1、浅谈膜法除硝工艺摘 要：反渗透膜除硝技术（MRO 技术）为现阶段国内、国际最为完善的工艺，装置从 2009 年在我厂运行至今已四年多，各项指标运行稳定，且不伴有化学反应、不产生固形产业废弃物、简化的运转管理、设备易于安装和连接、操作维修方便、盐水可全部回收、无任何污水产生、节省生产成本、减少了操作工人数、消除了剧毒化学品二水氯化钡危险因素、减少了工厂操作费用等。 关键词：硫酸根 反渗透 预处理 膜过滤 冷冻脱销 氯碱生产中，除 SO42- 技术和方法有化学沉淀法、离子交换法、纳米膜过滤法、硫酸钠结晶法（冷冻法）及盐水排放法，目前国内主要还是以化学沉淀法为主流，虽然传统的工艺较为简单，但是运行成
2、本却较高，且使用高毒物氯化钡，会造成环境污染和人体伤害。 硫酸钠结晶法（冷冻法）是最为适合离子膜法烧碱的生产企业，此法工艺采用膜分离技术对由电槽回一次盐水的淡盐水进行处理，除去淡盐水中的 SO42- 作为脱硝盐水，同时使大量的 SO42- 进入富硝盐水中，再利用冷冻和离心分离技术使富硝盐水中的 SO42- 以芒硝（Na2SO410H2O）的形式从盐水中分离出来，得到一定产量的硫酸钠结晶水产物，并将贫硝盐水加以回收。 中泰化学目前使用的 30 万吨烧碱/年二期项目，一次盐水除 SO42- 技术采用了此膜法除硝工艺。 膜法除硝工艺主要分为三个单元：预处理单元、膜过滤单元、冷冻单元。 一、预处理单元
3、 主要的任务是将由电解槽送回的淡盐水，进行一系列的处理工作；约 80的淡盐水（PH11）与 8%的亚硫酸钠稀溶液混合经静态混合器后进入淡盐水中间槽，在淡盐水输送泵的入口进行一级加酸，将淡盐水的PH 值控制在 910 之间，通过盐水输送泵输送至淡盐水冷却器将温度降至 55以下，同时在经过冷却器将淡盐水温度降至 3035，再进行二级加酸并经静态混合器将盐水 PH 值控制在 5.57 之间，进入管道过滤器截留淡盐水中的固体悬浮物，后再进入原料盐水槽。 在预处理单元对盐水进入指标质量做了一定的要求： 表 1 淡盐水规格 之所以做出表 1 的规定，主要从膜的运行条件来考虑，否则会对膜造成损伤，这就要求我
4、们要将此膜认真对待，对进出膜的介质严格按照指标进行控制。 预处理单元需注意的以下几个要点：一是必须将淡盐水中含有的游离氯脱除干净；二是加入的 8%的亚硫酸钠溶液配置制时混合均匀；三是高纯酸的配置浓度严格控制在 4%以下，过高会影响到一级加酸，易造成盐水的 PH 值控制过低，影响后续工艺的处理；四是严格控制盐酸的加入量，要防止加入过量，影响盐水质量，对后续工艺的处理造成影响。 二、膜过滤单元 进入原料盐水槽的盐水经盐水输送泵，将原料盐水输送至保安过滤器，截留粒径大于 5um 的固体悬浮物，并借助高压泵、循环泵将原料盐水输送至膜过滤单元（RO） ，膜的渗透液作为脱硝盐水进入回收盐水槽，回收盐水通过
5、回收盐水输送泵输送到界外去化盐，而通过膜截留的富硝盐水，为调节进入膜单元的盐水浓度，部分富硝盐水回循环泵进料口，剩余部分进入富硝盐水槽，成为下一单元的原料。 膜过滤单元要注意的要点：一是要多注意保安过滤器的进出口压差，一旦发现压差0.1MPa，表明保安过滤器滤芯堵塞，必须及时切换更换滤芯；二是一旦发现 RO 膜在正常运行的给水压力下产水量比平时下降1015%，表明膜可能结垢，或堵塞，必须及时对膜进行清洗；三是如果发现产水量正常而给水压力增加 1015%，也表明膜可能结垢，或造成堵塞，就必须及时对膜进行清洗；四是如果发现产水水质降低 1015%，表明膜可能结垢，或堵塞，必须及时对膜进行清洗；五是
6、通过分析富硝和贫硝盐水中的硫酸根含量比对变化，一旦发现硫酸根的去除率80%，就表明膜已受到损伤，必须更换膜组件。 三、冷冻脱硝单元 富硝盐水槽的富硝盐水经富硝盐水输送泵送至冷冻单元的预冷器，将温度降至 20左右，然后进入高位兑卤槽，在兑卤槽中富硝盐水在低温下形成大量的芒硝晶体，带有晶核的富硝盐水通过冷冻循环泵进入蒸发器进行冷冻降温（温度控制在-9-6）后回到兑卤槽，兑卤槽的温度控制控制在-4-3左右，上部多余的富硝盐水从兑卤槽上部溢流至沉降槽，芒硝晶体长大并沉降于底部，经旋流分离器进入离心机，使芒硝与贫硝盐水进行分离，分离后的贫硝盐水收集至贫硝盐水槽，并通过贫硝盐水泵打入预冷器与进入兑卤槽的富
7、硝盐水进行冷量交换，然后进入回收盐水槽与脱硝盐水一并送往化盐岗位。 本单元操作过程中需要注意的问题是进出各种设备的原料温度控制，一是富硝盐水经预冷器的出口温度（20） ，不能过高也不能过低，过高会造成兑卤槽温度高，芒硝晶体沉降较少，达不到沉降的目的，温度过低，易造成管线、预冷器兑卤槽等装置堵塞，对生产造成很大影响；二是进入蒸发器的原料进出口温度不能忽视，适宜温度-9-6，过高会影响兑卤槽的温度控制，过低会造成蒸发器管路堵塞，影响生产；三是兑卤槽的温度也需要注意，一般控制在-4-3左右，过高过低都会对生产造成较大影响，温度过高影响富硝的沉降，过低很容易造成富硝很快析出晶体堵塞蒸发器及其管路；四是
8、沉硝槽的温度要很好的控制，一般温度控制在-68为宜，控制不好容易造成泵内结晶，影响富硝的输送；五是富硝盐水进入离心机后，部分富硝盐水溢流至贫硝槽，易造成贫硝输送泵及管道堵塞，因此需在离心机底部增加母液水槽，彻底将贫硝与富硝盐水分开，回收由离心机上部溢流的富硝盐水，并通过输送泵送至兑卤槽，进行二次回用。 从以上对膜法除硝工艺的叙述，我们可以看出膜法除硝的几个特点：1.采用物理方法从盐水中分离硫酸钠，无需投加其它除硝药剂，无毒无害，并无废液排放，较为环保。 2.结构紧凑，占地面积小，单位面积处理能力大。 3.采用循环工艺，对盐水形成闭路循环，盐水的利用率高。 4.运行成本低，根据盐水中的硫酸根含量，可进行间歇性开车。 缺点是该项技术一次性投入较大，同时此工艺要求较高，生产异常时不能起到作用，必须进行切换传统的工艺处理。 总之，膜法除硝工艺需要在生产中逐渐进行摸索，不断改进方能取得更好的效果。 参考文献 1刘立初；膜法除硝技术在氯碱盐水生产中的应用J；中国氯碱；2008（10）. 2孟媛媛；影响过滤操作周期的主要因素；氯碱工业2010 年第06 期. 3黄勇 ；膜法除硝新技术的应用； 氯碱工业2010 年第 06 期.
