專利名稱：一種有機分離膜處理蒸汽凝結(jié)水的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種采用耐高溫有機分離膜技術(shù)處理高溫廢水及回用的方法，特別是針對煉化企業(yè)高溫凝結(jié)水采用耐高溫有機分離膜處理及回用的方法，屬于廢水處理和低品位熱能回收技術(shù)領域。
背景技術(shù)：
化工行業(yè)是工業(yè)部門的用熱大戶。在化工行業(yè)里，蒸汽冷凝液的回收有史以來就是化工企業(yè)的難題。在煉油生產(chǎn)過程中，蒸汽作為一種主要的能源為各裝置的生產(chǎn)提供熱能和動力。蒸汽在使用之后，大部分轉(zhuǎn)化成凝結(jié)水。凝結(jié)水回收過程中，由于水中HCO3-在遇到高溫時易分解成C02，CO2氣體隨水蒸汽在回收管中凝結(jié)，致使凝結(jié)水pH值下降呈酸性、 腐蝕金屬，導致鐵含量升高。而且凝結(jié)水的PH隨原水中總堿度的升高而降低，在凝結(jié)水回收輸送的過程中造成管路腐蝕。另外在煉油生產(chǎn)過程中，由于管道出現(xiàn)腐蝕穿孔，導致凝結(jié)水中含有油份，或生產(chǎn)中的有機物料，硬度，灰份等雜質(zhì)，造成凝結(jié)水水質(zhì)惡化，如果直接回用容易造成鍋爐事故的發(fā)生等，對于這種受到污染的凝結(jié)水不能直接作為鍋爐給水，因而， 蒸汽凝結(jié)水的精處理技術(shù)成為目前研究的熱點和難點。針對化工過程回收含油、鐵的高溫凝結(jié)水的精處理技術(shù)主要包含降溫處理技術(shù)和高溫直接處理技術(shù)。工業(yè)過程中常用的降溫處理技術(shù)主要是指將回收的高溫凝結(jié)水進行換熱后再進行精處理，主要包括離子交換技術(shù)和常溫膜過濾技術(shù)，但常規(guī)的離子交換系統(tǒng)對凝結(jié)水中含有的油或烴類有機分子不能去除，而且其還會導致離子交換樹脂失效；常溫膜過濾技術(shù)可以對降溫后的凝結(jié)水中的有害離子和溶解性的油類小分子物質(zhì)達到較好的去除效果，使凝結(jié)水水質(zhì)達到鍋爐給水要求。雖然上述兩種方法工藝簡單可靠、回收了品質(zhì)優(yōu)異的凝結(jié)水，但它卻浪費了大量的低溫熱和因蒸汽凝結(jié)水冷凝造成的冷卻工藝的費用，因而，使企業(yè)損失大量的經(jīng)濟效益，并且失去了凝結(jié)水回用的重大意義。大量專利針對高溫凝結(jié)水的回收裝置、回收系統(tǒng)進行了描述，但對于回收后的受污染凝結(jié)水的精處理技術(shù)的專利描述則相對較少。CN1718M7A用于石化生產(chǎn)工藝過程產(chǎn)生的高溫凝結(jié)水，由治理物料污染改成防止物料污染的新技術(shù)。CN2M5192A描述了一種高溫凝結(jié)水除鐵裝置，它主要由殼體、與殼體內(nèi)壁焊接的出水板、中板、下板、固定在下板上的濾元、裝于殼內(nèi)的填料、安裝于殼體內(nèi)下部的防沖架、入水口和殼體頂部的出水孔構(gòu)成。濾元是帶有微孔的陶瓷管并用自身緊固件固定在下板孔上的機械雜質(zhì)過濾部件，填料具有與鐵離子快速反應性能的不規(guī)則球體。該高溫凝結(jié)水除鐵裝置能夠?qū)?8°C以下的凝結(jié)水不用換熱降溫直接去除鐵離子，可將鐵離子含量1000 μ g/L的凝結(jié)水降至20μ g/L以下。該專利只能將蒸汽凝結(jié)水中的大量鐵去除，但由于發(fā)明本身的限制其不能把蒸汽凝結(jié)水中的小分子有機物或油類物質(zhì)徹底去除。CN101264956A涉及一種凈化高溫凝結(jié)水的方法，采用高分子絡合劑，然后采用陶瓷膜過濾的方法截留高分子絡合劑，去除水中的溶解性離子雜質(zhì)，該方法雖然不會引入二次污染，但其僅適用于去除高溫凝結(jié)水中的溶解性離子。
