗透浓水回收利用技术进行了论证。并在该装置实施应用。通过该水资源回收项目的实施，有针对性地分析和总结了此类工艺的节水特点、能力和优势，为进一步提高装置整体的水资源利用率并降低生产运行成本奠定了良好的基础，也为反渗透浓水回收利用技术的推广实施提供了较有价值的理论和工程依据。关键词：反渗透浓水回收；反渗透机理；节水减排中图分类号：Ｘ７０３．１

随着国家、社会近年来对水资源综合利用工作

的日益重视，兰州石化公司对节水减排项目的持续投入。在此背景下，如何提高反渗透系统水资源利用率，减少排放，潜力巨大。

兰州石化公司除盐水装置反渗透系统，具有脱盐率高、化学污染低、自控水平高、综合能耗低等优点，但同时约占反渗透处理量２５％的浓水（指高含盐废水，含盐量＞２０００ｍｇ／１）直接排放，若能将这部分浓水加以回收利用，在节水减排的同时经济和环境效益显著。１

化应用可行。

表１反渗透浓水量测算单位：

饥

序号项目名称要求水质指标浓水对应水质对比结论

除盐水装置概况

装置主要用于次高压锅炉给水，执行二级除盐

水标准（ＧＢｌ２１４５—１９９９）。装置水源为黄河水，采用预处理＋反渗透＋混合离子交换床的工艺流程。

装置来水经预处理水质达到反渗透给水指

２．３技术特点及应用

标…后进入反渗透，该系统五套并联运行，单套产水能力ｌＯＯｔ／ｈ，系统回收率７５％，将绝大部分离子及有机物分子去除；占处理量７５％的产水（即淡水，含盐量＜３５ｒａｇ／１）去混床二次除盐；其余２５％的废

水（即浓水，含盐量＞２０００ｒａｇ／１）则直接排放。

该工艺采用大通量抗污染复合反渗透膜元件、配合专用高效阻垢分散剂，实现了对高含盐反渗透浓水的回收利用，达到该工艺对进水水质的要求（工艺进水ＴＤＳ≤３５００ｍｇ／ｌ，反渗透浓水ＴＤＳ≤

２０００ｒａｇ／１）…。

该技术适用于工矿、动力、市政、核电、电厂水处

２反渗透浓水回收技术的可行性研究

２．１反渗透浓水量测算．见表ｌ

理系统及其他应用反渗透技术进行给水一级处理的领域．经济效益及节水减排效果显著睥】。

２．４技术成熟性及推广

反渗透系统由于锅炉最低负荷而维持三套运

行，即浓水排放量＞１２０ｔ／ｈ，工业化规模回收利用可

目前，国内建成具备规模效益的反渗透浓水回收利用装置十余套，总装机规模约１７５０万ｔ／ａＨ】。该技术属于发达国家２０世纪９０年代末到本世纪初技术水平，总装设计及模块化运行水平成熟，目前在

行。

２．２反渗透浓水水质分析．见表２

浓水水质满足反渗透技术对水质的要求，工业

万方数据　

甘肃科技

第２５卷

国内水处理系统推广应用前景十分可观ＨＪ。２．５技术原理

反渗透技术是一种以压力为推动力，通过选择

性膜材料将溶液中的部分溶质和溶液分离的技

术［５】。可用热力学原理进一步说明【６】。

２．６反渗透膜元件的选用口１

按膜元件结构分为卷式、管式、中空纤维式。其

中卷式膜的填充密度大、单位体积处理量大，常用于

大规模脱盐处理哺】。而ＤＯＷ／陶氏膜元件又因化学清洗耐受力强，抗污染性能高，单位产水量大【９’等

优点。该装置即采用此类膜元件。

３反渗透浓水回收利用技术的应用

３．１反渗透浓水回收系统工艺流程介绍．见图１

图１

反渗透浓水回收系统工艺流程

３．２工艺效果评价

根据该装置标定报告及运行数据统计分析，其

产水满足混床进水指标。此外，每小时可增加除盐水处理量１０５ｔ／ｈ，减少浓水排放，节水增效作用明显。

同时，由于采用了先进的膜元件、高效阻垢分散剂和合理的系统设计，保证了该系统的连续稳定运行。该系统自２００６年１１月正常运行，系统各项运均优于设计水平。其中，系统进水压力和段间压差

该项目总投资为２９０．８０万元，运行成本为

按照年运行８０００ｈ（即３３３ｄ）计算，生产运行费即，年运行经济效益＝年收益一运行费用一折万　

方数据在对装置反渗透系统工艺中蕴藏的节水潜力进

行测算的基础上，利用反渗透技术针对反渗透系统排放浓水进行回收利用。通过浓水反渗透项目的实

施，进一步降低了装置运行的水单耗和生产运行成本，提高了装置的整体水资源利用率，为采用反渗透工艺作为除盐水生产制备的企业和装置开创了一条新的、成熟的节水途径¨引。同时，通过浓水反渗透项目的实施，进一步发掘出装置节水的潜力，为今后

装置实现更优化运行奠定了良好的基础。

１）兰州石化公司除盐水装置反渗透浓水回收技术通过两年来的运行．一直保持着良好的运行状态，各项运行参数均达到或优于设计指标，节水减排

效果明显；

２）对于采用反渗透除盐工艺制备除盐水的装置而言，其反渗透排放的浓水实践证明是可以进行

回收利用的，该节水技术是完全可行的，值得其他企

３）随着国家和行业对节水减排工作的重视，传出版社，２００３．

展［Ｊ］．净水技术，２００７（６）．

理。２００６（７）．孙文敏．反渗透膜的化学清洗［Ｊ］．化工装备技术，

２００４，２５．

张葆宗．反渗透水处理应用技术［Ｍ］．北京：中国电力

出版社，２００４．

电力出版社。２０００．周正立．反渗透水处理应用技术及膜水处理剂［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００５．

化出版杜，２００５．

工业出版社。２００２．

工业出版社，２００２．

业推广和应用；

统的水处理工艺的节水经济性正日益受到挑战，只

有不断地应用新技术、新工艺、新设备，才能进一步

降低生产装置的运行成本，提高水资源利用效率，减少环境水体的排放【ｌ¨，为早日实现公司提出的零排放奠定良好的基础。参考文献：

［１］徐铜文．膜化学与技术教程［Ｍ】．合肥：中国科技大学

［２】胡和平，黄少斌，王永丽．共聚物水处理阻垢剂研究进

［３］戴昆仑。宋若春．浅析反渗透浓水回用［Ｊ］．工业水处

［４］

行参数（运行压力、段间压差、产水通量、脱盐率等）连续１５个月内保持平稳。

３．３经济效果评价

２．５９：ｒｒ．，／ｔ。

［５］［６］冯逸仙，杨世纯．反渗透水处理工程［Ｍ］．北京：中国

［７］

［８］李本高．工业水处理技术（第九册）［Ｍ］．北京：中国石

１９］ＤＯＷ膜使用技术手册［ｚ］．

［１０］邵刚．膜法水处理技术及工程实例［Ｍ］．北京：化学

［１Ｉ］周本省．工业水处理技术（第２版）［Ｍ］．北京：化学

用为６５．３３元，折旧更新费用为２４．３８元，年运行效益１７６．４０元。

旧费用＝１７６．４０—６５．３３—２４．３８＝８６．６９（元）。则预计项目投资回收期为３．３５年，经济效益显著。

４结论