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天然氣凈化廠廢水處理技術(shù) 寧波廢水處理公司

文章出處:未知發(fā)表時(shí)間:2022-01-14 13:13:07


 

圖片22 

  一、前言

 

  天然氣凈化廠廢水主要包括脫硫、脫水、硫磺回收、尾氣處置、循環(huán)水和鍋爐房等工藝設(shè)備的排污水,脫硫、脫水等設(shè)備的檢修廢水,辦公和食堂的生活污水。此外,還有化驗(yàn)室廢水、酸水汽提塔事故排水,局部凈化廠還有原料氣帶入的氣田水。天然氣凈化廠廢水處置工藝可大致分為兩類:一類是高濃度廢水與中低濃度廢水摻合,采用中和生物法處置,一類是將中低濃度廢水采用生物法處置,高濃度廢水單獨(dú)處置。

 

  生物法的主要流程為:

 

  廢水隔油調(diào)理好氧混凝過濾排放,

 

  廢水預(yù)曝調(diào)理厭氧好氧沉淀排放。

 

  采用生物法存在的主要問題為:對進(jìn)水濃度和水量大小請求比擬嚴(yán)厲,進(jìn)水的濃度低,無法對高含鹽廢水處置實(shí)施處置,出水經(jīng)常超標(biāo)嚴(yán)重。

 

  二、高含鹽廢水的處置

 

  天然氣凈化廠對高含鹽工業(yè)廢水處理之前多采用深井回注法,主要流程為:廢水預(yù)處置回注廢棄井中。采用該法的存在的主要問題為:對回注井選擇請求較高,如遇回注井滲漏,廢水將滲入公開水系統(tǒng),形成環(huán)境污染。近年來,國度對生態(tài)文化建立的關(guān)注力度日趨注重,環(huán)保曾經(jīng)成為每個(gè)企業(yè)應(yīng)盡的社會義務(wù),如何處置天然氣凈化廠的高含鹽廢水以到達(dá)合理資源化,已成為必然趨向。

 

  關(guān)于高含鹽廢水,較為常見辦法主要有多效蒸發(fā)(MEE)、機(jī)械式蒸汽再緊縮(MVR)、高級氧化(AOPS)、正滲透(FO)、反滲透(RO)、電滲析(ED)等處置技術(shù),有的以至采用多種技術(shù)的結(jié)合來資源化處置高含鹽廢水。

 

  三、蒸發(fā)結(jié)晶工藝在天然氣凈化廠廢水處置中的應(yīng)用示例

 

  以四川某天然氣凈化廠為例,廢水主要來源是尾氣處置設(shè)備、循環(huán)水及鍋爐房的排污水等,原水水質(zhì)如表1所示:

 

圖片16 

  廢水水質(zhì)的剖析結(jié)果標(biāo)明,該天然氣凈化廠廢水存在以下特性:(1)主含為Na2SO4NaCl及少量Ca2+,Mg2+,(2)含有一定的有機(jī)物,(3)TDS含量較低。對該類廢水的處置,可采用多種處置技術(shù)結(jié)合運(yùn)用,以下兩種處置計(jì)劃可供參考。

 

  3.1 處置計(jì)劃一

 

  在對廢水預(yù)處置后采用一級RO滲透+納濾NF+ED電滲析+蒸發(fā)結(jié)晶處置工藝。在ED電滲析前增加納濾處置,可完成二價(jià)鹽與一價(jià)鹽的有效別離,此處置工藝將產(chǎn)生兩股濃水:

 

  1)納濾(NF)濃水:TDS約為100,000mg/L(主含為硫酸鹽)

 

  2)電滲析(ED)濃水:TDS約為200,000mg/L(主含為氯鹽)水質(zhì)如表2所示:

 

圖片17 

  關(guān)于濃水的處置,可采用兩套蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備分別實(shí)施處置。

 

  3.2 處置計(jì)劃二

 

  采用兩級RO滲透+蒸發(fā)結(jié)晶處置工藝,結(jié)合相圖原理,采用蒸發(fā)結(jié)晶對濃水實(shí)施分鹽,以到達(dá)鹽水別離,有價(jià)資源回收應(yīng)用的目的。二級RO滲透產(chǎn)生的濃水?dāng)M采用一套蒸發(fā)結(jié)晶處置。

