中石油天津100万吨每年乙烯及配套项目炼油工程文档格式.docx
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1
pH
mg/L
6-9
2
电导率
µ
s/cm
----
3
总溶解性固体TDS
1000
4
浊度
NTU
10
5
总悬浮物TSS
30
6
石油类
7
总硬度（以CaCO3计）
750
8
总碱度（以CaCO3计）
-
9
色度
BOD5
11
CODCr
12
氟化物
13
氯化物
300
14
硫酸盐（以SO4计）
400
15
NH3-N
16
硝酸盐氯
17
磷酸盐（以P计）
18
硅（以SiO3计）
19
氰化物
20
钠
21
铁
0.9
22
铝
23
铜
24
锰
25
锌
26
砷
27
铅
28
哂
29
汞
总有机碳TOC
2.1.2产水水质和水的回收率
2.1.2.1系统出力：
超滤系统产水量4X68m3/h;
（20℃），
反渗透产水量2X102m3/h;
（20℃）
2.1.2.2装置回收率：
超滤≥90%；
反渗透≥75%
2.1.2.3超滤出水SDI：
≤3
2.1.2.4反渗透脱盐率：
初期≥97%，三年后≥95%
2.1.2.5系统处理后水质见下表
表2：
系统产水水质指标
6.5-7.2
≤100
＜50
≤0.3
≤0.1
≤20
＜5
＜0.5
CODMn≤2
＜0.09
≤10
≤2
≤0.5
硝酸盐氮
＜0.02
＜0.4
未检出
＜18
＜0.01
2.1.3化学药品规格
化学药品由需方负责提供，供方按照工艺要求选择药品并依此进行系统的设计。
2.1.3.1还原剂
化学成份：
NaHSO3
纯度：
≥98%
包装：
袋装
配制浓度：
20%
加药量：
3～5mg/l
2.1.3.2阻垢剂
复合高效阻垢剂
100%
桶装
运输方式：
汽车运输
20～30%
2~4mg/l
2.1.3.3盐酸
HCl
30%
桶装或其他
5～20mg/l
2.1.3.4氢氧化钠
NaOH
45%
2.1.3.5次氯酸钠
NaCLO
10%
3-5ppm
2.1.4公共设施条件
2.1.4.1电源
频率：
50Hz
额定电压：
380/220V
耗电量：
430kW（最大出力时）
2.1.4.2配药用水
水源：
反渗透出水
2.1.4.3工艺及控制用气
气源：
无油干燥压缩空气
压力：
0.6MPa
2.2系统设计原则
2.2.1本工程采用如下处理系统工艺流程：
注：
BAF------曝气生物滤池
MMF------多介质过滤器
ACF-------活性炭过滤器
SCF-------自清系过滤器
UF---------超滤
RO---------反渗透
2.2.2系统水量平衡图
2.2.3系统功能
将BAF+MMF+ACF处理后的出水作为系统的进水，其中RO进水为超滤产水。
2.3超滤系统工艺说明
2.3.1保安过滤器
为防止原水中有较大的机械类杂质进入超滤设备，对膜造成损坏，在原水进入膜系统之前，设置了过滤精度为0.12mm的保安过滤器2台，单台出力为200m3/h。
2.3.2超滤设备
超滤设备用于将经过BAF+MMF+ACF预处理后的出水进行深度处理，由于超滤膜本身的特性，大部分的细菌、藻类、胶体物质和微小的颗粒物质都可以在此去除，使超滤系统出水的SDI值小于3，可保证反渗透设备的安全稳定运行。
考虑到本系统运行的灵活和可控性，本系统将超滤系统设置成4套出力为68m3/h的装置，并联运行。