CN101088922A涉及一種膜分離凈化蒸汽高溫凝結(jié)水的方法，將高溫凝結(jié)水先后經(jīng)過微濾或超濾膜預處理和納濾膜深度處理，去除水中的懸浮物、油、膠體、溶解性小分子有機物和無機離子等雜質(zhì)。雖然專利中所述超濾膜和納濾膜能將廢水中的懸浮物、油、膠體能得到較好的去除，但由于陶瓷納濾膜、不銹鋼納濾膜的孔徑(> Inm)較大不能對凝結(jié)水中的小分子有機物和溶解油進行完全去除。CN101092258A涉及一種微濾或超濾膜-吸附或離子交換的膜集成工藝處理高溫凝結(jié)水的方法，用于凈化處理過鍋爐熱蒸汽高溫凝結(jié)水。該專利所述技術(shù)特征主要表現(xiàn)為采用中空纖維、管式、卷式超濾膜進行死端過濾，實施例雖然描述了改性PES中空纖維微濾膜和陶瓷微濾和超濾膜去除蒸汽凝結(jié)水中的懸浮物、油、膠體，但采用該專利中所述技術(shù)并不能有效去除凝結(jié)水中的油。上述專利雖然從不同的角度進行了蒸汽凝結(jié)水中的懸浮物、油、膠體和小分子有機物去除方法的描述，但采用上述專利中所述技術(shù)并不能將蒸汽凝結(jié)水中的狗和油類物質(zhì)同時進行有效去除。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，結(jié)合煉化企業(yè)蒸汽凝結(jié)水的水質(zhì)特點，本發(fā)明提供了一種 “高溫超濾-高溫反滲透”的組合工藝技術(shù)，采用本發(fā)明技術(shù)可同時將高溫蒸汽凝結(jié)水中的懸浮物、膠體、油等小分子有機物進行有效去除，解決采用現(xiàn)有技術(shù)不能將蒸汽凝結(jié)水中的鐵、油等小分子有機物同時進行有效去除以及產(chǎn)水水質(zhì)不穩(wěn)定的問題。采用本發(fā)明技術(shù)處理后的高溫蒸汽凝結(jié)水可直接作為中低壓鍋爐給水進行回用。 采用該工藝技術(shù)具有產(chǎn)水水質(zhì)好、處理效果穩(wěn)定、耐沖擊性強、低品位熱能利用效率高、投資運行成本低、易于操作和易于實現(xiàn)工業(yè)化應用的優(yōu)點。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種有機分離膜處理蒸汽凝結(jié)水的方法，包括如下步驟第一步，將凝結(jié)水收集系統(tǒng)的高溫凝結(jié)水在泵的作用下送入耐高溫超濾膜過濾系統(tǒng)，去除凝結(jié)水體系中的乳化油(粒徑范圍0. 1-0. 2 μ m)或因沖擊產(chǎn)生的浮油(> 100 μ m)和分散油(粒徑范圍10-100 μ m)以及金屬膠體(粒徑范圍0.001-0. 1 μ m)；第二步，第一步的產(chǎn)水經(jīng)高壓泵送入高溫反滲透膜系統(tǒng)，進一步去除因物料泄漏或因沖擊導致的凝結(jié)水中含有的溶解油或小分子有機物或少量的離子態(tài)無機污染物，上述第二步的產(chǎn)水即為回用水。上述第二步的產(chǎn)水滿足中低壓鍋爐補水要求，可直接送入中低壓鍋爐的除氧系統(tǒng)進入鍋爐， 從而實現(xiàn)低溫熱和水的回收。本發(fā)明所述的高溫凝結(jié)水是指煉化過程中的蒸汽間接加熱物料，如通過盤管加熱原油和蒸汽直接加熱物料如催化重整等過程產(chǎn)生的蒸汽凝結(jié)水，該過程蒸汽凝結(jié)水的主要特點為溫度 75-95°C、油含量 l-40mg/L,總鐵含量 0. 5-2. Omg/L, SiO2 含量 50-150 μ g/L。本發(fā)明所述耐高溫超濾膜過濾系統(tǒng)可以采用中空纖維膜組件、管式膜組件、卷式膜組件、簾式膜組件和板框式膜組件，最優(yōu)為中空纖維超濾膜組件和簾式膜組件。