 

  水質(zhì)如表3所示:

 

圖片18 

  3.3 工藝計(jì)劃比選

 

  計(jì)劃一的優(yōu)點(diǎn)是在蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備之前,對廢水實(shí)施了分鹽處置,進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶的水質(zhì)比擬單一,對蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)和控制較為有益,缺陷是除了反滲透膜濃縮以外,需求額外建立納濾(NF)設(shè)備及電滲析(ED)設(shè)備,且后續(xù)需配套兩套蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備處置濃水,需思索兩套設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)計(jì)劃,操作比擬繁瑣,工藝流程較長,一次性投資較高,占空中積較大,操作崗位較多,維護(hù)較費(fèi)事。

 

  計(jì)劃二采用兩級RO實(shí)施提濃,RO膜的淡水可用于生產(chǎn)用水,濃水進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶,應(yīng)用Na2SO4、NaCl兩種鹽溶解度的差別實(shí)施分鹽操作,蒸出水可用于設(shè)備回用及凈化廠補(bǔ)水。優(yōu)點(diǎn)是工藝流程較短,一次性投資較小,占空中積較小,操作崗位較少,缺陷是分鹽操作在蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備內(nèi)實(shí)施,實(shí)踐操作中對蒸發(fā)終點(diǎn)的控制較為嚴(yán)厲,若控制不當(dāng),將影響硫酸鈉質(zhì)量。

 

  綜合投資、占地、操作難易水平等要素,采用計(jì)劃二:兩級RO濃縮+蒸發(fā)結(jié)晶對上述廢水實(shí)施處置。

 

  3.4 工藝流程簡述

圖片19 

 

  凈化廠產(chǎn)生的廢水首先進(jìn)入RO膜處置設(shè)備,經(jīng)過兩級膜濃縮后,淡水回用,濃水進(jìn)入濃水池,經(jīng)進(jìn)料泵進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)。在蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)中,由于Na2SO4NaCl的溶解度不同,隨著水分的蒸發(fā),料液進(jìn)一步濃縮,Na2SO4優(yōu)先結(jié)晶析出,構(gòu)成硝漿,硝漿經(jīng)漿料泵進(jìn)入離心脫水系統(tǒng),固液別離后,離心母液返回蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng),固體鹽作為工業(yè)鹽外賣。隨著蒸發(fā)的實(shí)施,進(jìn)原水中的COD隨著水分的減少而實(shí)施富集,造成蒸發(fā)罐內(nèi)料液粘度增大,嚴(yán)重影響蒸發(fā)過程中鹽的結(jié)晶,因而,當(dāng)COD富集到一定濃度時(shí),需將高濃度COD母液排入枯燥系統(tǒng)處置。

 

  3.5 蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的控制

 

  由于需求在蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)中完成分鹽,同時(shí)對工業(yè)鹽的質(zhì)量有嚴(yán)厲請求,因而關(guān)于蒸發(fā)終點(diǎn)的控制極為重要。

 

  以100℃Na2SO4-NaCl-H2O的相圖為例,簡述蒸發(fā)過程。

 

圖片20 

  如圖所示,△AECNa2SO4的結(jié)晶相區(qū),F點(diǎn)為本蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備的原料的組成點(diǎn),隨著蒸發(fā)的實(shí)施,系統(tǒng)點(diǎn)F向水含量減小的方向挪動,O點(diǎn)與F點(diǎn)構(gòu)成連線OF并向AB延伸,與CE交于G點(diǎn),抵達(dá)G點(diǎn)后,蒸發(fā)過程進(jìn)入Na2SO4相區(qū),Na2SO4開端析出,隨著水分的蒸發(fā),系統(tǒng)點(diǎn)從G點(diǎn)沿OF繼續(xù)挪動,與AE交于H點(diǎn),為硫酸鈉單鹽析出的終點(diǎn)。爾后,若繼續(xù)蒸發(fā),系統(tǒng)點(diǎn)將進(jìn)入Na2SO4NaCl的混溶區(qū),Na2SO4將與NaCl一同析出,構(gòu)成雜鹽。但由于實(shí)踐的生產(chǎn)操作中有一定的動搖,宜將蒸發(fā)終點(diǎn)控制在H點(diǎn)之前,防止由于過度蒸發(fā),造成NaCl析出,影響Na2SO4的質(zhì)量。