本装置超滤膜组件采用我司生产的材质为PVDF的耐污染易进行化学清洗的型号为UOFIV-1616产品，每台设备配置50根膜组件，其平均产水通量为38LMH，运行通量为43LMH，最大运行通量为50LMH。
超滤系统采用错流过滤方式运行，错流水量为系统进水的30%。
超滤系统运行工艺：
（1）、过滤（即产水过程）：
超滤过滤时间一般为20～30min。
（2）、气水双洗
在气水双洗过程中，反洗液（膜过滤的透过液）由膜元件的透过液出口进入到外压中空纤维膜的内侧，由内向外反向清洗；
同时，在膜元件的原液入口加入压缩空气，对中空纤维的外壁进行空气振荡和气泡擦洗。
压缩空气在中空纤维外壁与膜元件外壳之间的空间内上升，与反洗水共同作用，将膜表面的污染物清洗干净，清洗后的污水从膜元件的排污口排出。
反洗周期一般为每运行18～30min，气水双洗30～50s。
（3）、反冲洗
经过气水双洗后的膜表面存留相当多的污染物，用大流量的反洗液（膜过滤的透过液）由膜元件的透过液出口进入到外压中空纤维膜的内侧，由内向外反向冲洗，将膜表面的污染物清洗干净。
反冲安排在气水双洗后，周期一般为每运行18～30min，反冲20～50s。
（4）、排空
经过气水双洗和反冲后，超滤设备内还存留一定量的污染液，通过自然排空的方式排除污染液以节约用水。
排空安排在反冲后，周期一般为每运行18～30min，排空5～20s。
（5）、化学加强反洗（CEB）
化学加强反洗是在进行水反洗时加入酸和次氯酸钠，然后浸泡20-30分钟，对膜表面的污染物剥离，保证系统稳定运行。
酸的作用是清洗无机盐的结垢而产生的污染物。
次氯酸钠的作用是清洗膜表面的有机污染物和细菌。
定期杀菌周期一般为每天2～4次。
2.3.3超滤反洗系统
作用是定期清除膜表面的污染物，保证系统的产水和水质。
反洗水使用超滤产水，超滤产水水箱兼作反洗水箱，设置2台反洗水泵，一用一备，每台出力为150m3/h，扬程为16m，反洗泵采用变频控制。
2.3.4超滤化学清洗系统
当超滤系统采用反洗和加强反洗后，仍不能有效实现对超滤系统污染物的清除，就需要进行必要的化学清洗。
当自控系统发出化学清洗指令后，化学清洗系统将自动配制相应的清洗药剂，当清洗药剂配制完成后，超滤设备将自动转入化学清洗状态，同化学清洗泵启动，将化学清洗液送入超滤设备，并在超滤设备和化学清洗罐内循环，直至化学清洗历时结束。
经对超滤设备冲洗后，超滤设备将投入正常运行。
化学清洗周期一般为每20～40天使用一种（或几种）药剂清洗一次，清洗时间一般为2～5h。
本系统设置清洗箱1台，有效容积为5m3，清洗箱安装30KW的电加热器1台；
设置化学清洗泵1台，出力为75m3/h，扬程为15m。
2.3.5空压机和贮气罐
由于超滤系统采用了气水双洗技术，对压缩空气的使用要求为短时大流量，因此设置了贮气罐进行缓冲以提高空压机的使用效率。
本系统设置空气压缩机3台，2用1备，单台出力为2.68m3/min,压力为7.5bar.
设置储气罐2台，一台用于超滤反洗用气，有效容积为3.0m3；
一台用于整个系统的控制用气，有效容积为1.0m3；
2.3.6超滤系统化学加药系统
（1）、超滤进水加氯的作用是杀灭或抑制原水中的细菌，防止细菌过度繁殖而污堵超滤膜；
设置加药泵2台，1用1备，出力为15L/H,压力为5.0bar.
（2）、超滤化学加强反洗加药单元
装置配置：
次氯酸钠加药泵2台，1用1备，出力为1000L/H,压力为5.0bar.
盐酸加药泵2台，1用1备，出力为500L/H,压力为5.0bar.
