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江蘇銘盛環境

石油化工廠含鹽廢水處置技術

文章出處:未知發表時間:2021-12-02 14:08:23


 

圖片1 

 

  國內石油化工行業的含鹽廢水主要由循環冷卻水系統的排污水和鍋爐補給水系統膜處置后濃水組成。循環冷卻水系統耗水量普遍占全廠總耗水量的80%以上,其中循環冷卻水系統的排污水量約占循環冷卻水系統水量的20%以上,所以回收應用好這局部水,關于節約水資源、減少廢水排放具有重要的意義。石油化工行業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、水量動搖大,不能直接排放,需實行有針對性的處置,否則將會對環境形成污染。但是,若工藝設計不合理,系統也很難連續穩定運轉。

 

  1、工程概述

 

  銀川市西夏區工業園內某石油化工廠含鹽廢水回收設備處置才能為180m3/h,包括80m3/h的循環排污水和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冷卻水系統,因受時節影響,循環排污水水質、水量動搖十分大,工程設計時必需給予充沛思索。依照該石油化工廠消費請求,系統需滿足負荷50%100%。為了順應水量動搖,系統設計分為兩條線,每條線設計進水量為90m3/h。

 

  該項目請求嚴厲執行零排放,進水經過處置后回用于消費給水;處置過程中產生的濃水回收至污水深度處置系統實行濃縮處置;脫水污泥送至廠內燃燒爐燃燒發電。

 

  2、設計水質及工藝流程

 

  2.1 設計水質

 

  本項目進水由循環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,然后經過加權均勻計算得出設計進水水質,主要指標如表1所示。

 

圖片24 

  設計出水水質請求到達《石油化工給水排水水質規范》(SH3099—2000)的給水規范,濁度≤3NTU,pH值為6.58.5,CODMn≤2mg/L,Cl-≤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理池,調理水質和水量,池內設攪拌器以強化調理功用。經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,以維護后續膜處置設備,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實行濃縮處置,污泥送至廠內燃燒爐燃燒發電。

 

圖片25 

  各單元設計去除效果如表2所示。

 

圖片26 

  3、主要處置單元與設計參數

 

  調理池

 

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

 

  混凝沉淀系統

 

  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×5.0m,HRT30min;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,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造,內壁環氧樹脂防腐。絮凝池前端設管道靜態混合器,經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

 

  纖維過濾器2(11),單臺設備直徑為2700mm,設計出力為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

 

  超濾系統2套,單套產水量為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。在超濾設備前端設置管道靜態混合器,經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

 

  反浸透系統2套,單套產水量為55.5m3/h,每套反浸透系統均為一級兩段,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,系統產水率為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。在反浸透設備前端設置管道靜態混合器,經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

 

  污泥處置系統設備包括1臺普通廂式自動壓濾機及相應配藥系統、加藥系統和污泥保送系統,脫水污泥送至廠內燃燒爐燃燒發電。實踐運轉標明,脫水污泥含水率為65%75%,脫水性能良好。

 

  4、調試與運轉

 

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

 

  4.1 混凝沉淀池的調試運轉

 

  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決議性的作用。系統實踐進水濁度為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,混凝沉淀池內極短時間構成微細礬花,水體變得愈加混濁,15min后察看到大量礬花匯集緩緩下沉,構成外表明晰層,出水濁度維持在24NTU左右,效果最好。經過重復調試,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,在混凝沉淀池內大量礬花加速匯集并下沉,構成外表明晰層,出水濁度維持在18NTU左右,此時出水濁度最低,效果最好。

 

  經過7天的調試最終肯定,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 纖維過濾器的調試與運轉

 

  調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實行調試,經過4d的調試,纖維過濾器出水濁度穩定。

 

  纖維過濾器穩定運轉后,系統進水量增加,恢復至設計進水量100%負荷運轉。

 

  4.3 超濾的調試與運轉

 

  超濾系統于2014510實行調試,兩條線同時調試,進水pH值為8.0左右,溫度為2530℃,凈產水膜通量為55L/(m2?h),采用全流過濾的運轉方式。經過7天的調試,超濾設備出水濁度穩定。

 

  調試期間超濾進、出水濁度變化見表4。

 

圖片28 

  4.4 反浸透的調試與運轉

 

  調試期間反浸透出水水質見表5。

 

圖片29 

  反浸透系統于2014518實行調試,兩條線同時實行,酸計量泵調理進水pH值在6.57.5之間,復原劑計量泵調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,產水膜通量為16.67L/(m2?h)。經過10d調試,系統出水水質穩定,一切參數均滿足《石油化工給水排水水質規范》(SH3099—2000)的給水規范。

 

  滿負荷連續長期運轉數據標明,該系統運轉穩定。系統各單元實踐處置效果見表6,各單元根本到達設計處置效果。系統最終出水水質契合《石油化工給水排水水質規范》(SH3099—2000)的給水規范。

圖片30 

 

  5、投資與運轉本錢

 

  該工程總投資約為660萬元。直接運轉本錢(不含人工、設備折舊、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、運轉穩定,反浸透產水水質到達《石油化工給水排水水質規范》(SH3099—2000)的給水規范。

 

  針對混合多水源含鹽廢水預處置需設置調理池,且保證足夠的停留時間以使原水充沛混合,保證水質均一穩定,降低對后續處置的影響。

 

  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等去除效果好,出水水質穩定。

 

  超濾+反浸透是目前石油化工廠含鹽廢水回用的中心工藝,其回用水質好,運轉穩定,對后續完成廢水零排放起到減量作用。

 


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