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江蘇銘盛環(huán)境

石油化工廠含鹽廢水處置技術(shù)

文章出處:未知發(fā)表時間:2021-12-02 14:08:23


 

圖片1 

 

  國內(nèi)石油化工行業(yè)的含鹽廢水主要由循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的排污水和鍋爐補給水系統(tǒng)膜處置后濃水組成。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)耗水量普遍占全廠總耗水量的80%以上,其中循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的排污水量約占循環(huán)冷卻水系統(tǒng)水量的20%以上,所以回收應用好這局部水,關(guān)于節(jié)約水資源、減少廢水排放具有重要的意義。石油化工行業(yè)的含鹽廢水含有一定量的懸浮物但顆粒細小,濁度低,水中成垢的離子Ca2+、Mg2+、HCO3-SO42-含量較高,有機物濃度較高,水質(zhì)、水量動搖大,不能直接排放,需實行有針對性的處置,否則將會對環(huán)境形成污染。但是,若工藝設(shè)計不合理,系統(tǒng)也很難連續(xù)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。

 

  1、工程概述

 

  銀川市西夏區(qū)工業(yè)園內(nèi)某石油化工廠含鹽廢水回收設(shè)備處置才能為180m3/h,包括80m3/h的循環(huán)排污水和100m3/h的除鹽水站反浸透濃水。排污水中含有大量懸浮物、各種鹽類、金屬氧化物以及藥劑等,除鹽水站反浸透濃水中含有大量的成垢離子Ca2+、Mg2+HCO3-、SO42-及二氧化硅,而且pH值高、堿度大。全廠采用敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng),因受時節(jié)影響,循環(huán)排污水水質(zhì)、水量動搖十分大,工程設(shè)計時必需給予充沛思索。依照該石油化工廠消費請求,系統(tǒng)需滿足負荷50%100%。為了順應水量動搖,系統(tǒng)設(shè)計分為兩條線,每條線設(shè)計進水量為90m3/h。

 

  該項目請求嚴厲執(zhí)行零排放,進水經(jīng)過處置后回用于消費給水;處置過程中產(chǎn)生的濃水回收至污水深度處置系統(tǒng)實行濃縮處置;脫水污泥送至廠內(nèi)燃燒爐燃燒發(fā)電。

 

  2、設(shè)計水質(zhì)及工藝流程

 

  2.1 設(shè)計水質(zhì)

 

  本項目進水由循環(huán)排污水和除鹽水站反浸透濃水組成且Q排污水∶Q濃水=4∶5,檢測兩局部的水質(zhì),然后經(jīng)過加權(quán)均勻計算得出設(shè)計進水水質(zhì),主要指標如表1所示。

 

圖片24 

  設(shè)計出水水質(zhì)請求到達《石油化工給水排水水質(zhì)規(guī)范》(SH3099—2000)的給水規(guī)范,濁度≤3NTUpH值為6.58.5,CODMn≤2mg/LCl-≤20mg/L,TDS≤70mg/L

 

  2.2 工藝流程

 

  進水主要污染物為懸浮物和各種鹽分,宜采用纖維過濾/超濾/反浸透工藝為主要手腕,工藝流程如圖1所示。含鹽廢水首先進入調(diào)理池,調(diào)理水質(zhì)和水量,池內(nèi)設(shè)攪拌器以強化調(diào)理功用。經(jīng)過混凝沉淀去除大顆粒懸浮物和纖維過濾器不能去除的懸浮物,以維護后續(xù)膜處置設(shè)備,起到保安過濾器的作用。超濾采用外壓式超濾膜,反浸透采用抗污染卷式反浸透膜,反浸透出水回用于消費給水,濃水回收至污水深度處置系統(tǒng)實行濃縮處置,污泥送至廠內(nèi)燃燒爐燃燒發(fā)電。

 

圖片25 

  各單元設(shè)計去除效果如表2所示。

 

圖片26 

  3、主要處置單元與設(shè)計參數(shù)

 

  調(diào)理池

 

  采用全公開鋼筋混凝土構(gòu)造,1座,總有效池容為150m3,HRT50min。調(diào)理池設(shè)水力攪拌,設(shè)提升泵2(11),單臺流量為180m3/h,揚程為150kPa,功率為15kW。

 

  混凝沉淀系統(tǒng)

 