（3）、超滤化学清洗加药单元
次氯酸钠清洗计量泵1台，出力为170L/H,压力为5.0bar
氢氧化钠清洗计量泵1台，出力为170L/H,压力为5.0bar
草酸加药单元：
草酸清洗计量泵1台，出力为170L/H,压力为5.0bar
配药箱1台，有效容积为1.0m3；
搅拌器1台，功率为1.1KW
（4）、储药箱
次氯酸钠储罐1台，有效有容积为5.0m3
盐酸储罐1台，有效有容积为5.0m3
氢氧化钠储罐1台，有效有容积为1.0m3
2.3.7超滤产水水箱
作用是用于储存超滤产水，起缓冲作用；
设置2台，每台有效容积为60m3
2.4反渗透系统工艺说明
2.4.1增压泵
作用是为反渗透系统提供充足的原水流量和压力。
因本系统2套反渗透装置设置成分管制，故设置2台增压泵，每台出力为146m3/h，扬程为30m。
2.4.2阻垢剂加药装置
阻垢剂加药装置的作用是在经过预处理后的原水进入反渗透系统之前，加入高效率的专用阻垢剂，以防止反渗透浓水侧产生结垢。
1×
100％计量箱，容积1.0m3；
2×
50％加药泵，出力3.8L/H,压力7.6bar;
2.4.3还原剂加药系统
该药剂的作用是还原原水中可能存在的氧化剂。
因为反渗透膜对余氯十分敏感，总累积承受力仅为1000ppm·
小时，所以，在不设置活性炭过滤器的情况下，必须投加过量的NaHSO3来还原原水中可能存在的氧化剂，以防止氧化性物质对膜的氧化降解，从而避免对反渗透膜组件的破坏。
100％计量箱（配搅拌器）
2.4.4保安过滤器
保安过滤器的作用是截留原水带来的大于5μm的颗粒，以防止其进入反渗透系统。
过滤器中的滤元为可更换卡式滤棒，当过滤器进出口压差大于设定的值（通常为0.07~0.1MPa）时，应当更换。
保安过滤器采用耐腐蚀的不锈钢材质外壳。
滤棒是由聚丙烯喷熔制成，其特点：
1）孔形呈锥形结构；
2）过滤能进入深处，形成深层过滤；
3）纳污量大、寿命长；
4）易快速更换。
2.4.5高压泵
高压泵的作用是为反渗透本体装置提供足够的进水压力，保证反渗透膜的正常运行。
根据反渗透本身的特性，需有一定的推动力去克服渗透压等阻力，才能保证达到设计的产水量。
本系统设置2台出力为146m3/h，扬程为1.20MPa的不锈钢高压泵，每台为反渗透装置提供146m3/h进水量。
由于水温对反渗透装置的产水流量影响较大，即水温每变化1℃，在进水压力不变的情况下，其产水量大致增减2.7%。
如果进水水温降低，在系统条件不变的情况下，将导致产水量的下降。
超滤产水水温变化范围为：
20～40℃，为了保证在低温情况下反渗透出力不变，本系统采用变频器来控制高压泵的压力方法，以解决温度变化情况下的产水能力。
在水温低时，保证提供足够的进水压力，在水温较高，反渗透装置需要的运行压力较低时，通过变频器降低高压泵出口压力。
此种设计能最大可能地节省运行能耗，降低运行成本，同时大大节省了一次性投资。
2.4.6反渗透本体装置
反渗透装置是本系统中最主要的脱盐装置，反渗透系统利用反渗透膜的特性来除去水中绝大部分可溶性盐分，胶体，有机物及微生物。
考虑到生产中便于调节水量的需要，本系统将反渗透系统设置成2套出力为2x102m3/h的反渗透装置，并联运行。
本装置反渗透膜组件采用世界上先进的反渗透抗污染复合膜BW30-400/34i-FR或PROC10，单根膜脱盐率达99.6%，根据需方提供的原水水质分析报告和水源情况，经过反渗透膜专用计算软件计算，当设计反渗透装置的回收率为75%时，每套配置150根膜组件，其通量为18.3LMH。
2.4.7反渗透清洗及冲洗系统
