ZF膜过滤器在一次盐水中的应用

第２届“中盐金坛”杯全国氯碱行业盐水精制技术交流会论文专辑ＺＦ膜过滤器在一次盐水中的应用王炼翊¨＋，刘平２（１．广西大学，广西南宁５３０００１；２．南宁化工股份有限公司，广西南宁５３００３１）［关键词］ｚＦ膜；过滤器；一次盐水［摘要］介绍了ｚＦ膜过滤器及其工艺在南宁化工股份有限公司一次盐水装置中的应用情况，并对ｚＦ膜过滤器的运行情况作了总结。

ｚＦ膜是戈尔公司研制出来的新一代液体过滤膜，其特点是：耐腐蚀性好、机械强度高、过滤压力低、过滤精度高、Ｐ（ＳＳ）值一般在（１～３）Ｘ１０～、过滤通量大［其设计过滤通量为０．５ｎ１３／（ｍ２・ｈ）］、使用寿命长（一般在３年以上）、结构简单。

因此南宁化工股份有限公司．（简称“南化公司”）在进行技术改造时采用了ｚＦ膜工艺。

南化公司采用ｚＦ膜盐水精盐水生产工艺后，精盐水质量有了大幅度的提高，在工艺流程中完全取消了二次盐水的过滤环节，简化了工艺流程。

１生产工艺流程南化公司盐水生产的工艺流程如图１所示。

ｌ一粗盐水贮槽；２一加压泵；３一气水混合器；４一加压溶气罐；５一文丘里混合器；６一预处理器；７一后反应槽Ａ；８一后反应槽Ｂ；９一中间槽；ｌＯ一过滤器进液泵；１ｌ—ｚＦ膜盐水过滤器；１２一盐泥循环贮槽；１３一盐泥循环泵；１４一渣池；１５～盐泥泵；１６一板框压滤机；１７一过滤精盐水贮槽；１８一过滤精盐水泵图ｌ南化公司盐水生产的工艺流程图１．１化盐南化公司这次采用的是不包含除ｓｏ：一工艺的盐水生产法，所以将２５％的离子膜法生产系统的淡盐水与隔膜法生产系统蒸发回收盐水进行互换，避免了ｓｏ：一的富集。

离子膜法生产系统的淡盐水、隔膜法生产系统的蒸发回收盐水、板框压滤机的滤液、工业水、再生系统回收盐水等杂水均进入配水槽进行配水。

配水后作为化盐水由配水泵经过预热器换热，温度达到６０℃左右时，送人化盐池，溶解原盐后得到饱和粗盐水；再加入河水调节粗盐水质量浓＋［作者简介］王炼拥（１９７０一），男，工程师，注册安全工程师，南宁化工股份有限公司技术中心副主任，广西大学２００６级工程硕士研究生。

［收稿日期］２００７—１２一１６６１自动排污过滤器设计特点/1,过滤设备采用专利技术的内部机械结构，实现了真正意义上的高压反冲洗功能，可轻松彻底地清除滤网截留的杂质，清洗无死角，通量无衰减，保障了过滤效率和长久的使用寿命。

2,过滤设备采用304、316L不锈钢楔形滤网，强度大、精度高、耐腐蚀，最高过滤精度可达25微米。

3,过滤设备通过自身的检索和应变功能，实现自动反冲洗，可应对不稳定的水质波动，无需人工干预。

4,过滤器设备易损件少，无耗材，运行维护费用低，操作管理简单。

5,过滤设备控制系统反应灵敏，运行精确，可以根据不同水源和过滤精度灵活调整反冲洗压差时间和时间设定值。

6,过滤设备在反冲洗过程中，各个(组)滤网依次进行反冲洗操作；确保滤网安全、高效清洗，而其他滤网不受影响，继续过滤。

7,过滤设备采用气动排污阀，反冲洗历时短，反冲洗耗水量少，环保经济。

8,过滤设备结构设计紧凑合理，占地面积小，安装移动灵活方便。

9,过滤设备电器系统采用集成控制模式，可以实现远程控制<a href="/">反冲洗过滤器</a>自动排污过滤器使用范围/冶金：连铸水、高压除磷水、净环水、浊环水过滤，冷却水全滤、旁滤，喷嘴保护等电力：汽轮机冷却水过滤、灰水回收过滤、降尘喷嘴保护、冷却塔水全滤和旁滤等原水：湖水、河水、水库水、井水、雨水、地下水抽取时砂子、藻类、有机物过滤等农业：喷灌、滴水灌溉水处理其他：建筑、钢铁、石油、化工、电子、发电、纺织、造纸、食品、制糖、制药、塑料、汽车行业等广泛应用于饮用水处理、建筑循环水处理、工业循环水处理、污水处理、采矿业水处理、高尔夫球场水处理等领域。