  采用多級穿孔旋流式反響池,12格,每條線6格,單格尺寸(L×W×H)1.3m×1.9m×5.0mHRT30min;絮凝池2格,每條線1格,單格尺寸(L×W×H)1.0m×4.0m×5.0m,HRT10min;沉淀池采用斜管沉淀,2格,每條線1格,單格尺寸(L×W×H)4.0m×4.0m×5.0m,液面上升流速為2mm/s,斜管為三元乙丙材質(zhì),直徑為25mm,厚度為0.4mm,長1m。反響池、絮凝池、沉淀池均采用地上鋼筋混凝土構(gòu)造,內(nèi)壁環(huán)氧樹脂防腐。絮凝池前端設(shè)管道靜態(tài)混合器,經(jīng)過變頻隔閡式計量泵投加10%堿式氯化鋁溶液和0.1%聚丙烯酰胺溶液?;炷齽┯嬃勘?/span>2(11),單臺流量為9L/h,揚程為1.2MPa,功率為0.25kW。絮凝劑計量泵2(11),單臺流量為22L/h,揚程為1.2MPa,功率為0.25kW。

 

  纖維過濾系統(tǒng)

 

  纖維過濾器2(11),單臺設(shè)備直徑為2700mm,設(shè)計出力為175m3/h,采用彗星式纖維濾料,濾料填充高度為1.5m,逆流水過濾流速為30m/h,反洗周期為72h,采用氣水結(jié)合反洗,氣洗強度為50L/(m2?s),上向水洗強度為35L/(m2?s),下向水洗強度為610L/(m2?s)。

 

  過濾器進水泵2(與反洗水泵共用,11),單臺流量為175m3/h,揚程為400kPa,功率為37kW。反洗風機為三葉羅茨風機,2(11),單臺風量為1030Nm3/h(常溫常壓),風壓為58.5kPa,功率為30kW。

 

  超濾系統(tǒng)

 

  超濾系統(tǒng)2套,單套產(chǎn)水量為87.5m3/h,超濾膜20支。超濾膜公稱孔徑為0.03μm,每支膜有效面積為77m2。在超濾設(shè)備前端設(shè)置管道靜態(tài)混合器,經(jīng)過隔閡式計量泵投加殺菌劑(10%次氯酸鈉溶液)。殺菌劑計量泵2(11),單臺流量為22L/h,揚程為1.2MPa,功率為0.25kW。超濾反洗水泵,2(11),單臺流量為200m3/h,揚程為200kPa,功率為22kW

 

  反浸透系統(tǒng)

 

  反浸透系統(tǒng)2套,單套產(chǎn)水量為55.5m3/h,每套反浸透系統(tǒng)均為一級兩段,10∶5排列,每段配置6支膜。反浸透膜采用卷式膜,每支膜有效面積為37m2,系統(tǒng)產(chǎn)水率為65%。高壓泵為立式多級離心泵,2(11),單臺流量為85m3/h,揚程為1.25MPa,功率為45kW。在反浸透設(shè)備前端設(shè)置管道靜態(tài)混合器,經(jīng)過變頻隔閡式計量泵投加酸(30%鹽酸溶液)、復原劑(10%亞硫酸氫鈉溶液)和阻垢劑(100%有機膦酸鹽溶液)。酸計量泵2(11),單臺流量為9L/h,揚程為1.2MPa,功率為0.37kW。復原劑計量泵2(11),單臺流量為25L/h,揚程為1.2MPa,功率為0.37kW。阻垢劑計量泵2(11),單臺流量為4.5L/h,揚程為1.2MPa,功率為0.37kW。

 

  污泥系統(tǒng)

 

  污泥處置系統(tǒng)設(shè)備包括1臺普通廂式自動壓濾機及相應配藥系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)和污泥保送系統(tǒng),脫水污泥送至廠內(nèi)燃燒爐燃燒發(fā)電。實踐運轉(zhuǎn)標明,脫水污泥含水率為65%75%,脫水性能良好。

 

  4、調(diào)試與運轉(zhuǎn)

 

  該系統(tǒng)自2014425日開端調(diào)試,因調(diào)試期間進水量為50%負荷運轉(zhuǎn),故只調(diào)試一條線。原水直接從調(diào)理池進入混凝沉淀池調(diào)試,然后再進入纖維過濾器、超濾系統(tǒng)和反浸透系統(tǒng)調(diào)試。

 

  4.1 混凝沉淀池的調(diào)試運轉(zhuǎn)

 