作用是根据反渗膜运行污染的情况，配制一定浓度的特定的清洗溶液，清除反渗透膜中的污染物质，以恢复膜的原有特性。
本系统为全自动控制。
无论预处理如何彻底，反渗透经过长期使用后，反渗透膜表面仍会受到结垢的污染。
所以本系统设置一套反渗透清洗系统，当膜组件受到污染后，可进行化学清洗。
它包括一台5μm保安过滤器，1台不锈钢清洗泵，1台清洗箱及一批配套仪表、阀门、管道等附件。
冲洗的作用是用反渗透产水置换反渗透膜中停机后滞留的浓水，防止浓水侧亚稳态的结垢物质出现结垢，以保护反渗透膜。
本系统中设置的2台冲洗水泵（1用1备），其出力为100m3/h，扬程为32m。
2.5系统运行工况
2.5.1系统运行工况
供方提出合理的超滤和反渗透装置的运行工况条件如下：
1）给水温度；
2）给水压力；
3）给水PH；
4）运行压力；
5）膜元件的清洗。
2.5.2超滤和反渗透装置本体的设计
2.5.2.1总体要求
本系统设置为4套超滤装置并联运行，正常处理能力4X68m3/h。
超滤装置回收率为90％,单台超滤设备产水量不低于1632吨/日。
本系统超滤装置设置成分管制。
本系统2套反渗透装置设置成分管制。
本系统设计温度为20℃（最不利15℃）。
反渗透膜污堵因子（FF）选择为0.7。
反渗透膜产水通量（FLUX）根据反渗透膜生产厂商提供的导则，选择为18.3LMH。
高压泵根据产水量要求采用变频控制（ABB或丹佛斯或西门子），且高压泵为进口品牌离心泵，泵材质为不锈钢，提供详细的数据表及材质表。
2.5.2.2膜元件的选型
超滤膜选用我司生产的型号为UOFIV-1616超滤膜；
反渗透膜选用美国DOW公司的BW30-400/34i-FR或海德能公司的PROC10抗污染膜。
2.5.2.3膜组件的级、段排列组合方式。
反渗透系统膜组件为一级两段
2.5.2.4清洗装置
供方提供一套超滤化学清洗装置，清洗罐一个，并备有加热系统，加热周期不超过5小时，清洗系统采用硬管连接
供方提供一套反渗透化学清洗装置，清洗罐一个，并备有加热系统，加热周期不超过5小时，清洗系统采用硬管连接。
2.5.3运行方式
2.5.3.1控制要求
超滤系统采用自动/手动控制。
且双膜系统的运行及开启台数受超滤产水水箱的液位控制，系统设置CMF进水、CMF浓水流量计量。
系统的控制在就地和控制室内实现。
RO系统采用自动/手动控制。
且RO系统的运行及开启台数受超滤产水水箱和RO产水水池的液位控制，系统设置RO进水、RO产水、RO浓水流量计计量。
2.5.3.2药品配制及注入方式
（1）药品配制是根据药品溶液箱发出的药液低位警报及由运行人员进行操作。
（2）NaClO、NaHSO3和阻垢剂药品注入量系根据进水流量的变化实行自动调节。
而对于进水水质的变化则可由人工调节计量泵行程或随水质变化信号实行比例调节。
3系统设计技术要求
3.1超滤系统工艺
3.1.1保安过滤器
（1）保安过滤器的结构满足快速更换滤元的要求。
（2）进入保安过滤器的水管上设排放阀。
（3）保安过滤器的滤元过滤精度为0.12mm。
3.1.2超滤装置
（1）超滤装置的设置为4个机台，每列都能单独运行，也可同时运行。
每个机台的超滤装置安装在同一框架上。
（2）膜选用外压式中空纤维超滤膜，材质为聚偏氟乙烯（PVDF），产水通量根据膜生产厂商提供的导则，选择为43LMH，本系统正常设计温度为20oC。
（3）超滤装置的加药种类及加药点，化学清洗装置的选择根据给水水质和所选用超滤装置膜组件的特性确定。
（4）每列超滤装置清洗时，不影响另一列超滤装置的正常运行。
