一次盐水膜过滤系统常见问题及处理措施
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收 稿 日 期 ：2008-11-11
第3期
4
2009 年 3 月
中国氯碱 China Chlor－Alkali
No．3 Mar．,2009
一次盐水膜过滤系统常见问题及处理措施
王 震，何冠平，庞 玲 （山东铝业公司氯碱厂，山东 淄博 255000）
摘 要：介绍了一次盐水膜过滤生产工艺和生产过程中遇到的问题，分析了问题的原因，提出了改进
措施。
为止。 2.2 预处理器出口盐水结晶严重
分析原因有：由于电解回盐水温度过高，导致化 盐水温度过高，前反应盐水浓度过高。溢流管长期暴 露在空气中。
改进措施有：电解回盐水中加一次水调节浓度， 化盐池出口加一次水调节粗盐水中 NaCl 质量浓度 为 302~310 g/L；预处理器出口加挡板以控制清盐水 高度，使溢流管浸泡在盐水中与空气隔离。 2.3 碳酸钠指标波动
WANG Zhen, HE Guan-ping, PANG Ling (Chlor-alkali Plant of Shandong Aluminum Industry Co., Ltd., Zibo 255000, China) Abstract: The problems of membrane filtration of primary brine in production process and production flow were introduced. The reasons were analysed, and the innovation was put forward. Key words: primary brine; membrane filtration; back mixing of pretreatment; innovation measures
打入气水混合器和压缩空气充分接触后， 进入加压 溶气罐，使气体充分溶入到盐水中，溶解了空气的盐 水通过文丘里混合器和氯化铁溶液充分接触后，进 入预处理器，在预处理器中盐水中的空气析出，携带 着氢氧化镁等相对密度较小的颗粒上浮， 浮泥从顶 部排出，较重颗粒下沉，从底部排泥口排放，分离后 的清盐水进入后反应罐与碳酸钠溶液充分接触，盐 水中的钙离子和碳酸根离子充分反应， 生成碳酸钙 沉淀，溶液进入进液高位槽，自流进入 4 套 HVM 膜 过滤器， 去除盐水中少量的机械杂质和大量的碳酸 钙及微量的氢氧化镁， 自 HVM 膜过滤器顶部清液 槽流出的清液进入折流槽，加入纯水调整盐水浓度， 加入亚硫酸钠除去盐水中的游离氯后， 进入过滤盐 水储槽和老系统的精盐水储槽， 通过过滤盐水泵将 精制好的盐水送入电解系统二次盐水工序使用。 一 次盐水工艺流程见图 1。 1.2 盐泥压滤流程简介
分析原因有：碳酸钠溶液配制浓度不稳；碳酸钠 溶液加入点在后反应罐入口，混合时间短，反应不够 充分；使用泵直接加入，连续性不好。
改进措施为：严格控制配制的溶液中 Na2CO3 质 量分数为 18%~20%，将配制好的溶液放置于 100 m3 的罐中进行再次调配使用； 将加入点从后反应罐改 到预处理器出口，以增加反应时间；在预处理器上方 安装碳酸钠高位槽，用自流方式加入，使指标控制更 加稳定。 2.4 膜酸洗产生氯气，造成环境污染
山东铝业公司氯碱厂一期装置于 2005 年 7 月 建 成 投 产 ， 烧 碱 生 产 能 力 为 6 万t/a， 二 期 装 置 于 2008 年 6 月投产，烧碱生产能力为 10 万t/a。 建厂初 期， 一次盐水工序采用传统生产工艺，2008 年配套 二期工程建设对一次盐水生产工艺进行了膜过滤技 术改造，盐水设计生产能力 240 m3/h。 一次盐水膜过 滤试车过程中，实现了新老工艺的顺利切换。
分析原因有：酸洗使用的盐酸中存在游离氯，酸 洗后会产生氯气。
改进措施为： 酸洗前严格检测盐酸中游离氯含 量，确认含量为零后方可使用；严格按照膜酸洗操作 规程进行操作， 酸洗完成后认真确认是否造成污染 并及时处理。 2.5 盐泥压滤效果差，含水量高