上述耐高溫超濾膜組件的材料包括含二氮雜萘酮聯(lián)苯結(jié)構(gòu)聚芳醚砜酮PPESK、聚芳醚腈酮PPENK、共聚聚醚砜PPBES以及聚四氟乙烯PTFE。上述種耐高溫超濾膜的孔徑為0. 001-0. 1 μ m，優(yōu)選0. 005-0. 05 μ m。本發(fā)明所述耐高溫超濾膜的運行方式包括錯流過濾工藝和死端過濾工藝，其中死端過濾工藝能實現(xiàn)兩端間隔進水。當當油在線檢測數(shù)值超過30mg/L時，耐高溫超濾系統(tǒng)的運行方式采用錯流過濾。油含量低于20mg/L時，耐高溫超濾系統(tǒng)的運行方式采用死端過濾方式，并采用程序控制實現(xiàn)兩端交替進水。當油含量介于20mg/L-30mg/L時，耐高溫超濾系統(tǒng)的運行方式采用死端-錯流-死端-錯流的交替運行方式，死端運行時間為30-60min，錯流運行周期為60-120min。上述耐高溫超濾膜運行方式中錯流過濾的膜面流速為lm/s-6m/s ；運行過程中可實現(xiàn)分散洗、加強洗和浸泡洗的周期性操作，其中分散洗可實現(xiàn)兩端交替進水，進水周期分別為15-30分鐘；反沖洗時間為5-30秒；超濾運行過程中的運行通量為50-1000L/m2h，最優(yōu)為100-300L/m2h;超濾膜的加強洗和浸泡洗過程中主要以酸堿加藥為主。其中，酸主要包括HC1、草酸、檸檬酸、硝酸、硫酸及其與EDTA的復配清洗劑等；堿主要包括NaC10、Na0H 等及其與EDTA形成的復配清洗劑等。本發(fā)明所述的耐高溫反滲透膜過濾系統(tǒng)的膜組件主要采用以PPESK為底膜的芳香聚酰胺和以聚醚砜為底膜的芳香聚酰胺，耐高溫反滲透膜組件類型主要包括 Duratherm-HWS-HRλDuratherm_STD、Duratherm_PR0、Duratherm-EXCEL、Duratherm-ELITE。上述的耐高溫反滲透系統(tǒng)可通過濃水循環(huán)的方式來提高系統(tǒng)回收率，同時具有濃水端反向沖洗功能，可實現(xiàn)濃水端不定時沖洗操作。高溫反滲透系統(tǒng)在運行過程中采用n-2 個組件產(chǎn)水、2個組件進行沖洗的交替運行方式。上述的耐高溫反滲透系統(tǒng)的運行參數(shù)包括反滲透運行通量為40_100L/m2h，最優(yōu)為50-80L/m2h ；RO系統(tǒng)回收率控制在70-90%，最優(yōu)為75%;清洗周期為30-120天，最優(yōu)為 45-90天；反滲透運行過程的pH控制為7. 0-9. 5，最優(yōu)為7. 5-9. 0。本發(fā)明具有以下有益效果1、在高溫條件下直接處理及回用煉化企業(yè)的微污染蒸汽凝結(jié)水，不僅直接利用高溫蒸汽凝結(jié)水本身的熱能，而且也可降低冷卻進行處理過程的設備投資和冷卻水消耗， 同時膜分離過程在高溫條件下具有較高的溶液通量，可以實現(xiàn)裝置的小型化和降低操作費用。2、本發(fā)明所述處理工藝不經(jīng)其它產(chǎn)水水箱且系統(tǒng)密閉，避免了水與外界接觸而引入新的污染，出水水質(zhì)更加穩(wěn)定可靠。3、采用耐高溫有機分離膜對煉化企業(yè)的高溫凝結(jié)水中的油、膠體、懸浮物、小分子有機物和無機離子的去除具有去除率高、產(chǎn)水水質(zhì)好、系統(tǒng)運行穩(wěn)定可廣泛適用于化工行業(yè)的非正常高溫凝結(jié)水處理及回用。4、整個膜處理工藝運行在高溫條件下，并采用耐高溫膜分離材料，保證了整個系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運行，并且由于膜分離系統(tǒng)對水質(zhì)變化的適應性強，所以不需要配備大量的在線水質(zhì)監(jiān)測儀表。5、采用大部分組件運行產(chǎn)水、極少量組件進行清洗的運行方式，可有效降低膜過程中污染物在膜面的累積，有利于膜系統(tǒng)清洗周期的延長和增加。6、高溫操作可避免常溫操作過程中的超濾、反滲透膜過濾過程中的因微生物滋生造成的污染而引起的通量下降及清洗周期的縮短。