（5）超滤装置设有程序控制，运行20-60分钟进行在线自动气水双洗，反洗时间20-60秒；
并根据水质情况进行化学清洗。
（6）超滤装置设有程序启停装置，停用后能延时自动冲洗。
（7）超滤装置产品水管和循环水管设取样点，取样点的数量及位置能有效地诊断并确定系统的缺陷。
（8）超滤膜组件安装在组合架上，组合架上配备全部管道及接头，还包括所有的支架、紧固件、夹具等其它附件。
（9）超滤组合架的设计满足装置工作荷重及结构稳定性要求。
3.1.3药品注入系统
（1）各类药品溶液箱的容积满足一星期的药品用量。
（2）加药计量泵进口设滤网。
3.1.4清洗系统
（1）清洗系统包括清洗罐、清洗泵以及和微滤/超滤装置连接的固定管道、接头等。
（2）清洗系统的材质适用于所用的清洗液。
（3）清洗系统采用硬管连接。
3.1.5空气系统
本系统中设置空压机和储气罐，用于气水反冲洗及UF和RO工艺控制，气水反冲洗及工艺控制储气罐单独设置。
3.1.6系统管道
（1）整个系统的管道设计避免死角，以防止细菌的生长，并设有冲洗系统。
（2）法兰应采用相应压力等级标准的平焊凸面结构形式。
（3）超滤膜组件给水系统布水考虑均匀性。
（4）空气管道采用不锈钢，其余采用非金属管UPVC。
3.1.7超滤系统仪表的设置
3.1.7.1流量表
（1）每套超滤产水及浓水管装设流量计（就地显示）、累计仪。
（2）清洗水装流量计（就地显示）、累计仪。
（3）超滤总进水设流量计、累计仪。
（4）反洗管上装设流量计、累计仪。
3.1.6.2压力表
（1）各类水泵出口装设316不锈钢抗震压力表。
（2）每套超滤进水管装压力变送器（带现场显示）。
3.1.6.3液位计
各类药液箱设置磁翻板液位计，CMF产水池设置静压液位计。
3.1.6.4其他仪表
（1）超滤进水母管装设压力、温度/pH、浊度仪。
3.1.7仪表和控制要求
3.1.7.1总的要求
自控系统包括化学分析仪表（在线浊度计、在线pH计、在线电导仪等）、变送器（流量变送器、温度变送器、压力变送器、液位变送器等）、自动阀门（气动蝶阀、气动蝶式调节阀、气动球阀等）、PLC（电源模块、CPU模块、DI模块、DO模块、AI模块、AO模块等）等。
仪表具有4-20mA输出。
每套微滤/超滤系统就地各设一台子站，独立监控本套设备的运行，及与上位计算机系统通讯，并能在线查询故障报警等。
清洗系统、冲洗系统等共用设备接入共用子站。
3.1.7.2仪表配置要求
3.1.7.2.1流量表
*超滤给水、产品水以及浓水母管上装设流量指示（带积算）
*每套微滤/超滤产水及浓水装设流量指示（带积算）；
*反洗水装设流量指示表（带积算）。
3.1.7.2.2分析仪表
超滤给水母管装设温度/pH、浊度仪（现场显示）。
3.1.7.2.3液位计
（1）各类药液箱装设高、低液位报警信号，并实现与相应的泵联锁启、停要求；
（2）各类水箱装设液位计，并实现与相应的泵联锁启、停要求。
3.1.7.2.4压力表
（1）超滤给水母管装设就地压力指示表及变送器，
每套微滤/超滤进水口装设就地压力指示表及变送器；
（2）各种水泵出口装设就地压力指示表。
3.1.7.2.5热工仪表选型
（1）卖方提供的流量变送器及分析仪表应选用进口品牌厂家优质产品。
（2）卖方提供的液位变送器应选用进口品牌厂家优质产品。
3.1.7.3控制功能及要求
3.1.7.3.1总的要求
应用于现场的控制设备应具有在同类工程中长期可靠稳定运行的实绩。
要求
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