系统工程法在废水回用于循环水系统中的应用

化T环保●156●ENVIRONMENTAL PROTECTION OF CHEMICAL INDUSTRY2011年第31卷第2期系统工程法在废水回用于循环水系统中的应用虞碧川.(中国石化镇海炼化分公司,浙江宁波315207)[摘要]阐述了将系统工程法应用于废水回用于循环水系统的必要性。总结了采用系统T.程法解决废水回用于循环水系统所存在的问题时应做到的强化废水预处理改善废水水质和提高废水回用率、完善清污分流以及污污分治的设施和管理、改善废水末端处理效果、完善循环水水质处理方案等要素。实际运行效果表明.采用系统工程法后,废水回用平稳运行期循环水系统的碳钢腐蚀.黏附速率比废水回用前和废水回用初期都明显下降,且远优于中国石化规定的指标,循环水系统的各项关键指标均明显改善。[关键词]系统T程法;清洁生产;废水回用;循环水[中图分类号] X703[文献标识码] A [ 文章编号] 1006 - 1878(2011)02 -0156 -04Application of Systematic Engineering Method toW astewater Reuse in Circulating Water SystemYu Bichuan(Zhenhai Refining and Chemical Company, SINOPEC, Ningbo Zhejiang 315207 , China)Abstract: The necessity of application of systematic engineering method to wastewater reuse incirculating water system is expounded. The solution actions for the existing problems are summarized,such as strengthening wastewater pretreatment, improving wastewater quality and increasing wastewaterreuse rate， perfecting the facilities and management for clean-contaminated water shunting andseparated treatment, improving wastewater end-treatment effect, and completing circulating watetreatment scheme. The application of systematic engineering method shows that The carbon-steelcorTosion rate and adherence rate of circulating water system in stable running period of wastewaterreuse are obviously lower than those before wastewater reuse and in the early period of wastewaterreuse, and are far better than the index specified by SINOPEC; And all the key indexes for circulatingwater system are improved distinctly.Key words : systematic engineering method ; cleaner production; wastewater reuse ; circulating water2004年,中国石化镇海炼化分公司(简称镇海1应用系统工程法的必要性炼化)将达标外排废水经适度处理后全面问用于循环水系统,目前最高回用水量可达700 Vh。