分析原因有：上下排泥操作不规范；钙镁盐泥混 合不均匀；压滤机使用不得当。
改进措施为：上盐时新旧盐搭配使用，减少波动； 定期切换清理盐水池， 平均两三个月切换 1 次；平 稳控制过碱量，粗盐水 pH 电极、试纸、化验室 取 样 做样三者配合好， 严格控制过碱量在0.1~0.3 g/L； 盐水和三氯化铁的配比比例 为 1 m3/1 L（三 氯 化 铁 质量分数为 2%）； 盐水流量速率变化每次不超过 5 m3/h；排泥时保证盐水流量平稳；加压溶气罐中压 缩空气的压力大于设定压力时，及时调整，降低加压 泵的变频，以便有气进入。调整效果以预处理的取样 口为准；上排泥以看到清液为准，下排泥到盐泥变稀
氢氧化钠
次氯酸钠
蒸汽
前混合器
压 缩 空 气
气水混合器
加压溶气罐
三氯化铁 文丘里混合器
纯水 亚硫酸钠
3# 折 流 槽
膜过滤器（4 台）
进液高位槽
碳 酸 预处理器 钠 排泥
后反应罐
排泥
排泥
过滤精盐水储槽
电解二次盐水系统
图1 一次盐水工序流程图
入压滤机进行压滤，形成的滤饼运出厂外处理，滤液 进入滤液槽，通过滤液泵打入配水罐重新化盐使用， 盐泥压滤工艺流程见图 2。
关键词：一次盐水；膜过滤；预处理反浑；改进措施
中图分类号：TQ114.26
文献标识码：B
文章编号：1009－1785(2009)03－0004-02
Common problems of system of primary brine filtration by membrane and treatment measures
1 工艺流程简介
1.1 一次盐水生产流程简介 电解脱氯系统回来的淡盐水一部分进入配水罐
和沉降器 A， 另一部分进入折流槽， 加入盐酸调整 pH 值后，与氯化钡溶液充分接触，进入沉降器 B 沉 降硫酸钡，沉降后的清液进入配水罐，和一次水、系 统回收水混合成化盐水经化盐水泵送入气水混合 器，通过蒸汽加热至 50~60 ℃后，进入化盐池。 原盐 从原盐堆场推入化盐池，和化盐水逆流接触，形成饱 和食盐水， 饱和食盐水从化盐池顶部溢流进入折流 槽，加入氢氧化钠与盐水中的 Mg2+反应，并加入质量 分数为 10％的次氯酸钠溶液去除盐水中 的 有 机 物 （保证预处理器出口盐水中含游离氯质量浓度为 3 mg/L），在前反应池充分反应后 ，用 加 压 泵 将 盐 水
沉降器 B 底部的硫酸钡泥，直接外售，生成的 清液进入配水罐重新化盐使用。
预处理器和 HVM 膜过滤器中分离出的氢氧化 镁沉淀和碳酸钙沉淀进入钙镁盐泥槽， 用盐泥泵打
第3期
王 震，等：一次盐水膜过滤系统常见问题及处理措施
5
电解系统 回盐水
盐
氯
酸
化
钡
1# 折 流 槽
沉降器B
一
反
次
洗
水
水
配不罐
沉降器A
预处理器 凯膜过滤器（4 台）
钙镁盐泥槽 压滤机
后反应罐
图2 盐泥压滤流程图
滤饼运出厂外 配水罐
2 运行过程中的问题及处理措施
一次盐水膜过滤装置运行初期， 暴露出预处理 器反浑、膜酸洗时产生氯气、盐泥压滤滤饼含水量大 等一系列国内氯碱企业普通存在的问题。 2.1 预处理器反浑，过滤压力高，产量小
分析原因包括：原盐质量差；化盐池底部积累的 泥沙多；氢氧化钠过碱量波动大；三氯化铁加入量变 化大；盐水流量波动大；排泥时盐水流量波动；加压 溶气罐溶气量控制不合适；上排泥不及时，影响上浮 速度；下排泥不及时，会使泥层高，盐水冲起反浑。
改进措施为： 严格按照先上后下的顺序进行排 泥；盐泥罐上方使用压缩空气搅拌，使钙镁盐泥充分 均匀混合；盐泥泵回流引入罐顶中部，避免由于压力 过大造成压滤机损坏；加强压滤机的维修保养工作， 定时更换滤布，卸泥前使用压缩风吹干，延长了滤布 的使用周期，保证了压滤效果。
3 小结
盐水膜过滤技术是当今氯碱行业一次盐水生产 的先进技术， 与传统工艺相比， 一次盐水生产稳定 性、可靠性大大提高，盐水质量指标进一步优化。 要 结合自身特点，从新、旧原盐的合理搭配使用，过碱 量指标的稳定控制， 预处理器盐泥的排放混合以及 盐泥压滤等方面严格管理、精细操作，确保一次盐水 系统运行平稳，为氯碱生产提供可靠保障。
