榆林天然氣處理廠凈化水裝置應用及效果評價

謝文科，趙寶利，韓玙，魏霞，張衍梅

（中國石油長慶油田分公司第二采氣廠，陜西榆林719000）

?

科技動態

榆林天然氣處理廠凈化水裝置應用及效果評價

謝文科，趙寶利，韓玙，魏霞，張衍梅

（中國石油長慶油田分公司第二采氣廠，陜西榆林719000）

地下井水往往存在色度和鐵、錳離子超標的問題，在運輸和儲存過程中容易滋生細菌并攜帶有鐵銹、泥沙等顆粒雜質，直接飲用危害身體健康。井水從消防管網進入凈化水裝置，經過加藥、過濾吸附和臭氧殺菌水質達標后進入水箱供給食堂和中控樓。化驗結果表明，凈化水裝置能夠有效去除地下水中的泥沙、鐵錳離子，顯著的降低色度和改善口感，保障了飲用水安全可靠。

凈化水；活性炭；臭氧殺菌；效果評價

榆林天然氣處理廠生活用水取自站外水源井的淺層地下水，其水質好壞直接影響人們的身體健康。依據GB5749-2006《生活飲用水衛生標準》［1］對井水取樣進行全項檢驗，發現色度和鐵、錳均超標，菌落總數數值偏高。為了保障飲用水純凈安全［2，3］，榆林天然氣處理廠進行了飲用水凈化改造，針對性地引入LGJY/S/C型水處理設備。

1　凈水裝置結構和特點

LGJY/S/C型凈化水裝置設計凈水能力為3 m3/h，主要由過濾器、進出水管路和控制系統三部分組成。過濾器部分涉及自動加藥、錳砂過濾器、活性炭過濾器、臭氧殺菌和精細過濾器，過濾精度逐級提高。控制系統能夠實時讀取水箱液位并對管路運行情況監測和反饋，根據用水情況開關電磁閥、啟停加藥泵和臭氧殺菌裝置。

投運后可實現24 h連續穩定運行和自動反洗、正洗，配備自動操作系統聯鎖控制，在工作參數異常時能及時報警、停機，可根據實際情況選擇打開進出水旁路，切換到手動操作，保障供水不受故障影響。具有結構緊湊，操作簡便，手自動切換靈活，過濾精度高和安全可靠的特點。

圖1　LGJY/S/C型凈水裝置工藝流程

2　凈水裝置工作原理（見圖1）

井水從消防罐經生活水泵加壓后進入消防管網，水箱缺水時控制器接收反饋信號并通過繼電器作用打開進水電磁閥和出水電磁閥，同時啟動加藥泵注入絮凝劑調節pH值，生成絮凝物。錳砂過濾器內部按比例填充有石英砂和錳砂，在催化劑錳砂的作用下水中溶解的二價鐵和二價錳分別被氧化成不溶于水的三價鐵和四價錳的化合物：

不同大小顆粒的濾料從上到下、由小到大構成濾層，當水在泵壓下流過濾層時，泥沙、鐵銹和懸浮物雜質受到吸附和機械阻留作用被濾料的表面層所截留形成了微小的孔眼。同時這些被截留的懸浮物質之間又發生重疊和架橋等作用，就好像在濾層的表面形成一層薄膜，繼續過濾著水中的懸浮物質，形成了所謂的薄膜過濾。水中的懸浮物質與加藥生成的絮凝體相互黏附在彎彎曲曲的孔道，在反洗再生時被去除。

活性炭過濾器和錳砂過濾器結構一樣［4］，產水時原水沿罐壁從上而下流過活性炭濾層在罐底進入開有微孔的布水器，最后從中心管流出到精細過濾器。其原理是利用活性炭強大的比表面積對原水中的物質進行吸附，去除懸浮物、有機物質、色度和游離氯，保護精細過濾器濾芯不受污染。反洗過程和正洗剛好相反，在多路閥控制下水從中心管進入，松動濾層的同時恢復活性炭活性，最后排污到生化池。