 

圖片21 

  另外,進(jìn)料中的COD約為280mg/L,隨著蒸發(fā)的實(shí)施,COD的含量不時(shí)升高,過高的COD造成蒸發(fā)罐內(nèi)起泡,嚴(yán)重時(shí)以至?xí)尸F(xiàn)翻液現(xiàn)象,同時(shí),高COD會使溶液的粘度增大,結(jié)晶析出的晶體無法沉降下來。故COD的含量到達(dá)一定濃度時(shí),須將母液排出蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng),采用真空枯燥或者噴霧枯燥對高COD母液實(shí)施處置。

 

  3.6 本工藝的特性

 

  3.6.1 依據(jù)天然氣凈化廠廢水的特性,采用兩級RO膜濃縮+蒸發(fā)結(jié)晶兩種處置技術(shù)的聯(lián)用,完成了無機(jī)鹽、有機(jī)物及水的有效別離。由于廢水的TDS較低,前期思索采用兩級RO提濃,抵達(dá)一定濃度以后進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng),并在蒸發(fā)系統(tǒng)中完成分鹽。

 

  3.6.2 蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)在制鹽、制硝、處置高含鹽廢水等方面應(yīng)用普遍,技術(shù)成熟牢靠,可依據(jù)當(dāng)?shù)啬茉礃?gòu)造,選擇運(yùn)用MVR或多效蒸發(fā),有些地域思索汽電均衡,可采用MVR+多效蒸發(fā)聯(lián)用的工藝實(shí)施處置。依據(jù)處置范圍的大小,又可采用單效、多效(多至五效以至六效)對廢水實(shí)施處置,節(jié)能效果明顯。近年來,已將蒸發(fā)結(jié)晶工藝勝利引入天然氣凈化廠,并在磨溪天然氣凈化廠勝利運(yùn)轉(zhuǎn)。

 

  3.6.3 依據(jù)廢水特性,本設(shè)備的選材主要采用鈦材及316L不銹鋼。由于鈦材具有良好的傳熱性能、耐腐蝕性、耐磨性及外表光亮度,采用鈦合金和純鈦管作加熱管,可使洗罐周期大大延長,設(shè)備維修工作量及費(fèi)用減少,設(shè)備運(yùn)用壽命長達(dá)15年以上,綜合經(jīng)濟(jì)效較好。

 

  3.6.4 處置設(shè)備若采用橇裝模塊化設(shè)計(jì),鋼構(gòu)造和管道預(yù)制好以后,直接在現(xiàn)場實(shí)施組裝,可最大水平的減少現(xiàn)場工作量。

 

  3.6.5 采用DCS對整個(gè)設(shè)備實(shí)施自動化控制,可大大降低生產(chǎn)強(qiáng)度,延長生產(chǎn)周期。

 

  四、總結(jié)

 

  本文以四川某天然氣凈化廠的生產(chǎn)廢水為例,引見了蒸發(fā)結(jié)晶工藝在天然氣凈化廠廢水處置中的運(yùn)用思緒,并分離Na2SO4-NaCl-H2O的相圖,對蒸發(fā)結(jié)晶分鹽過程實(shí)施闡明。蒸發(fā)結(jié)晶不單是鹽和水別離的過程,能夠分離各無機(jī)鹽的溶解度特性,在蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)中實(shí)施分步出鹽,可將無機(jī)鹽實(shí)施有效別離。該技術(shù)以相均衡作為支撐,不只可應(yīng)用于凈化廠廢水處置中,在氣田水、公開鹵水,鹽湖水,及含多種無機(jī)鹽的廢水處置中均可應(yīng)用,在到達(dá)鹽水別離的前提下,進(jìn)一步到達(dá)鹽鹽別離,別離出來的無機(jī)鹽,可依據(jù)別離出來的質(zhì)量,實(shí)施多種回用,或作為化工原料,或作為畜牧用鹽,這樣既可完成終端廢水零排放,又可完成多種有價(jià)資源的合理化回收應(yīng)用。