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      1. 山東鑫泰水處理技術(shù)股份有限公司

        Top-Quality Manufacturer In Water Treatment Industry

        水處理行業(yè)優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)商

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        企業(yè)動態(tài)

        膜法水處理技術(shù)在煉油污水回用中的應(yīng)用

        2009/4/27

          膜法水處理技術(shù)在煉油污水回用中的應(yīng)用

          • 簡介:石化企業(yè)是一個用水大戶,近年來,隨著水資源日益匱乏,水源的供給已經(jīng)成為限制企業(yè)擴產(chǎn)、增產(chǎn)的制約因素。一方面水資源嚴重短缺,另一方面工業(yè)用水浪費問題嚴重、耗水量大,目前我國每加工一噸原油的取水量與發(fā)達國家相比還有相當(dāng)?shù)牟罹啵庸嵱偷乃牧渴菄獾慕?倍)。
          • 關(guān)鍵字:膜法,水處理技術(shù),煉油污水,回用中的應(yīng)用 
           

          1 簡介

            石化企業(yè)是一個用水大戶,近年來,隨著水資源日益匱乏,水源的供給已經(jīng)成為限制企業(yè)擴產(chǎn)、增產(chǎn)的制約因素。一方面水資源嚴重短缺,另一方面工業(yè)用水浪費問題嚴重、耗水量大,目前我國每加工一噸原油的取水量與發(fā)達國家相比還有相當(dāng)?shù)牟罹啵庸嵱偷乃牧渴菄獾慕?倍)。

            為了緩解水資源短缺,各石化企業(yè)作了兩方面的工作,一是節(jié)約用水,特別是提高工業(yè)用水的利用率;二是尋找新的可利用非傳統(tǒng)水資源(工業(yè)污水、生活污水、海水等),最為可行的途徑是實現(xiàn)污水回用。

            使用非傳統(tǒng)水資源面臨的問題是水源水質(zhì)惡化、污染物更加復(fù)雜,常規(guī)的水處理工藝(包括生化處理、混凝、澄清、氣浮、活性炭吸附等)不能高效地去除這些污染物,只能實現(xiàn)污水的簡單回用,如沖廁、綠化等,不能實現(xiàn)真正意義的回用,如代替自來水、鍋爐用水、工業(yè)工藝用水等。作的最好的也只是回用于循環(huán)水補水。膜法水處理技術(shù)的應(yīng)用可使大部分的工業(yè)污水得到回用。膜分離技術(shù)是近幾年來發(fā)展迅速的一種高新技術(shù),具有分離效果好、占地小、操作簡單、安全環(huán)保優(yōu)點。

            本文主要闡述煉油廠利用其污水廠處理后的外排污水做為原水,經(jīng)合理的深度處理后,達到一定的水質(zhì)標準,回用至煉油廠鍋爐補給水系統(tǒng)。特別是在石化工業(yè)污水回用的膜深度處理技術(shù)方面,燕山石化公司與浙江歐美環(huán)境工程有限公司合作做了大量的試驗工作,在此基礎(chǔ)上建成了燕山石化煉油廠410 m3/h的 “超濾+反滲透”膜法回用污水除鹽裝置,將污水經(jīng)除鹽后回用于鍋爐補給水,實現(xiàn)了真正意義的污水回用。

          2 “全膜法”水處理工藝

            全膜法(Integrated Membrane Technology, IMT)水處理工藝,是浙江歐美環(huán)境工程有限公司基于多年的工程實踐經(jīng)驗,圍繞先進的膜科技而提出的全新的水處理工藝設(shè)計理念。它將不同的膜工藝有機地組合在一起,以經(jīng)過生化、過濾等常規(guī)處理后達標排放的市政污水、工業(yè)廢水為進水,采用“超濾→反滲透→EDI”的組合工藝,達到高效去除污染物以及深度脫鹽的目的,滿足各種用途的水質(zhì)要求。

            超濾是專為中水回用、污水/廢水處理、反滲透預(yù)處理設(shè)計的膜分離產(chǎn)品。它采用親水性PVDF材質(zhì),抗氧化、耐酸堿,具備優(yōu)良的抗污染性能以及大通量的保證,適應(yīng)最復(fù)雜的水質(zhì),已經(jīng)達到國際先進水平,在國內(nèi)外廢水回用領(lǐng)域已獲得了廣泛的應(yīng)用。

            反滲透作為脫鹽系統(tǒng)的核心,已廣泛應(yīng)用于各種廢水回收利用。采用反滲透脫鹽較經(jīng)濟,原水含鹽量越高,反滲透經(jīng)濟性越明顯,尤其是當(dāng)含鹽量超過300mg/L,反滲透脫鹽比離子交換更經(jīng)濟實用。