过滤器选型的一般原则/1、进出口通径：原则上过滤器的进出口通径不应小于相配套的泵的进口通径，一般与进口管路口径一致。

2、公称压力：按照过滤管路可能出现的最高压力确定过滤器的压力等级。

3、孔目数的选择：主要考虑需拦截的杂质粒径，依据介质流程工艺要求而定。

各种规格丝网可拦截的粒径尺寸查下表“滤网规格”。

4、过滤器材质：过滤器的材质一般选择与所连接的工艺管道材质相同，对于不同的服役条件可考虑选择铸铁、碳钢、低合金钢或不锈钢材质的过滤器。

5、过滤器阻力损失计算水用过滤器，在一般计算额定流速下，压力损失为0.52～1.2kpa２００８・江苏南京度为３０５～３１０ｇ／Ｌ，然后在流入前反应槽之前于前折流槽内分别加入精制剂ＮａＯＨ和ＮａＣｌ０，调节ｐＨ值为１０．５～１１．５，控制过量ＮａＯＨ质量浓度为０．３～０．６ｇ／Ｌ，ＮａＣｌ０保持在粗盐水中残余的质量浓度为４—８ｍｇ／Ｌ，然后在前反应池内经过搅拌充分反应，粗盐水中的Ｍ９２＋与精制剂ＮａＯＨ反应生成Ｍｇ（ＯＨ）：，菌藻类、腐殖酸等有机物则被ＮａＣｌ０氧化分解成为小分子有机物。

１．２盐水精制反应完全的粗盐水由粗盐水泵送人粗盐水贮槽，再由加压泵送到气水混合器中与空气混合后进人加压溶气罐，经减压阀减压、释放进入预处理器，并在预处理器人口处经文丘里混合器加入ＦｅＣｌ，溶液（ＦｅＣｌ，作为絮凝剂）。

当粗盐水进人预处理器后，压力突然下降，粗盐水中的空气析出，产生大量的细微气泡，细微气泡附着在絮凝剂与Ｍｇ（ＯＨ）：凝聚的颗粒上，从而使盐水中的机械杂质的表观密度低于盐水的表观密度而上浮，在预处理器上表面形成浮泥，通过上排泥口排出，部分密度较大的颗粒下沉形成沉泥，通过下排泥口排放，清液自出口流出。

从预处理器出口出来的粗盐水中仍含有少量的机械杂质及微量的Ｍｇ（ＯＨ）：和大量的Ｃａ２＋，在后反应槽Ａ中加入精制剂Ｎａ：ＣＯ，溶液，并控制过量Ｎａ：ＣＯ，的质量浓度为０．３～０．６ｇ／Ｌ，使粗盐水中的Ｃａ２＋与Ｎａ，ＣＯ，在后反应槽Ａ、Ｂ中完全反应生成ＣａＣＯ，沉淀；同时，加入Ｎａ：Ｓ０３溶液，完全去除盐水中的游离氯。

充分反应后的粗盐水流人中间槽。

为保证过滤膜表面能形成良好的以刚性ＣａＣＯ，为主体的助滤层，使ｚＦ膜的过滤通量、反洗周期、酸洗周期比较理想，需保证预处理出口粗盐水总镁质量分数≤５×１０～，总钙质量分数为（１５０—５００）×１０一。

在加压泵出口处的粗盐水管线上设置ｐＨ值在线检测仪和手动盐水密度检ｉ贝０点，通过测量反应后的粗盐水的ｐＨ值和密度，及时联系化盐工序，调节ＮａＯＨ溶液和蒸汽冷凝水的投加量。

采用以加压溶气罐的液位来控制加压泵电动机转速的自动控制系统，从而达到稳定溶气罐液位的目的。

加压溶气罐的压力控制采用气动元件减压阀控制进空气缓冲罐的空气压力，来稳定溶气罐的压力（０．２０～０．２５ＭＰａ）。

采用电磁流量计和气动调节阀测量和控制进预处理器的粗盐水流量，预处理器出口粗盐水设置手动游离氯检测点，根据测量预处理器出口的粗盐水中游离氯的含量，来调节化盐工序ＮａＣｌ０流量６２计的流量。

１．３盐水过滤中间槽中的粗盐水通过过滤器进液泵加压后送入ＺＦ膜过滤器。

清液自ＺＦ膜过滤器上腔溢出，过滤一段时问后，当滤饼达到一定的厚度时，系统自动进入反冲状态，使滤饼脱离滤膜并沉降到过滤器的锥形底部，系统重新进入过滤状态；当底部滤渣达到一定厚度时，系统自动打开排渣阀，滤渣排入盐泥罐。

