先进循环水处理技术的应用

第24卷第10期工业水处理VoL 24 No 102004年10月Industrial Water treatmentOct.,2004经验交流先进循环水处理技术的应用杨硕,邢雅静,陈网青抚顺石化公司洗涤剂化工厂,辽宁抚顺113006)[摘要]抚顺石化公司洗涤剂化工厂采用先进的水处理技术—一AEC及 DIANIO(DⅡ),在大量使用中水作为循环水系统补水水源和较高浓缩倍数下,裝置运行稳定,创造了较好的节水效果。[关键词]循环水处理;污水回用;高浓缩倍数;节水[中图分类号]TQ085:412[文献标识码]B[文章编号]1005-829X(2004)10-0059-03自20世纪80年代以来,全球性的淡水资源的系列产品AEC(聚环氧琥珀酸类聚合物)、抗卤素氧短缺已经愈演愈烈,城市工业用水紧张问题日趋明化的噻唑类铜缓蚀剂以及配套的自动加药装置系显,近年来,污水处理及中水回用技术已日臻成熟,统。改造后水场处理效果明显提高。2001年12月,对于石油化工行业,实现污水回用,不仅具有广泛的洗化厂污水场扩改后,具备150t/h的回用能力;针社会效益而且还具有明显的经济效益。对处理后污水硫酸根浓度高、磷酸根波动幅度较大1洗化厂循环水系统及电导率较高等特点,2002年5月19日又将原提抚顺石化公司洗涤剂化工厂主要生产装置是从供的AEC方案调整为 DIANIO(DⅡ)方案,该技术国外引进,换热设备为碳钢、不锈钢、铜等,辅助装置采用了阻垢分散专利系列产品HPS和抗卤素氧化除碳钢、不锈钢、铜外,还有铝换热器,共有水冷却换的噻唑类铜缓蚀剂,以回用污水作补水,取得了良好热器183台(空分有2台直接冷却器),2001年71的缓蚀阻垢和菌藻控制效果台机泵冷却水由工业水冷却改造为循环水冷却,配2AEC及DⅡ方案的特点有两座敞开式水场,一座供生产装置——界区循环(1)AEC及DⅡ方案采用的药剂具有抗水解和水场,循环量为2100m3h,一座供辅助装置——空抗卤素氧化分解性,有较好的溶解性和稳定性,使得分循环水场,循环量为2800mh。其在水中的有效停留时间长,可保持水质稳定,同时2001年4月前,水场采用有机磷系配方与杀菌它们与卤素有良好的配伍性,可让低价高效的液氯剂(FU93A与1227)配合使用,存在如下问题:(1)界连续投加,充分发挥其对系统细菌的抑制作用。区水场腐蚀速率有超标现象;(2)由于空分装置水洗2)根据排污量进行加药,能够保证系统里有足塔对泡沫的敏感性,2000年岀现过因投加杀菌剂造够的药剂浓度,确保缓蚀效果;水质容忍能力强,有成停车的事件;(3)空分水场由于夏季热负荷较高,着很好的分散性能,可以在高浊度、高浓缩倍数的状设备结垢倾向严重,距离水场最远的空分仪表风压况下运行。在系统浊度40mg,浓缩8倍的情况缩杋冷却器毎2个月需拆洗Ⅰ次;(4)换热设备换热下,也不发生污垢的沉积,并有较好的防腐蚀性能。效率低,难以满足生产的需要;(5)系统有介质泄漏(3)能连续的抑制微生物生长。使系统余氯质量时,配方难以满足水质要求,造成药剂和水的浪费,浓度维持在0.1~0.3mg/L,可确保系统中的微生物对换热设备产生不良影响;(6)系统作清洗预膜时需始终在较低的水平。在装置停工前后进行,且需大量置换新水;(7)人工(4)实时在线检测和自动控制加药,把连续采集分析,投加药剂,使系统药含量波动较大,难以形成的pH、电导率、ORP等信号送入PLC控制器和控制稳定的处理效果微机中,用于自动控制加药泵、排污阀的启停和操作2001年4月采用北京金应利公司提供的美国指令的修改,从而达到自动控制的目的使药剂调整GE Betz水处理技术的AEC方案对原水处理方案进更及时,达到更中国煤化工叩菌的处理行了改造。