镇海炼镇海炼化炼油废水回用难的原因主要有以下化采用了-套循环水深度处理技术,并从源头上采几方面:一是原油劣质化使得废水水质复杂,水质用清洁生产工艺,力求清污分流，污污分治,优化了劣化;二是高盐炼油废水和低盐炼油废水没有分开废水末端处理工艺,实施了强化上下游之间日常操处理和排放,导致废水水质难控制;三是废水处理作联系的系统工程法。运行结果表明,处理后废水设施相对落后;四是循环水水质处理方案不完善;回用于循环水系统的各项技术、经济指标均比较理想。[收稿日期] 2010-08 -14;[修订日期] 2010-11-01。本文阐述了将系统工程法应用于废水回用循[作者简介]中国煤化工缙云市人,大学，环系统的必要性,总结了采用系统工程法解决废水工程师,从事YHC N M H G- 8449037,电邮回用于循环水系统所存在的问题。yubc. zhlh@ sinopec. com。.第2期虞碧川等.系统工程法在废水回用于循环水系统中的应用.157.五是日常管理工作不到位。2.3完善清污分流、污污分治的设施和管理系统工程是运用系统思想直接改造客观世界在废水处理场新建-级废水处理系统,将高、的工程技术的总称。系统是由互相关联、互相制低浓度废水分别处理.将电脱盐废水从老区隔油系约、互相作用的若千组成部分构成的具有某种功能统中分出,使原隔油系统的进水油含量大幅度下降。的有机整体。系统思想即人们在长期的社会实践新建了处理能力为600 Vh的回用水曝气塘,中逐渐形成的将事物的各个组成部分联系起来从使曝气塘处理能 力达到1 400 th,消除了曝气塘处整体角度进行分析和综合的思想-4]。因此,应用理能力与废水场处理能力不配套引起的生产瓶颈。系统工程法来解决废水回用于循环水系统所存在查找出6个污染雨水系统的污油泄漏点,均进的问题是比较切合实际的。行了妥善处理,彻底解决了多年来炼油老区雨水暗渠的污油污染问题。2系统工程法的应用2.4改善 废水末端处理效果对均质池、隔油池、浮选池的收油器和括渣器2.1强化废水预处理炼油装置产生的废水经过废水预处理设施处进行彻底维修,加强排泥操作,改善污油脱水条件,理后进入废水处理场。各装置废水预处理设施主解决了劣质油品加工引起的废水中油含量、泥含量要有:处理高浓度含硫废水的汽提装置;处理焦化、高的问题,为生化单元稳定运行创造了条件;通过催化等装置含硫废水的除油预处理设施;废碱液贮修复A/O池内的鼓风曝气管挂膜填料等部件,确存罐和碱渣处理设施。随着原油加工量的增加和保设施完好,稳定AVO池处理负荷,改善A/O池内加工原油的高硫、高酸等劣质化品质加重,根据需的水流条件和优化控制指标,解决了A/O池运行工要加强了对现有废水预处理设施的操作管理:一是况波动频繁、A/O池出水COD偏高等问题;通过对常减压装置加强了吹汽量.电脱盐注水量的管理,曝气塘的曝气设施进行局部修理,加强曝气效果;根据原油的性质增减吹汽量及注水量,并完善了电在夏季高温时,投加杀藻剂以防止氧化塘内藻类滋脱盐系统,增设了油溶性破乳剂反应设施,最大限生,平稳控制曝气塘的碱淹废水处理量,解决了氧度减少含硫、含油废水量;二是加强对硫磺生产装化塘出水COD偏高的问题。置吸收塔和急冷塔的运行管理,全年可减少废水202.5完善 循环水水质处理方案废水回用前,用新鲜水作为补水的循环水系统kt;三是加强了对含硫废水除油预处理设施的运行即使受到系统介质泄漏等水质冲击,由于系统容量检测管理,加强排油、排渣和旋流分离效果来控制大、水体水质好,有较强的抗冲击能力。废水回用出水含油量。后,由于废水富含营养物质,再由于循环水一直处2.2改善 废水水质和提高废水回用率于富氧、高盐高磷状态,循环水系统的抗冲击能力将汽提脱硫净化水在回用于电脱盐注水和富很弱。因此,需要系统完善循环水水质处理方案,气洗涤水的基础上,又部分回用于加氢精制装置解决异养菌浓度高、高浓度C1~对不锈钢冷却器的高低分注水,回用量约占全部汽提脱硫净化水的应力腐蚀、循环水的污垢积聚和积盐等问题。65% ,可节约软化水用量约60 th;提高废水的串级2.5.1解决 异养菌浓度高的方案使用率,将催化装置的分馏塔含硫废水回用于富气一是优化余氯分析方法。废水回用于循环水，洗涤水,将常减压装置常压塔顶和减压塔顶的废水后,C1与NH, *反应生成NH2Cl,与邻联甲苯氨(3,回用于焦化富气洗涤水,减少了含硫废水总量;延3'-二甲基-4,4'-二氨基联苯)产生显色反应,干迟焦化装置实现切焦水、冷焦水的闭路循环;对加扰余氯分析;且废水回用后的还原性离子,如Fe2*、氢和抽提装置实施清洁生产改造,将回收的含硫废Mn2+和Cu2+在一-定浓度下都会与余氯产生显色反水去油后再送去废水汽提装置。