圖1所示為蒸汽凝結(jié)水高溫膜法處理及回用工藝流程。其中
A、凝結(jié)水回收罐來水；B、反滲透產(chǎn)水；C、超濾濃水回流；D、反滲透濃水回流；E、反滲透濃水排放；F、超濾濃水排放；1、超濾給水泵；2、超濾膜系統(tǒng)；3、反滲透給水泵；4、反滲透膜系統(tǒng)
具體實施例方式下面結(jié)合本發(fā)明

本發(fā)明的詳細過程。煉化過程中產(chǎn)生的高溫凝結(jié)水經(jīng)超濾給水泵1送入超濾膜系統(tǒng)2，經(jīng)超濾膜過濾分離后含有較高油、膠體濃度的濃水一部分超濾濃回管路C返回超濾給水泵1的入口或部分進入濃排管路F ；凈化后的產(chǎn)水經(jīng)高壓泵3升壓后進入反滲透系統(tǒng)4進一步脫除小分子有機物或溶解油，產(chǎn)水送入鍋爐系統(tǒng)；反滲透濃水部分D回流至超濾系統(tǒng)的入口，部分濃水 E進行適當處理后排放。下面結(jié)合實施例進一步描述本發(fā)明。本發(fā)明的范圍不受這些實施例的限制。實施例1蒸汽凝結(jié)水精處理的工藝如圖1所示，將蒸汽凝結(jié)水回收罐來水通過超濾給水泵送入超濾膜系統(tǒng)，其中蒸汽凝結(jié)水回收罐的水質(zhì)主要包括廢水溫度為75°C，油含量為 1. Omg/L，總鐵含量為2. Omg/L, SiO2含量為150 μ g/L。上述廢水經(jīng)泵送入耐高溫超濾膜系統(tǒng)，超濾膜選用PPESK為膜材質(zhì)的卷式膜組件，超濾膜孔徑大小為0. 005 μ m,單支超濾膜有效面積為1. Om2，超濾膜的過濾通量大小為50L/m2h。該超濾系統(tǒng)的產(chǎn)水水質(zhì)為溫度74°C， PH為6. 38，硬度為2. 18mg/L,油含量為0. 2mg/L,總鐵含量為447 μ g/L, SiO2含量為90 μ g/ L, TOC 為 3. 5mg/L。本實施例中的超濾膜污染控制方式采用兩端交替進水的方式，交替進水時間間隔為60分鐘，進行加酸分散洗操作，加酸清洗時間為10秒，分別控制清洗液的pH為2和10 ； 各自進行5秒的沖洗操作后繼續(xù)進行正常運行；該過程重復運行8次后進行酸浸泡加強清洗操作；酸浸泡時間為20分鐘，浸泡過程中采用氣流攪拌酸或洗液的方法增強超濾膜表面的鐵膠體或油的溶解，之后進行5秒沖洗操作。為降低超濾中間水箱對超濾產(chǎn)水水質(zhì)的影響，本發(fā)明專利在實施過程中不設置中間水箱，為了保證運行過程的穩(wěn)定性以及清洗的需要，本發(fā)明工藝采用2/3的膜組件運行的同時其余在運行清洗操作，采用運行與清洗同時進行的工藝過程來控制超濾膜的污染與產(chǎn)水過程。超濾產(chǎn)水經(jīng)高壓泵3提升至反滲透系統(tǒng)4，高溫反滲透系統(tǒng)采用DurathermEXCEL 2540膜組件，單支膜組件的有效面積為2. 3m2，采用錯流運行方式，控制RO系統(tǒng)的單程回收率為15%，采用部分濃水回流的方式調(diào)整反滲透系統(tǒng)回收率為90%，反滲透膜通量為40L/ m2h。該條件下的反滲透產(chǎn)水pH為9. 5，硬度為0. 64mg/L,油含量為0. 08mg/L,總鐵含量小于40 μ g/L, SiO2含量小于40 μ g/L, TOC為0. 