湖南化工厂用纯水设备，化工厂用水处理系统的设计是针对原水水质设计的，原则上来说，一种水源水质对应一种水处理设计模式。如果水源水质变化，对应的预处理模式要相应变化，比如调整絮凝剂和阻垢剂的加人量等。众所周知，化工厂用水处理系统运行好坏在于系统的设计和设备，原水水质变化会对产水水质有较大影响，预处理系统的好坏也将直接影响反渗透设备及产水水质。做好后处理系统的杀菌处理也是纯水系统产水水质的一个关键要素。下面以湖南晨光化工厂的高纯水系统为例来做详细分析和探讨。

湖南晨光化工厂高纯水系统概况是生产氟化工产品的企业，其中聚四氟乙烯的聚合和捣洗都要用到大量的高纯水，用高纯水的目的是给聚四氟乙烯树脂作聚合介质并大量用于清洗树脂至中性。由于聚四氟乙烯树脂对纯度要求很高(注：聚四氟乙烯树脂的纯度和性能成不等价的正比关系，纯度越高，性能越好，价格也越高，且价格相差巨大)。其单体聚合、捣洗都等都需要用到高纯无离子水，这就对纯水要求很高，其电导率必须≤1.0us/cm，且pH值为中性(6.5~7.5)。湖南晨光化工厂现有的水处理系统工艺如图1所示。

2.湖南晨光化工厂用纯水设备存在问题分析

水处理系统存在产水水质不稳定、经常出现电导率≥1.0ps/cm的情况，同时产水中偶尔会有细菌超标。这种情况导致聚四氟乙烯树脂的一级品率波动很大，聚四氟乙烯产品的一级品率由原先的50%降为30%，甚至更低，给企业造成严重的经济损失。

水处理系统产水水质不稳定的原因分析如下：

(1)原水水质不稳定

湖南晨光化工厂的水源为市政自来水，一般来说自来水品质比较稳定，波动不大，但是由于宁乡县水源缺乏，所以自来水公司的水源经常会有变化，有时是黄河地表水，有时会是地下水开采，因此间接造成化工厂水处理系统水源的不确定。

(2)原水预处理阶段为手工操作

原水预处理阶段均为手工操作，过滤器的反洗、正洗，絮凝剂、阻垢剂、还原剂的添加均为手工操作，存在一定的操作偏差和人为因素。这样就造成过滤器反洗效果不佳，压差增大，保安滤器更换滤芯频繁(每15~30天更换一次)。

大修时打开机械过滤器和活性炭过滤器发现，滤料中含有大量团状或絮状絮凝剂，保安滤器更换滤芯时也可以发现淡黄色絮凝剂的存在，这也间接说明预处理效果不佳，絮凝剂添加过多或者过滤器反洗时絮凝剂没有反洗出去。

(3)后处理阶段处理措施不完善

纯水箱露天放置，其管道和阀门都与空气接触，存在二次污染的可能性。而且纯水箱每年大修时清洗一次，也不做杀菌处理，因此会有空气中的细菌和微生物侵人成为污染源，二次污染纯净水。尤其在夏天气温高于25℃时，纯净水很快就会被污染，造成水质下降。

1. 针对湖南晨光化工厂用纯水设备存在问题的技改措施分析：

(1)针对原水水质不稳定和预处理效果不佳的技改措施分析

原水水质不稳定、自来水余氯含量的不定(忽高忽低)、水中颗粒、胶体、细菌微生物等悬浮物等都会随黄河水和地下水的切换而变化。虽然自来水符合GB5749-2005《生活饮用水水质标准》，但是余氯会氧化反渗透膜，其含量的不确定，也就无法确定还原剂的添加量；同时阻垢剂和絮凝剂的添加量也因溶解性总固体(TDS) 和悬浮物的含量而无法确定，这就会导致反渗透膜氧化、污堵、污染、结垢，脱盐率会直接下降。脱盐率下降会使后续离子交换器提前失效，实际效果是阳床、阴床每4~7天活化一次，混床每2~5个月活化一次，直接增加了工人的工作量，同时由于酸碱的排放，也增加了排污费用，污染了环境。预处理的手工操作，过滤器反洗正洗效果不好，导致保安滤器滤芯频繁更换，同时絮凝剂的过量使用会更加重过滤器使用效果差。

综合以上几个方面，技改后的纯水工艺如图3：

采用本工艺的原因分析如下：

虽然水源水质变化有波动，但是原水为自来水，已经经过市政自来水公司的处理，不会和国家《生活饮用水水质指标》差别太大，其细菌、悬浮物、胶体等都可以通过100目的自清洗过滤器和超滤(注：超滤的孔径为纳米级别，截留分子量为5万道尔顿)。去除超滤为错流过滤，可以去除所有的细菌、悬浮物、胶体等，保证反渗透的进水水质稳定，减轻反渗透的污堵影响。

此套工艺为全自动控制，设定压差后，自清洗过滤器、超滤设备会和反渗透系统联动启停机，无需人员实时监管，同时不需要添加絮凝剂，只在保安滤器前添加阻垢剂即可。保安滤器滤芯更换频率也会大大降低。

(2)针对纯水设备后处理不完善的技改措施分析：

针对纯水箱及后处理系统的细菌污染问题，采取如下措施：

A、纯水箱和空气接触的管路和阀门全部封闭，留一个DN50的放空管，在放空管上出口处加装空气呼吸器，可以防止空气中的灰尘、细菌和微生物进人纯水箱，保持高纯水的无菌性。

B、在纯水箱和微孔过滤器之间加装在线紫外线杀菌仪，在线杀死细菌及微生物，同时将微孔过滤器的滤芯由原来的1um改为0.1um，提升微孔过滤器的过滤能力，因为1um的滤芯是无法滤除细菌及微生物的，而0.1um的滤芯是可以去除细菌、病毒等微生物的。

这样的技改措施就可以保证产水水质无菌化，电导率≤1.0us/cm，且pH值为中性6.5~7.5，完全可以保证化工厂聚四氟乙烯用工艺高纯水的需要。

4.效益分析

整个化工厂用纯水设备技改方案预计投资30万，基本保持原有设备不动，添加了自清洗过滤、超滤装置和在线紫外线杀菌仪，不再添加絮凝剂，保安滤器的滤芯更换频率会大大降低，运行成本会降低不少，预处理产水水质稳定，整个纯水工艺产水水质完全能满足生产需要，将不再出现因高纯水水质问题而停产处理的事故。聚四氟乙烯产品的一级品率将由原来的30%提高到70%，工人劳动量也将大幅减少。投资成本预计会在1年内完全回收，具有很好的经济效果。

     湖南晨光化工厂高纯水系统现场图

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