第3期
4
2009 年 3 月
中国氯碱 China Chlor－Alkali
No．3 Mar．,2009
一次盐水膜过滤系统常见问题及处理措施
王 震，何冠平，庞 玲 （山东铝业公司氯碱厂，山东 淄博 255000）
摘 要：介绍了一次盐水膜过滤生产工艺和生产过程中遇到的问题，分析了问题的原因，提出了改进
措施。
为止。 2.2 预处理器出口盐水结晶严重
分析原因有：由于电解回盐水温度过高，导致化 盐水温度过高，前反应盐水浓度过高。溢流管长期暴 露在空气中。
改进措施有：电解回盐水中加一次水调节浓度， 化盐池出口加一次水调节粗盐水中 NaCl 质量浓度 为 302~310 g/L；预处理器出口加挡板以控制清盐水 高度，使溢流管浸泡在盐水中与空气隔离。 2.3 碳酸钠指标波动
WANG Zhen, HE Guan-ping, PANG Ling (Chlor-alkali Plant of Shandong Aluminum Industry Co., Ltd., Zibo 255000, China) Abstract: The problems of membrane filtration of primary brine in production process and production flow were introduced. The reasons were analysed, and the innovation was put forward. Key words: primary brine; membrane filtration; back mixing of pretreatment; innovation measures
打入气水混合器和压缩空气充分接触后， 进入加压 溶气罐，使气体充分溶入到盐水中，溶解了空气的盐 水通过文丘里混合器和氯化铁溶液充分接触后，进 入预处理器，在预处理器中盐水中的空气析出，携带 着氢氧化镁等相对密度较小的颗粒上浮， 浮泥从顶 部排出，较重颗粒下沉，从底部排泥口排放，分离后 的清盐水进入后反应罐与碳酸钠溶液充分接触，盐 水中的钙离子和碳酸根离子充分反应， 生成碳酸钙 沉淀，溶液进入进液高位槽，自流进入 4 套 HVM 膜 过滤器， 去除盐水中少量的机械杂质和大量的碳酸 钙及微量的氢氧化镁， 自 HVM 膜过滤器顶部清液 槽流出的清液进入折流槽，加入纯水调整盐水浓度， 加入亚硫酸钠除去盐水中的游离氯后， 进入过滤盐 水储槽和老系统的精盐水储槽， 通过过滤盐水泵将 精制好的盐水送入电解系统二次盐水工序使用。 一 次盐水工艺流程见图 1。 1.2 盐泥压滤流程简介
分析原因有：碳酸钠溶液配制浓度不稳；碳酸钠 溶液加入点在后反应罐入口，混合时间短，反应不够 充分；使用泵直接加入，连续性不好。
改进措施为：严格控制配制的溶液中 Na2CO3 质 量分数为 18%~20%，将配制好的溶液放置于 100 m3 的罐中进行再次调配使用； 将加入点从后反应罐改 到预处理器出口，以增加反应时间；在预处理器上方 安装碳酸钠高位槽，用自流方式加入，使指标控制更 加稳定。 2.4 膜酸洗产生氯气，造成环境污染
山东铝业公司氯碱厂一期装置于 2005 年 7 月 建 成 投 产 ， 烧 碱 生 产 能 力 为 6 万t/a， 二 期 装 置 于 2008 年 6 月投产，烧碱生产能力为 10 万t/a。 建厂初 期， 一次盐水工序采用传统生产工艺，2008 年配套 二期工程建设对一次盐水生产工艺进行了膜过滤技 术改造，盐水设计生产能力 240 m3/h。 一次盐水膜过 滤试车过程中，实现了新老工艺的顺利切换。
分析原因有：酸洗使用的盐酸中存在游离氯，酸 洗后会产生氯气。
改进措施为： 酸洗前严格检测盐酸中游离氯含 量，确认含量为零后方可使用；严格按照膜酸洗操作 规程进行操作， 酸洗完成后认真确认是否造成污染 并及时处理。 2.5 盐泥压滤效果差，含水量高