臭氧殺菌以空氣為原料，在高電壓作用下發生化學反應生成強氧化劑臭氧。射流泵轉動形成相對負壓吸入臭氧，可以徹底分解水中農藥等各種難降解的有機物，殺滅包括抗氯性強的病毒和病原微生物，顯著的改善飲用水的色、味和口感。

精細過濾器內裝有5根過濾精度5μm的濾芯，運行過程中攔截的污物、雜質在濾芯表面形成“架橋”，攔截與其相近的顆粒雜質，隨著運行時間的延長過濾精度逐步增高。至此，井水完成凈化成為產品水，貯存在食堂房頂5 m3水箱。產品水一路靠高度差自流至食堂，另一路經凈水泵輸送到中控樓。為了避免凈水泵頻繁啟動，在凈水泵下游增裝保壓罐和壓力開關。

3　應用效果分析

取凈化后水樣委托具有資質的檢驗機構進行飲用水全項檢驗，報告表明檢測的30余項指標均符合GB5749-2006《生活飲用水衛生標準》（見表1）。

從表1可以看出，地下井水經過凈水裝置處理后，色度值大幅度減少，鐵、錳離子基本完全去除，渾濁度明顯降低，凈化效果顯著。整套設備結構緊湊，手、自動切換操作靈活，自動投運后可實現24 h連續穩定運行，能夠自動識別故障并安全停機，避免了人員錯誤操作，在保障用水品質的同時極大的降低了勞動負荷。

在實際生產維護中，每半年定期取樣對水質進行化驗檢測。考慮到隨著運行時間的延長，錳砂活性降低和活性炭吸附能力減弱，精細過濾器濾芯失效均會影響凈化水質，所以需要根據化驗結果定期更換濾料和濾芯，并對水箱定期進行氯片消毒清洗，以保證水質和防止微生物繁殖二次污染。根據經驗，精細過濾器濾芯正常情況可以使用6～7個月，當進出水差壓增至0.1MPa時考慮對濾料和濾芯清洗更換。

表1　凈化前后水質對比分析

［1］GB5749-2006.生活飲用水衛生標準［S］.2006.

［2］趙清，舒為群.純凈水、凈化水、涼開水、自來水的水質分析及其衛生學意義［J］.重慶環境科學，2001，23（5）：46-48.

［3］覃忠書，等.自來水、純凈水、井水水質分析及其衛生學意義［J］.職業與健康，2008，24（12）：1189-1190.

［4］王寶慶，陳亞雄，寧平.活性炭水處理技術應用［J］.云南環境科學，2000，19（3）：46-49.

Application and evaluation of the water purification equipment in Yulin natural gas processing plant

XIE Wenke，ZHAO Baoli，HAN Yu，WEI Xia，ZHANG Yanmei
（Gas Production Plant2 of PetroChina Changqing Oilfield Company，Yulin Shanxi719000，China）

Well water often has excessive amounts of chroma，iron ion and manganese ion，which also grows bacteria and carries solid particles easily in the process of transportation and storage，therefore，to drink wellwater without any purification is harmful to people's body and health.Wellwater gets into the water purification equipment from fire control pipe network，after adding flocculent，filtration aswell as ozone sterilization finally stores in the water tank to supply the central control room and dining room.The laboratory report shows that the water purification equipment can effectively remove sediment，iron ion and manganese ion as well as reduce the chroma of well water，which guarantees the security and reliability of drinking water.

purified water；activated carbon；ozone sterilization；effect evaluation

TE992.2

A

1673-5285（2016）07-0137-03

10.3969/j.issn.1673-5285.2016.07.035

2016－06-20

謝文科，男（1990-），2013年畢業于西北大學，助理工程師，主要負責榆林天然氣處理廠設備管理工作。