AEC方案采用了阻碳酸盐垢的高效专利效果CNMHG经验交流工业水处理2004-10,24(10)3AEC与DⅡ方案采用的药剂与设备设了一间凉水塔,一台循环水泵,由于AEC处理效我国对工业污水回用水质尚未制定相应的水质果良好,装置扩改投运后,循环水单耗大幅度下降。标准,洗化厂考虑了DⅡ方案提供的循环水补水水腐蚀速率空分水场由原来的006mm/a降至0.04质上限和1999年国家环保局颁布的污水回用生活mm/a,界区水场由0.08mm/a下降到005mm/杂用水水质标准后,增加了对回用污水的细菌总数(2)AEC配方中的BD1501生物分散剂良好的和浊度指标的控制,具体指标见表1。性能减少了黏泥的沉积,系统结垢倾向下降,空分仪表1水处理技术对回用污水的水质要求表风压缩机冷却器清洗周期大大延长,没出现过因国家生活杂DⅡ配方的容现场回用污水凊洗冷却器而停机现象。空分水场沉积速率由原来项目用水标准许补水水质控制指标的16mcm降至8.7mcm,界区水场由13mcm下降到52BOD/(mg·L)10(3)换热器效率提高,原来设备的外喷淋水全部取消。配方泡沫较少,可以满足空分水洗塔的工艺要游离性氯/(mg·L)0.1-0.20.1-0.2求。冷却塔外观明显改善,循环塔水泥柱及水池干NH3-N/(mgL-净,无青苔、绿藻,微生物控制良好浊度/(mg·L)15(4)对水质变化的调节能力强,2001年6月,出6~8,6异养菌总数/L4大肠杆菌<5103-104103~104现一次装置泄漏,没有采取大排大补的处理方式,采电导率/(μScm2)取了AEC应急方案,当月水场各项目的指标全部达800~1000钙离子/(mg·L)150~200标。空分水场浓缩倍数由原来的4提高到8,界区由3提高到4.5,补水量及排污量大大减少。提高了循(1)AEC与DⅡ方案采用的药剂及加入质量浓环水的管理水平,降低了工人的劳动强度提高了操度见表2作平稳率表2AEC与DⅡ方案采用的药剂及质量浓度5DⅡ方案投用后情况DⅡ运行近一年多来,在接受了比AEC更苛刻AEC药剂名代号gL)代号质量浓度/备注质量浓度/的补水条件下,保持了AEC配方的技术优点,达到了AEC技术的处理效果,几项主要指标对比如下BL530745阻垢剂AEC3116100(1)换热器热效率及腐蚀速率与AEC持平或优铜缓蚀剂AZ8101于AEC。空分循环水场腐蚀速率与污水回用前基本分散剂BD50150BD150150间歇投加持平,界区循环水场比回用前还略有降低,而且,两个非氧化性杀菌剂10NX1106间歇投加水场的腐蚀速率0.0445mma和0.0348mm/a都远小于0.125mm/a的国家标准,和小于0.075mm/a的缓蚀剂POT6101公司标准;水冷设备保持了较好的运行状况,满足了杀菌剂漂白水余C10.2漂白水余C10.2调pH浓硫酸浓硫酸生产裝置满负荷生产的需要。(2)异养菌总数虽然有所上升,但仍基本控制在(2)AEC转化为DⅡ方案后的设备调整。原103L,远小于105L的控制指标,不会对水稳系统AEC控制加药设备( PROCARE500)进行了扩能改造成不利影响造,新增部分加药泵及相应的控制回路。为控制补3)浓缩倍数有所下降,但补水量增加不多。这水细菌总量,在污水回用裝置的流岀线上增设加氯是因为污水回用作补水后,循环水电导率、硬度等设施,氯的加入量由污水线上(靠近循环水池一侧)均明显上升。为了使水质达到AEC技术的处理效新增在线ORP表来监测,原循环水的加氯设施保果,适当降低了浓缩倍数,将循环水电导率控制在留,回用污水的电导由新增在线电导表监测。