3mg/L ；產(chǎn)水水質(zhì)標準符合中低壓鍋爐補給水水質(zhì)標準(GB/T 1576-2008)的規(guī)定。反滲透運行過程中的膠體鐵和溶解油對膜的污染降低和排除方法對于運行過程的反滲透膜組件采用運行和清洗同時進行的方式，反滲透膜組件在連續(xù)運行120天后，控制系統(tǒng)自動切換到自動清洗運行狀態(tài)，此狀態(tài)下的反滲透膜組件采用(n-幻組運行、2組清洗進行交替過程，RO膜系統(tǒng)清洗分別采用行酸、堿浸泡洗，上述膜組件在清洗液的氛圍下進行低壓運行l(wèi)Omin，浸泡15min，然后循環(huán)一次后浸泡15min后采用大流量清洗10分鐘后用 UF產(chǎn)水進行置換清洗液后進入正常運行狀態(tài)。當反滲透膜組件全部交替清洗完成后繼續(xù)運行，從而實現(xiàn)運行過程的總體循環(huán)。實施例2蒸汽凝結(jié)水精處理的工藝如圖1所示，將蒸汽凝結(jié)水回收罐來水通過超濾給水泵送入超濾膜系統(tǒng)，其中蒸汽凝結(jié)水回收罐的水質(zhì)主要包括廢水溫度為95°C，油含量為 40mg/L,總鐵含量為0. 5mg/L, SiO2含量為50 μ g/L。上述水質(zhì)的廢水經(jīng)泵送入超濾膜系統(tǒng)， 超濾膜選用PTFE中空纖維膜組件，中空纖維超濾膜的孔徑大小為0. 1 μ m，單支膜組件有效面積為1.0m2，超濾膜的過濾通量大小為1000L/m2h，錯流過濾的膜面流速為6m/s。該超濾系統(tǒng)的產(chǎn)水水質(zhì)為溫度93°C，pH為6. 38，硬度為2. 28mg/L,油含量為7. 88mg/L,總鐵含量為 380 μ g/L, SiO2 含量為 25 μ g/L, TOC 為 3. 8mg/L。本實施例中的超濾膜污染控制方式采用錯流、兩端交替進水的方式，交替進水時間間隔為120分鐘，進行加酸分散洗操作，酸堿清洗時間為5秒，分別控制給水pH為2和10 ； 各自進行5秒的沖洗操作后繼續(xù)進行正常運行；該過程重復運行6次后進行酸浸泡加強清洗操作；酸浸泡時間為15分鐘，浸泡過程中采用氣流攪拌酸或洗液的方法增強超濾膜表面的鐵膠體或油的溶解，之后進行5秒沖洗操作。為降低超濾中間水箱對超濾產(chǎn)水水質(zhì)的影響，本發(fā)明專利在實施過程中不設置中間水箱，為了保證運行過程的穩(wěn)定性以及清洗的需要，本發(fā)明工藝采用2/3的膜組件運行的同時其余在運行清洗操作，采用運行與清洗交替、同時進行的工藝過程來控制超濾膜的清洗與穩(wěn)定產(chǎn)水過程。超濾產(chǎn)水經(jīng)高壓泵3提升至反滲透系統(tǒng)4，高溫反滲透系統(tǒng)采用DurathermELITE 2540膜組件，組件的有效膜面積為2. 3m2，采用錯流運行方式，控制RO系統(tǒng)的單程回收率為 9%，采用部分濃水回流的方式調(diào)整反滲透系統(tǒng)回收率為70%，反滲透膜通量為80L/m2h。 該條件下的反滲透產(chǎn)水PH為7. 5，硬度為0. 78mg/L,油含量為0. 12mg/L,總鐵含量小于 40 μ g/L, SiO2含量小于40 μ g/L, TOC為0. 5mg/L ；產(chǎn)水水質(zhì)標準符合中低壓鍋爐補給水水質(zhì)標準(GB/T 1576-2008)的規(guī)定。反滲透運行過程中的膠體鐵和溶解油對膜的污染降低和排除方法對于運行過程的反滲透膜組件采用運行和清洗同時進行的方式，反滲透膜組件在連續(xù)運行30d后，控制系統(tǒng)自動切換到自動清洗運行狀態(tài)，此狀態(tài)下的反滲透膜組件采用(n-幻組運行、2組清洗進行交替過程，RO膜系統(tǒng)清洗分別采用行酸、堿浸泡洗，上述膜組件在清洗液的氛圍下進行低壓運行30min，浸泡15min，然后循環(huán)一次后浸泡15min后采用大流量清洗60分鐘后用UF 產(chǎn)水進行置換清洗液后進入正常運行狀態(tài)。