分析原因有：上下排泥操作不规范；钙镁盐泥混 合不均匀；压滤机使用不得当。
改进措施为：上盐时新旧盐搭配使用，减少波动； 定期切换清理盐水池， 平均两三个月切换 1 次；平 稳控制过碱量，粗盐水 pH 电极、试纸、化验室 取 样 做样三者配合好， 严格控制过碱量在0.1~0.3 g/L； 盐水和三氯化铁的配比比例 为 1 m3/1 L（三 氯 化 铁 质量分数为 2%）； 盐水流量速率变化每次不超过 5 m3/h；排泥时保证盐水流量平稳；加压溶气罐中压 缩空气的压力大于设定压力时，及时调整，降低加压 泵的变频，以便有气进入。调整效果以预处理的取样 口为准；上排泥以看到清液为准，下排泥到盐泥变稀
氢氧化钠
次氯酸钠
蒸汽
前混合器
压 缩 空 气
气水混合器
加压溶气罐
三氯化铁 文丘里混合器
纯水 亚硫酸钠
3# 折 流 槽
膜过滤器（4 台）
进液高位槽
碳 酸 预处理器 钠 排泥
后反应罐
排泥
排泥
过滤精盐水储槽
电解二次盐水系统
图1 一次盐水工序流程图
入压滤机进行压滤，形成的滤饼运出厂外处理，滤液 进入滤液槽，通过滤液泵打入配水罐重新化盐使用， 盐泥压滤工艺流程见图 2。
关键词：一次盐水；膜过滤；预处理反浑；改进措施
中图分类号：TQ114.26
文献标识码：B
文章编号：1009－1785(2009)03－0004-02
Common problems of system of primary brine filtration by membrane and treatment measures
1 工艺流程简介
1.1 一次盐水生产流程简介 电解脱氯系统回来的淡盐水一部分进入配水罐
和沉降器 A， 另一部分进入折流槽， 加入盐酸调整 pH 值后，与氯化钡溶液充分接触，进入沉降器 B 沉 降硫酸钡，沉降后的清液进入配水罐，和一次水、系 统回收水混合成化盐水经化盐水泵送入气水混合 器，通过蒸汽加热至 50~60 ℃后，进入化盐池。 原盐 从原盐堆场推入化盐池，和化盐水逆流接触，形成饱 和食盐水， 饱和食盐水从化盐池顶部溢流进入折流 槽，加入氢氧化钠与盐水中的 Mg2+反应，并加入质量 分数为 10％的次氯酸钠溶液去除盐水中 的 有 机 物 （保证预处理器出口盐水中含游离氯质量浓度为 3 mg/L），在前反应池充分反应后 ，用 加 压 泵 将 盐 水
沉降器 B 底部的硫酸钡泥，直接外售，生成的 清液进入配水罐重新化盐使用。
预处理器和 HVM 膜过滤器中分离出的氢氧化 镁沉淀和碳酸钙沉淀进入钙镁盐泥槽， 用盐泥泵打
第3期
王 震，等：一次盐水膜过滤系统常见问题及处理措施
5
电解系统 回盐水
盐
氯
酸
化
钡
1# 折 流 槽
沉降器B
一
反
次
洗
水
水
配不罐
沉降器A
预处理器 凯膜过滤器（4 台）
钙镁盐泥槽 压滤机
后反应罐
图2 盐泥压滤流程图
滤饼运出厂外 配水罐
2 运行过程中的问题及处理措施
一次盐水膜过滤装置运行初期， 暴露出预处理 器反浑、膜酸洗时产生氯气、盐泥压滤滤饼含水量大 等一系列国内氯碱企业普通存在的问题。 2.1 预处理器反浑，过滤压力高，产量小
分析原因包括：原盐质量差；化盐池底部积累的 泥沙多；氢氧化钠过碱量波动大；三氯化铁加入量变 化大；盐水流量波动大；排泥时盐水流量波动；加压 溶气罐溶气量控制不合适；上排泥不及时，影响上浮 速度；下排泥不及时，会使泥层高，盐水冲起反浑。
改进措施为： 严格按照先上后下的顺序进行排 泥；盐泥罐上方使用压缩空气搅拌，使钙镁盐泥充分 均匀混合；盐泥泵回流引入罐顶中部，避免由于压力 过大造成压滤机损坏；加强压滤机的维修保养工作， 定时更换滤布，卸泥前使用压缩风吹干，延长了滤布 的使用周期，保证了压滤效果。
3 小结
盐水膜过滤技术是当今氯碱行业一次盐水生产 的先进技术， 与传统工艺相比， 一次盐水生产稳定 性、可靠性大大提高，盐水质量指标进一步优化。 要 结合自身特点，从新、旧原盐的合理搭配使用，过碱 量指标的稳定控制， 预处理器盐泥的排放混合以及 盐泥压滤等方面严格管理、精细操作，确保一次盐水 系统运行平稳，为氯碱生产提供可靠保障。