包建学
（宁夏和宁化学有限公司，宁夏 灵武750411）
［摘 要］宁夏和宁化学有限公司脱盐水装置于2013年8月建成投运，总体运行情况较好。2022年2月，脱盐水装置混床（4台混床，四开无备）单台周期制水量降至10 000 t左右，混床产水SiO2含量超标。从混床进水水质、上游超滤系统和反渗透系统运行情况以及树脂性能等方面着手，对混床周期制水量下降的原因进行分析，认为是混床进水水质差、（回收的）蒸汽冷凝液电导率及温度高、循环水系统旁滤器反洗水用作原水、混床阳树脂体积交换容量下降所致。2022年2月—2023年9月，采取一系列优化措施后，单台混床周期制水量由10 000 t逐渐提高至25 000 t左右，全年可降本增效约40.6万元。后续拟实施蒸汽冷凝液单独精制回收利用，再辅以严格的工艺管理，单台混床周期制水量可望恢复至50 000 t的正常值。
［关键词］脱盐水装置；混床周期制水量下降；原因分析；进水水质；蒸汽冷凝液电导率；旁滤器反洗频次；阳树脂体积交换容量；应对措施
［中图分类号］TQ085+.412 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2025）04-0077-04
0 引 言
宁夏和宁化学有限公司（简称宁夏和宁，原宁夏捷美丰友化工有限公司）醇氨联产装置主产品产能为440 kt/a合成氨、700 kt/a尿素、300 kt/a甲醇，配套脱盐水装置于2013年8月建成投运，总体运行情况较好——设计最大产水量为890 m3/h，产水指标为硬度约为0、SiO2含量≤20μg/L、电导率（25 ℃）≤0.2μS/cm；蒸汽冷凝液未进入混床处理时，正常生产中单台混床周期制水量达50 000 t。2022年2月，脱盐水装置混床（4台混床，四开无备）周期制水量明显下降，单台混床周期制水量降至10 000 t左右（蒸汽冷凝液入混床处理，下文无特别说明处均为此种情形），混床产水SiO2含量超标（电导率＜0.2μS/cm）。为此，从混床进水水质、上游超滤系统和反渗透系统运行情况及树脂性能等方面着手，对混床周期制水量下降的原因进行分析，2022年2月—2023年9月，采取一系列优化措施后，单台混床周期制水量由10 000 t逐渐提高至25 000 t左右。
1 脱盐水装置工艺流程简介
循环水系统排污水及双阀过滤器（旁滤器）反洗水，经一体化收集水池收集后，由收集水池提升泵送至全自动净水器过滤后进入回用水箱，再经回用水泵送至多介质过滤器（多介质过滤器内需加入絮凝剂、氧化剂）过滤后送入原水箱与原水混合；原水箱原水经原水泵送至叠片过滤器过滤后进入超滤系统（超滤系统需加入还原剂、阻垢剂）去除COD，之后进入超滤产水箱；超滤系统产水由超滤水泵送入保安过滤器除杂，再由一级高压水泵送入一级反渗透系统，一级反渗透系统产水先进入缓冲水箱，然后由二级高压水泵送入二级反渗透系统，二级反渗透系统产水进入中间水箱（中间水箱加入来自冷凝水箱并经精密过滤器过滤后的蒸汽冷凝液），之后由中间水泵送入混床制得合格的脱盐水送入脱盐水箱，最后由脱盐水泵送用户使用。
2 混床周期制水量严重下降问题及排查情况
2.1 问题描述
2021年8月，脱盐水装置单台混床周期制水量仅能维持在6 000 t左右，树脂再生频繁，酸、碱消耗量大，废水处理量增大；2021年9月，对4台混床的001×7强酸性阳离子交换树脂、201×7强碱性阴离子交换树脂进行了更换，更换后单台混床周期制水量约50 000 t（蒸汽冷凝液未进入混床处理），运行正常。2022年2月，单台混床周期制水量再次明显下降，周期制水量约10 000 t，且出现产水SiO2超标现象（电导率＜0.2μS/cm）。
2.2 排查情况
2.2.1 超滤与反渗透系统运行情况
宁夏和宁脱盐水装置设置5套超滤系统（四开一备），单套系统设计产水量97～130 m3/h，采用杜邦SFP-2860型超滤膜，超滤组件由高强度中空纤维膜构成，膜丝孔径为0.03μm，超滤膜能够去除水中的悬浮物、胶体、微生物以及大分子有机物，为反渗透系统提供合格的进水，要求超滤系统出水浊度≤0.2 NTU、污泥密度指数（SDI）≤3，以降低反渗透系统化学清洗频率，延长反渗透膜使用寿命。脱盐水装置设置4套一级反渗透系统（一级反渗透系统A/B/C/D，三开一备），一级反渗透膜为BW30-400FR型抗污染膜，具有抗污染性好、脱盐率高和产水量高等优点，单套一级反渗透系统设计进水量175 m3/h、脱盐水回收率≥75%、系统总脱盐率≥97%。脱盐水装置设置4套二级反渗透系统（二级反渗透系统A/B/C/D，三开一备），二级反渗透膜为BW30-400型苦咸水膜，具有优良的去除硅、硼、硝酸盐、总有机碳（TOC）和氨氮性能，单套二级反渗透系统设计进水量131 m3/h、脱盐水回收率≥90%、系统总脱盐率≥97%。超滤系统与反渗透系统主要运行数据如下。
1）超滤系统进水COD均值10.6 mg/L（最大值16 mg/L、最小值＜3 mg/L）、出水COD均值12 mg/L（最大值18 mg/L、最小值＜3 mg/L），COD去除率均值-13.2%，出现出水COD大于进水COD的现象，表明超滤膜的大分子有机物去除功能已失效，清洗效果差；单套超滤系统产水量均值90.9 m3/h（最大值130 m3/h、最小值＜72 m3/h），产水量均值较设计值（取最大值130 m3/h）下降约30%。
2）以一级反渗透系统A例，进水TDS（总溶解固体）均值1 279 mg/L（最大值1 405 mg/L、最小值1 009 mg/L）、产水TDS均值262 mg/L（最大值351 mg/L、最小值204 mg/L）；单套一级反渗透系统产水量均值126 m3/h（最大值131 m3/h、最小值116 m3/h）、浓水量均值20.3 m3/h（最大值37 m3/h、最小值14 m3/h），脱盐率均值79.52%（最大值79.79%、最小值75.02%）；一级反渗透系统进水量均值146.3 m3/h（最大值173 m3/h、最小值130 m3/h），较设计值低16.4%。
3）以二级反渗透系统A为例，进水TDS均值204 mg/L（最大值255 mg/L、最小值145 mg/L）、产水TDS均值16 mg/L（最大值22 mg/L、最小值5 mg/L），脱盐率均值92.16%（最大值96.55%、最小值91.30%）；单套二级反渗透系统进水量均值120 m3/h（最大值126 m3/h、最小值108 m3/h），较设计值低8.4%。
2.2.2 蒸汽冷凝液及混床进水水质
醇氨联产装置蒸汽冷凝液进入冷凝液水箱，由冷凝液泵送入精密过滤器过滤后进入中间水箱，与二级反渗透产水混合后送入混床除盐，设计蒸汽冷凝液温度≤50 ℃、电导率≤10μS/cm。实际生产中蒸汽冷凝液及混床进水水质见表1。
更多内容详见《中氮肥》2025年第4期