當反滲透膜組件全部交替清洗完成后繼續(xù)運行，從而實現(xiàn)運行過程的總體循環(huán)。實施例3蒸汽凝結(jié)水精處理的工藝如圖1所示，將80°C蒸汽凝結(jié)水回收罐來水通過超濾給水泵送入超濾膜系統(tǒng)，其中蒸汽凝結(jié)水回收罐的水質(zhì)主要包括廢水溫度為80°C，油含量為10mg/L，總鐵含量為1.0mg/L，SiO2含量為100 μ g/L。上述水質(zhì)的廢水經(jīng)泵送入超濾膜系統(tǒng)，超濾膜選用PPENK中空纖維膜組件，中空纖維超濾膜的孔徑大小為0. 001 μ m，有效膜面積為1.0m2，超濾膜的過濾通量大小為300L/m2h，超濾系統(tǒng)采用死端過濾的運行方式。該超濾系統(tǒng)的產(chǎn)水水質(zhì)為溫度80°C，pH為7. 53，硬度為2. 23mg/L,油含量為1. 53mg/L,總鐵含量為 313 μ g/L，SiO2 含量為 80 μ g/L，TOC 為 3. 2mg/L。本實施例中的超濾膜污染控制方式采用兩端交替進水的方式，交替進水時間間隔為30分鐘，進行加酸分散洗操作，酸堿清洗時間為8秒，分別控制給水pH為2和10 ；各自進行5秒的沖洗操作后繼續(xù)進行正常運行；該過程重復運行4次后進行酸浸泡加強清洗操作；酸浸泡時間為10分鐘，浸泡過程中采用氣流攪拌酸或洗液的方法增強超濾膜表面的鐵膠體或油的溶解，之后進行2秒沖洗操作。為降低超濾中間水箱對超濾產(chǎn)水水質(zhì)的影響，本發(fā)明專利在實施過程中不設置中間水箱，為了保證運行過程的穩(wěn)定性以及清洗的需要，本發(fā)明工藝采用2/3的膜組件運行的同時其余在運行清洗操作，采用運行與清洗交替、同時進行的工藝過程來控制超濾膜的清洗與穩(wěn)定產(chǎn)水過程。超濾產(chǎn)水經(jīng)高壓泵3提升至反滲透系統(tǒng)4，高溫反滲透系統(tǒng)采用Duratherm HWS-HR 2540膜組件，組件的有效膜面積為2. 3m2，采用錯流運行方式，控制RO系統(tǒng)的單程回收率為13%，采用部分濃水回流的方式調(diào)整反滲透系統(tǒng)回收率為85%，反滲透膜通量為 50L/m2h。該條件下的反滲透產(chǎn)水pH為9. 0，硬度為0. 71mg/L,油含量為0. 07mg/L,總鐵含量小于40 μ g/L, SiO2含量小于40 μ g/L, TOC為0. 27mg/L ；產(chǎn)水水質(zhì)標準符合中低壓鍋爐補給水水質(zhì)標準(GB/T 1576-2008)的規(guī)定。反滲透運行過程中的膠體鐵和溶解油對膜的污染降低和排除方法對于運行過程的反滲透膜組件采用運行和清洗同時進行的方式，反滲透膜組件在連續(xù)運行90d后，控制系統(tǒng)自動切換到自動清洗運行狀態(tài)，此狀態(tài)下的反滲透膜組件采用(n-幻組運行、2組清洗進行交替過程，RO膜系統(tǒng)清洗分別采用行酸、堿浸泡洗，上述膜組件在清洗液的氛圍下進行低壓運行20min，浸泡lOmin，然后循環(huán)一次后浸泡IOmin后采用大流量清洗20分鐘后用UF 產(chǎn)水進行置換清洗液后進入正常運行狀態(tài)。當反滲透膜組件全部交替清洗完成后繼續(xù)運行，從而實現(xiàn)運行過程的總體循環(huán)。實施例4蒸汽凝結(jié)水精處理的工藝如圖1所示，將蒸汽凝結(jié)水回收罐來水通過超濾給水泵送入超濾膜系統(tǒng)，其中蒸汽凝結(jié)水回收罐的水質(zhì)主要包括廢水溫度為90°C，油含量為 25mg/L，總鐵含量為1. 