<5000μS/cm(贝迪公司所承诺的循环水电导率的4AEC方案投用后情况控制指标为<6,(1)洗化厂烷基苯裝置由原来的14×105t/a提6AEC与D中国煤化工高到2.0×10t/a,尽管循环水场作了配套的扩改,增(1)循环水CNMH项见表360工业水处理2004-10,24(10)杨硕,等:先进循环水处理技术的应用经济效益分析表3水场污水回用前后补水水质2002年6~8月,洗化厂共回用污水143×105t原补水回用补水每吨工业水价格为2元,总计节约费用为2868万元。污水回用增加的处理成本包括总碱度(以CaCO3计)/(mg·L钙硬度(以CaCO3计)/(mg·L)(1)增加动力消耗:(31kW×2)/140m/h=045正磷/(mg·L-)0.03kW·h/m3,工业电费为05元/(kWh);每吨回用污水导率/(pScm2)动力费为0225元;3个月计322万元。(②)增加的污水药剂消耗:每吨污水增加菌藻灵硫酸根/杀菌剂42g价值0.25元,3个月计358万元。铜/(ng·L(3)增加的循环水药剂消耗:每毎吨循环水补水增铁/(mg·L-)加POT610125g,价值1.5元,PY520445g,价值硅(以SO2计)/(mg·L)3.91L530745g,价值3.285元;每吨循环水补水减少AEC3116100g,价值7元;合计每吨循(2)水场水质指标见表4。环水增加1.7元,3个月共补充循环水60480t,计表4水场水质指标10.28万元界区循环水场空分循环水场(4)减少排污费:每吨水0.15元,计2.15万元。回用前回用后回用前回用后3个月节约资金总计13.93万元。H8.6电导率/(μS·cm2)980279019804900因6月及8月两次控制阀损坏,回用水量受到浊度/(mg·L187定影响,随着设备运行的逐步稳定,回用水量还应正磷/(mg·L有较大的上升空间。洗化厂循环水处理水平的不断Ca2(以CaCO3计)/(mgL)161.2389170750提高,达到了改善水质、降低水消耗、减少换热器的硬度/(mg·L)检修费用、延长装置运行周期的目的。总铁/(mg·L)参考文献]浓缩倍数悬浮物/(mg·L)[1]周本省.工业水处理技术[M].第2版.北京:化学工业出版社油/(mg·L)2002.219-220异养菌总数/L24×1034.5×10354×1022.3×103沉积速率/mcm[作者简介]杨硕(1969—),1991年毕业于辽宁石油化工学校,助理工程师,现为抚顺石化公司洗涤剂厂动力分厂副主任。电腐蚀速率/mma1)0.06290.04550.03860.0348话0413-6604231-832656, E-mail: yangshuo69@126com补水量/(th-)[收稿日期]2004-06-23(上接第55页)理,2001,21(8):19-21[6]SH2604.11-1998,水处理剂2-膦酸基-1,2,4三羧基丁烷[S][参考文献][7]韩应琳,刁月民.2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸的合成[J.工业[1]何铁林.水处理化学品手册[M].北京:化学工业出版社,2000水处理,1993,13(6):16-198]汪祖模,蔡兰坤,有机鰧酸羧酸型水质稳定剂的研究Ⅱ.2-膦酸2]祁鲁梁,李永存,杨小莉.水处理药剂及材料实用手册[M].北京丁烷-1,2,4-三羧酸的合成J华东化工学院学报,1989,15(6)中国石化出版社,2000.92-96[3]Kleinstuck R, Lensch C, Immenkeppel M, et al. 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