            EDI系電滲析技術(shù)(ED)和離子交換技術(shù)(DI)有機結(jié)合,它既克服了電滲析不能深度脫鹽的缺點,又彌補了離子交換不能連續(xù)工作、需消耗酸堿再生的不足,把離子交換、離子遷移、樹脂再生融為一起,達到連續(xù)除鹽的目的,而且運行維護簡便,沒有酸堿排放污染。螺旋卷式結(jié)構(gòu)電除鹽器(EDI),具有獨特的可拆卸式結(jié)構(gòu),更寬的進水指標,獨特的同心圓電極結(jié)構(gòu)以及獨特的整體密封結(jié)構(gòu)等技術(shù)特點和優(yōu)勢,其技術(shù)含量領(lǐng)先國內(nèi)同行的水平,達到國際先進水平,填補了國內(nèi)空白,打破了國外公司筑起的技術(shù)保護屏障,擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán),已獲得中美多項專利。

            “全膜法”工藝中,超濾預(yù)處理可以截留原水中的各種懸浮物、膠體以及有機污染物,同時實現(xiàn)保護下游反滲透膜、延長反滲透膜壽命的作用;反滲透處理可進一步去除98%的無機離子、硅、有機物;而EDI則可去除剩余離子、硅等。

            全膜法(IMT)水處理技術(shù)作為一種先進的膜法水處理工藝,現(xiàn)已成功應(yīng)用于石化、電力、石油、冶金、制藥以及市政等多個領(lǐng)域,能夠?qū)⒑K?、苦咸水、市政及工業(yè)廢水等處理成符合各種要求的工業(yè)用水或者生活用水,產(chǎn)水水質(zhì)達到電子超純水、鍋爐補給水以及各種工藝用水、回用水的要求。IMT系統(tǒng)不僅使得廢水資源得到回用,而且該系統(tǒng)完全以物理分離的方式實現(xiàn)水的凈化,無需大量使用酸堿等化學(xué)藥劑,是工業(yè)純水制備的清潔生產(chǎn)工藝。

          3 污水回用處理工藝流程

            設(shè)計反滲透產(chǎn)水規(guī)模410m3/h,超濾產(chǎn)水規(guī)模560m3/h。

            從西區(qū)輸來的回用污水進入300m3原水罐,再經(jīng)過原水提升泵進入超濾裝置,去除水中的細菌殘體、膠體微粒、大分子的有機物等,超濾出水水質(zhì)達到反滲透裝置的進水條件;超濾出水投加還原劑和阻垢劑經(jīng)高壓泵加壓進入反滲透裝置,反滲透裝置主要去除水中溶解鹽類、SiO2膠體等,反滲透產(chǎn)水再入原有離子交換系統(tǒng)進一步除鹽后用于鍋爐補給水。

          4 原水水質(zhì)

            原水是燕化西區(qū)輸送過來的回用污水,其水質(zhì)如下表所示。

            燕化西區(qū)輸送過來的回用污水水質(zhì)參數(shù)

            序號 項目 單位 數(shù)

            1 PH 6.5-8.5

            2 可溶性固體 mg/L 1083

            3 懸浮性固體 mg/L 6.7

            4 COD mg/L 34

            5 總硬度 mg/L 385

            6 總堿度 mg/L 68.5

            7 鈣離子 mg/L 270

            8 氯離子 mg/L 201

            9 鉀離子 mg/L 4.3

            10 氨氮 mg/L 1

            11 電導(dǎo)率 μs/cm 1710

            燕山石化運用歐美水處理系統(tǒng)后產(chǎn)水水質(zhì)參數(shù)

            序號 項目 單位 數(shù)

            1 PH 6.5

            2 懸浮性固體 mg/L 0

            3 COD mg/L 小于1.0

            4 總硬度 mg/L 小于5

            5 總堿度 mg/L 小于2

            6 鈣離子 mg/L 小于5.4

            7 氯離子 mg/L 小于4

            8 鉀離子 mg/L 小于0.01

            9 氨氮 mg/L 0

            10 電導(dǎo)率 μs/cm 小于15

          5 主要設(shè)備設(shè)計參數(shù)

            5.1 超濾裝置

            系統(tǒng)設(shè)計超濾裝置10套,設(shè)計處理量560m3/h,產(chǎn)水SDI≤3.0,產(chǎn)水濁度≤0.2,自用水率≤5%。

            系統(tǒng)采用全自動控制,10套超濾裝置可同時運行,也可單獨運行,根據(jù)用水量要求靈活投運。

            在該項目中采用了親水性好、壽命長、過濾精度高的OMEXELLTMSFP超濾作為反滲透的前處理,高效地去除了懸浮物、膠體等,保證了反滲透的可*運行。

            OMEXELLTMSFP系列超濾膜,采用聚偏氟乙烯(PVDF)材料,系雙皮層中空纖維結(jié)構(gòu),可長期耐受高濃度的氧化劑,充分抑制微生物繁殖。采用不易堵塞的外壓式結(jié)構(gòu),具有更高的截污量,更大的過濾面積,使清洗更簡便、徹底。采用全流過濾方式,自用水量小。