5mg/L, SiO2含量為80 μ g/L。上述水質(zhì)的廢水經(jīng)泵送入超濾膜系統(tǒng)， 超濾膜選用PPBEN簾式超濾膜組件，超濾膜的孔徑大小為0. 05 μ m,有效膜面積為1. Om2,超濾膜的過濾通量大小為100L/m2h，超濾系統(tǒng)采用死端和錯流過濾交替進行的運行方式，其中死端運行周期為30分鐘、錯流運行周期為60min，錯流過濾的膜面流速為3m/s ；超濾系統(tǒng)回收率大小控制為90%。該超濾系統(tǒng)的產(chǎn)水水質(zhì)為溫度89°C，pH為5. M，硬度為2. OSmg/ L,油含量為 0. 71mg/L,總鐵含量為 655 μ g/L, SiO2 含量為 50 μ g/L, TOC 為 4. 3mg/L。本實施例中的超濾膜污染控制方式采用兩端交替進水的方式，其中死端運行和錯流運行過程中的交替進水時間間隔分別為15分鐘和30分鐘，進行加酸分散洗操作，酸堿清洗時間為15秒，分別控制給水pH為2和10 ；各自進行5秒的沖洗操作后繼續(xù)進行正常運行；該過程重復運行2次后進行酸浸泡加強清洗操作；酸浸泡時間為10分鐘，浸泡過程中采用氣流攪拌酸或洗液的方法增強超濾膜表面的鐵膠體或油的溶解，之后進行3秒沖洗操作。
為降低超濾中間水箱對超濾產(chǎn)水水質(zhì)的影響，本發(fā)明專利在實施過程中不設置中間水箱，為了保證運行過程的穩(wěn)定性以及清洗的需要，本發(fā)明工藝采用2/3的膜組件運行的同時其余在運行清洗操作，采用運行與清洗交替、同時進行的工藝過程來控制超濾膜的清洗與穩(wěn)定產(chǎn)水過程。超濾產(chǎn)水經(jīng)高壓泵3提升至反滲透系統(tǒng)4，高溫反滲透系統(tǒng)采用Duratherm PRO 2540膜組件，組件的有效膜面積為2. 3m2，采用錯流運行方式，控制RO系統(tǒng)的單程回收率為 11%，采用部分濃水回流的方式調(diào)整反滲透系統(tǒng)回收率為75%，反滲透膜通量為100L/m2h。 該條件下的反滲透產(chǎn)水PH為6. 71，硬度為0. 50mg/L,油含量為0. 06mg/L,總鐵含量小于 40 μ g/L，SiO2含量小于40 μ g/L，TOC為0. 66mg/L ；產(chǎn)水水質(zhì)標準符合中低壓鍋爐補給水水質(zhì)標準(GB/T1576-2008)的規(guī)定。反滲透運行過程中的膠體鐵和溶解油對膜的污染降低和排除方法對于運行過程的反滲透膜組件采用運行和清洗同時進行的方式，反滲透膜組件在連續(xù)運行45d后，控制系統(tǒng)自動切換到自動清洗運行狀態(tài)，此狀態(tài)下的反滲透膜組件采用(n-幻組運行、2組清洗進行交替過程，RO膜系統(tǒng)清洗分別采用行酸、堿浸泡洗，上述膜組件在清洗液的氛圍下進行低壓運行25min，浸泡lOmin，然后循環(huán)一次后浸泡IOmin后采用大流量清洗40分鐘后用UF 產(chǎn)水進行置換清洗液后進入正常運行狀態(tài)。當反滲透膜組件全部交替清洗完成后繼續(xù)運行，從而實現(xiàn)運行過程的總體循環(huán)。
權(quán)利要求
1.一種有機分離膜處理蒸汽凝結(jié)水的方法，包括如下步驟(1)將凝結(jié)水收集系統(tǒng)的高溫凝結(jié)水在泵的作用下送入耐高溫超濾膜過濾系統(tǒng)，去除凝結(jié)水體系中的乳化油(粒徑范圍0. 1-0. 2 μ m)或因沖擊產(chǎn)生的浮油(> 100 μ m)和分散油(粒徑范圍10-100 μ m)以及金屬膠體(粒徑范圍0. 001-0. 