  混凝沉淀池前端混凝劑和絮凝劑的加藥量對沉淀池的處置效果起到?jīng)Q議性的作用。系統(tǒng)實踐進水濁度為50NTU。當不投加絮凝劑,混凝劑投加量<3mg/L時,出水濁度隨著混凝劑投加量的增大而減小;混凝劑加藥量為3mg/L時,混凝沉淀池內(nèi)極短時間構(gòu)成微細礬花,水體變得愈加混濁,15min后察看到大量礬花匯集緩緩下沉,構(gòu)成外表明晰層,出水濁度維持在24NTU左右,效果最好。經(jīng)過重復調(diào)試,肯定在混凝劑加藥量為3mg/L的前提下,絮凝劑加藥量<1mg/L時,出水濁度隨著混凝劑加藥量的增大而減小;絮凝劑加藥量為1mg/L時,在混凝沉淀池內(nèi)大量礬花加速匯集并下沉,構(gòu)成外表明晰層,出水濁度維持在18NTU左右,此時出水濁度最低,效果最好。

 

  經(jīng)過7天的調(diào)試最終肯定,混凝劑投加量為3mg/L、絮凝劑投加量為1mg/L時,混凝沉淀池出水濁度為18NTU,均勻去除率為64%。

 

  4.2 纖維過濾器的調(diào)試與運轉(zhuǎn)

 

  調(diào)試期間纖維過濾器進、出水濁度變化如表3所示。

 

圖片27 

  纖維過濾器于201455實行調(diào)試,經(jīng)過4d的調(diào)試,纖維過濾器出水濁度穩(wěn)定。

 

  纖維過濾器穩(wěn)定運轉(zhuǎn)后,系統(tǒng)進水量增加,恢復至設(shè)計進水量100%負荷運轉(zhuǎn)。

 

  4.3 超濾的調(diào)試與運轉(zhuǎn)

 

  超濾系統(tǒng)于2014510實行調(diào)試,兩條線同時調(diào)試,進水pH值為8.0左右,溫度為2530℃,凈產(chǎn)水膜通量為55L/(m2?h),采用全流過濾的運轉(zhuǎn)方式。經(jīng)過7天的調(diào)試,超濾設(shè)備出水濁度穩(wěn)定。

 

  調(diào)試期間超濾進、出水濁度變化見表4

 

圖片28 

  4.4 反浸透的調(diào)試與運轉(zhuǎn)

 

  調(diào)試期間反浸透出水水質(zhì)見表5。

 

圖片29 

  反浸透系統(tǒng)于2014518實行調(diào)試,兩條線同時實行,酸計量泵調(diào)理進水pH值在6.57.5之間,復原劑計量泵調(diào)理進水氧化復原電位(ORP)值在-180mV+180mV之間,阻垢劑加藥量為5mg/L,產(chǎn)水膜通量為16.67L/(m2?h)。經(jīng)過10d調(diào)試,系統(tǒng)出水水質(zhì)穩(wěn)定,一切參數(shù)均滿足《石油化工給水排水水質(zhì)規(guī)范》(SH3099—2000)的給水規(guī)范。

 

  滿負荷連續(xù)長期運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)標明,該系統(tǒng)運轉(zhuǎn)穩(wěn)定。系統(tǒng)各單元實踐處置效果見表6,各單元根本到達設(shè)計處置效果。系統(tǒng)最終出水水質(zhì)契合《石油化工給水排水水質(zhì)規(guī)范》(SH3099—2000)的給水規(guī)范。

圖片30 

 

  5、投資與運轉(zhuǎn)本錢

 

  該工程總投資約為660萬元。直接運轉(zhuǎn)本錢(不含人工、設(shè)備折舊、維修維護)2.5/m3,其中電費約0.8/m3,藥劑費約1.2/m3,膜改換費約0.3/m3,化驗、自來水等其他費用約0.2/m3。

 

  6、結(jié)論

 

  采用絮凝沉淀+纖維過濾器+超濾+反浸透組合工藝處置含鹽廢水,理論證明該工藝可行、運轉(zhuǎn)穩(wěn)定,反浸透產(chǎn)水水質(zhì)到達《石油化工給水排水水質(zhì)規(guī)范》(SH3099—2000)的給水規(guī)范。

 

  針對混合多水源含鹽廢水預處置需設(shè)置調(diào)理池,且保證足夠的停留時間以使原水充沛混合,保證水質(zhì)均一穩(wěn)定,降低對后續(xù)處置的影響。

 

  纖維過濾器是目前石油化工廠含鹽廢水預處置工藝的中心設(shè)備,其過濾速度快,處置水量大,占空中積小,反洗周期長,納污才能強,對懸浮物微細顆粒雜質(zhì)等去除效果好,出水水質(zhì)穩(wěn)定。

 

  超濾+反浸透是目前石油化工廠含鹽廢水回用的中心工藝,其回用水質(zhì)好,運轉(zhuǎn)穩(wěn)定,對后續(xù)完成廢水零排放起到減量作用。