过滤后的合格精盐水自动流进精盐水槽，经精盐水泵加压后送往电解工序。

在ｚＦ膜过滤器进口设置流量计及调节阀控制每台过滤器的流量。

采用氧化还原电位测量仪测量反应后的浑盐水的游离氯含量，来调节Ｎａ：ｓｏ，溶液流量计的流量。

过滤器的过滤膜在运行一段时间后，为了保持较高的过滤能力和较低的过滤压力，用质量分数为１０％～１５％的盐酸对滤袋进行定期的在线化学清洗。

盐酸化学清洗的条件为过滤运行３０ｄ或过滤压差Ｉ＞０．０５ＭＰａ。

１．４压滤ｚＦ膜过滤器将盐泥排人循环贮槽，用盐泥循环泵将盐泥循环贮槽内以ＣａＣＯ，为主体的盐泥打人后反应桶Ａ，作为盐泥循环之用。

多余的ＣａＣＯ，盐泥则由盐泥循环贮槽溢流至渣池。

渣池中的盐泥经压滤洗涤除水，并经压缩空气吹干为含液率小于质量分数为５０％的滤饼，用拖车运出界区，滤液流人滤液槽，经滤液泵送入配水槽。

１．５工艺控制指标一次盐水岗位的主要工艺控制指标如下。

（１）加压溶气罐的压力为０．２０～０．２５ＭＰａ。

（２）预处理器：进口盐水中ＦｅＣｌ，的质量浓度为≤３０ｍｇ／Ｌ，预处理器出ＩＳｌ温度为５０～６０℃，预处理器出ＶＩＮａＯＨ的质量浓度为０．１～０．３ｇ／Ｌ，预处理器出ＥｌＭｇ“（总镁）的质量浓度为０～５ｍｇ／Ｌ，预处理器出口ＮａＣｌ０的质量浓度为１～３ｍｇ／Ｌ。

（３）过滤器进液泵进口处：Ｎａ：ＣＯ，过碱量质量浓度为０．３～０．６ｇ／Ｌ，Ｃａ２＋（总钙）质量浓度为１５０～５００ｍｇ／Ｌ，ＮａＣＩＯ含量为０。

（４）ＺＦ膜过滤器：过滤压力为０．０１５～０．０５０ＭＰａ，过滤时间为１２００～３６００ｓ，单台过滤流量为３６ＩＴｌ３／ｈ，排渣间隔时间为２—４ｈ，反冲时间为７～４０Ｓ。

（５）ＺＦ膜过滤器出Ｅｌ处：Ｐ（ＮａＣｌ）为３００～３１０∥Ｌ，Ｐ（Ｃａ“＋Ｍ∥＋）≤１ｍｇ／Ｌ，Ｐ（ＳＳ）≤０．５ｍｇ／Ｌ。

（６）精盐水泵进Ｅｌ处：Ｐ（ＮａＣｌ）为３０５～３１０∥Ｌ，Ｐ（Ｃａ“＋Ｍｇ“）≤１ｍｇ／Ｌ，（下转第６４页）２００８・江苏南京表１酸洗后２天盐水质量和流量情况名称纵如２二≥？，。

１。

滤袋ｍ盐３／ｈ水过滤量袋式戈尔膜０．５８０．１８１戈尔ＺＦ膜００．２３０Ａ型管式膜０．４８０．０６２表中ｐ（ｃａ２＋＋Ｍｆ；２＋）由化学分析法得。

表２酸洗后１０天盐水质量和流量情况表中ｐ（Ｃａ２＋＋Ｍｇ“）由化学分析法得。

由表１、表２可知，３种过滤膜过滤的精盐水质量均能满足要求，但过滤量不同，以戈尔ＺＦ膜的过滤量最佳。

因此，２００６年８月，泸州北方公司将原有袋式戈尔膜全部更换为戈尔ＺＦ膜。

通过计算，该公司将原有直径为１．６ｉｎ、过滤面积为３７ｍ２的盐水过滤器花板上的孔盲掉３０个，装上９７组戈尔ＺＦ（上接第６２页）Ｐ（ＮａＣｌ０）为０，Ｐ（ｓｏｌ一）≤３ｇ／Ｌ，Ｐ（ＳＳ）≤０．５ｍｇ／Ｌ，Ｐ（Ｆｅ“＋Ｆｅ”）≤０．１ｍｇ／Ｌ，ｐＨ值为１０．５—１１．５，Ｐ（Ｎａ２Ｃ０３）为０．３～０．６ｇ／Ｌ，ｐ（ＮａＯＨ）为０．１～０．３ｇ／Ｌ，Ｐ（无机铵）为１ｍｇ／Ｌ。

２运行情况小结２００７年１１月，南化公司盐水系统进行联动试车，在２天内生产出合格盐水。

投人运行后，初期装置运行平稳，各项指标理想。

在试车投运过程中，重点工作是调节好预处理器，使其稳定运行，盐水溶气与释放，保持盐水密度和温度稳定。

２．１预处理器的稳定运行是盐水系统的关键预处理器的稳定运行是整个盐水系统的关键，因此，在安装开始就强调预处理器的制作安装要求，调试时重点调试溢流口的水平，确保不出现偏流，试车过程中南化公司特别注意预处理器的运行情况。