            5.2 反滲裝置

            系統(tǒng)設(shè)計反滲透裝置4套,設(shè)計產(chǎn)水量410m3/h,每套產(chǎn)水103m3/h脫鹽率≥98%,回收率≥75%。

            反滲透采用DOW的BW30-365FR抗污染膜,一級二段排列,抗污染反滲透膜且具有親水性,對有機物的吸附性小,膜元件和系統(tǒng)運行壽命長,可延長膜的清洗周期,降低清洗費用。

            5.3 工藝輔助系統(tǒng)

           ?。?)氧化劑加藥裝置,用于向超濾進水和反洗水中投加氧化劑,防止細菌等微生物在超濾膜繁殖并去除部分有機物。

            (2)還原劑裝置,用于向反滲透進水投加還原劑,還原水中的氧化性物質(zhì),保護反滲透膜。

           ?。?)阻垢劑加藥裝置,用于向反滲透進水中投加阻垢劑,以防止膜元件結(jié)垢。

          6 運行情況

            該項目于2004年11月初通過燕山石化公司驗收并投入連續(xù)的工業(yè)應(yīng)用,裝置運行穩(wěn)定,各項性能指標達到合同要求:

           ?。?)超濾裝置

            產(chǎn)水SDI<2.5

            產(chǎn)水濁度<0.2NTU

            回收率≥95%

           ?。?)反滲透裝置

            每套產(chǎn)水量103m3/h

            回收率≥75%

            脫鹽率>98%

            產(chǎn)水CODMn<1mg/L

          7 技術(shù)經(jīng)濟分析

            采用膜法水處理技術(shù),對回用污水進行除鹽后用于鍋爐補給水,代替了原來一直使用的新鮮水(地表水),新鮮水取用比原來減少500m3/h( 4000000m3/年), 外排污水量減少400m3/h( 3200000m3/年)。

            采用膜法水技術(shù)加上原有離子交換系統(tǒng)對回用污水進行除鹽用于鍋爐補給水與原離子交換系統(tǒng)采用新鮮水(地表水)除鹽用于鍋爐補給水的噸水運行費用比較如下表:

          項目 價格 噸除鹽水消耗 噸除鹽水費用 新鮮水 回用污水 新鮮水 回用污水

            電 0.52元/kw.h 0.76kw.h 1.13kw.h 0.4 0.79

            酸 1610元/t 0.617kg 0.002kg 0.99 0.01

            堿 1600元/t 0.355kg 0.001kg 0.57 0.01

            蒸汽 120元/t 0.009t 0 1.08 0

            新鮮水 3.8元/t 1.05t 0 4.0 0

            回用污水2.0元/t 0 1.4t 0 2.8

            膜更換 0.64

            化學(xué)藥劑 0.28

            液氨 0.02

            合計 7.04 4.55

            從上表可以看出,膜法回用污水除鹽裝置建成后,污水代替了新鮮水,每噸除鹽水的運行成本降低了2.49元,除鹽水量按400t/h,年運行時間按8000h計算,則除鹽水系統(tǒng)每年可節(jié)約運行700多萬元。

          8 膜法水處理技術(shù)在污水回用領(lǐng)域的應(yīng)用前景

            膜技術(shù)是一門嶄新的跨學(xué)科實用化技術(shù)。半個世紀以來,膜技術(shù)已成功地在海水、苦咸水淡化,純水、超純水制備以及工業(yè)廢水處理等方面得到規(guī)?;瘧?yīng)用。此外,它在食品加工、醫(yī)藥制造以及化學(xué)工業(yè)的許多方面都有極佳表現(xiàn),被公認為是21世紀最有前途的高新技術(shù)之一。

            水質(zhì)是決定水的用途的關(guān)鍵因素,單一的物化或生化處理很難達到各種不同用途的回用要求。采用膜法水處理技術(shù)與其它技術(shù)的嫁接,可以實現(xiàn)市政污水和工業(yè)廢水的綜合利用。而它們的組合工藝是使污水得到回用的一個重要途徑,它確保了污水回用處理工藝的廣泛適應(yīng)性和低成本的運行和維護。膜法水處理工藝因產(chǎn)水水質(zhì)好,效率高,占地少等優(yōu)點,必將在污水回用處理領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

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