1 μ m)；(2)第一步的產(chǎn)水經(jīng)高壓泵送入高溫反滲透膜系統(tǒng)，進一步去除因物料泄漏或因沖擊導致的凝結(jié)水中含有的溶解油或小分子有機物或少量的離子態(tài)無機污染物，上述第二步的產(chǎn)水即為回用水；其中，所述的高溫凝結(jié)水是指煉化過程中的蒸汽間接加熱物料過程產(chǎn)生的蒸汽凝結(jié)水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述耐高溫超濾膜過濾系統(tǒng)采用中空纖維膜組件、管式膜組件、卷式膜組件、簾式膜組件和板框式膜組件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述耐高溫超濾膜過濾系統(tǒng)采用中空纖維超濾膜組件或簾式膜組件。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其中所述耐高溫超濾膜組件的材料包括含二氮雜萘酮聯(lián)苯結(jié)構(gòu)聚芳醚砜酮PPESK、聚芳醚腈酮PPENK、共聚聚醚砜PPBES以及聚四氟乙烯 PTFE0
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述耐高溫超濾膜的孔徑為0.001-0. 1 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述耐高溫超濾膜的孔徑為0.005-0. 05 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述耐高溫反滲透膜過濾系統(tǒng)的膜組件主要采用以PPESK為底膜的芳香聚酰胺和以聚醚砜為底膜的芳香聚酰胺。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述耐高溫反滲透膜組件類型主要包括 Duratherm-HWS-HRλDuratherm_STD、Duratherm_PR0、Duratherm-EXCEL、Duratherm-ELITE。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，耐高溫反滲透系統(tǒng)在運行過程中采用n-2個組件產(chǎn)水、 2個組件進行沖洗的交替運行方式。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種有機分離膜處理蒸汽凝結(jié)水的方法，通過將凝結(jié)水收集系統(tǒng)的高溫凝結(jié)水在泵的作用下送入耐高溫超濾膜過濾系統(tǒng)，產(chǎn)水經(jīng)高壓泵送入高溫反滲透膜系統(tǒng)的工藝，可有效去除蒸汽凝結(jié)水中因物料泄漏和管道腐蝕產(chǎn)生的微量油和鐵，同時也可去除因系統(tǒng)沖擊造成的油和鐵含量較多的蒸汽凝結(jié)水，可將蒸汽凝結(jié)水中含有的溶解態(tài)的油和小分子有機物進行去除，經(jīng)處理后的蒸汽凝結(jié)水可直接送入中低壓鍋爐的除氧系統(tǒng)。本發(fā)明可有效解決石化蒸汽凝結(jié)水因沖擊造成的凝結(jié)水不能回收，實現(xiàn)蒸汽凝結(jié)水水質(zhì)穩(wěn)定、回收率高、運行穩(wěn)定的特點，蒸汽凝結(jié)水的高溫回收為石化企業(yè)的高溫凝結(jié)水回用提供了穩(wěn)定、有效的途徑。
文檔編號C02F9/02GK102295356SQ20101021097
公開日2011年12月28日 申請日期2010年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月28日
發(fā)明者萬國暉, 張新妙, 楊永強, 王娟, 王玉杰 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司北京化工研究院