应,使余氯的测定值高于实际值。为尽可能精确测新建废碱渣湿式氧化工艺处理装置,将废碱液定循环水中的p(余氯),计算方法如下:中的无机硫化物和有机硫化物氧化成硫酸盐,并使实测ρ(余氰)=白测(个匈)=空白ρ(余中国煤化工其中的有机物如酚、烃类等部分或全部氧化分解成氯)CO2和H2O,经处理的废碱液不再具有恶臭气味,自测ρ(YHCN M H式剂进行比COD显著降低。色测定得到的p (余氯);空白p (余氯)为将循环水..化T环保●158.ENVIRONMENTAL PROTECTION OF CHEMICAL INDUSTRY2011年第31卷放置在采样瓶中4 h后,不加试剂进行比色测定得物性质、浓度,排人废水处理场分类贮存和处理;安到的值。有条件的可使用对氨基二乙基苯胺硫酸排好停工废水的出路,防止造成雨水系统的污染。盐光谱测定法,测定析结果的线性度、稳定性等指(2)加强上下游装置之间的信息沟通标优于采用邻联甲苯氨的方法。废水回用后循环水和废水处理系统不再是单二是强化杀菌和进行黏泥剥离。一种杀菌剂纯的上下游关系,例如在冬季循环水中细菌易控制使用一-定时间后,微生物往往会对其产生抗药性,的阶段,可适当提高碱渣处理量,既削减碱渣库存为达到控制微生物的目的,需要不定期投加其他杀量又提高了回用废水的总碱度,使循环水系统无需菌剂。夏季可根据黏泥或微生物的污染情况,提高加碱就能满足总碱度的运行指标要求。通过信息投加杀菌剂的频率或投加强化型杀菌剥离剂。沟通和配合操作,可使循环水和废水处理系统有机2.5.2 解决高浓度Cl~ 对不锈钢冷却器应力腐蚀结合,达到共赢的结果。的方案(3)加强对水冷器的管理一是在工业循环水温度为50~80 C时，CI在定期检测.记录装置水冷器进出口温度,对水循环水中的质量分数要低于1 x10-3 ,以避免Cr-温高流速低的水冷器进行存档反馈;检查水冷器Ni不锈钢循环水冷却器发生应力腐蚀开裂。的结垢、腐蚀情况,对水温低、流速高的水冷器进行.二是在制造换热器时对管子和管板的胀接部装置操作调整;大修后的水冷器投用前必须进行打位及U型管的弯曲部位的残余应力进行消除。压试漏,确保装置正式运行后介质不泄漏;注重水三是在循环水冷却器装置和现场旁路系统内冷器材质、结构的选型,重视水冷器制造过程的质进行挂片试验,并加强对腐蚀严重部位的监测'。量监督,配用合适的水冷器垫片和涂层,跟踪存档2.5.3解决循环水积盐的方案水冷器的使用时间和堵管情况。高温油泵轴承密封面冷却水改用新鲜水。一(4)加强对班组查澜技能的培训是可解决循环水在高温条件下积盐倾向严重及机.对班组进行系统培训,包括介质泄漏后对水质泵端面密封难以冷却的问题;二是改用新鲜水比循的影响,不同介质在循环水中所表现的外观特征,环水降低了成本;三是无论是新鲜水还是循环水直各装置的总管回水采样阀位置,如何采样,如何排排后都以含油废水的形式排入废水处理场处理后除、确认、锁定泄漏源等。目前查漏时间能缩短至4回用,改用新鲜水可避免废水水质的恶性循环。h内(公司规定24h内),有的甚至能根据泄漏特征对于冷却器污垢沉积的问题，可采用气-水冲.和以往积累的经验、数据迅速直接查找到泄漏源，洗法,在冷却器的进口管线上接压缩风机,冷却器明显减轻了因系统介质泄漏对循环水水质的冲击,中有污垢沉积时,采用气水体积比为2 : 1、风压高.减少了排污置换用新鲜水量。于水压0.05MPa的操作条件进行间断式冲洗,每3运行效果次5min,根据污垢大小决定冲洗次数。2.5.4加强日常管理工作采用系统T程法,废水回用前后循环水系统的(1)加强对装置废水的排放管理碳钢腐蚀、黏附速率见表1。由表1可见，废水回用为避免环境污染事件的发生，采取上游相关装平稳运行期循环水系统的碳钢腐蚀、黏附速率比废置严格控制并尽量减少含硫废水的产生量;装置停水回用前和废水同用初期都明显下降，且远优于中工改造前留足罐容量以备贮存高浓度废水，避免冲国石化规定的指标(碳钢腐蚀速率小于0. 1 mm/a,击生化系统;部分停T.排放的废水可先经过预处.黏附速率小于20 mg/(cm2●月))。说明采取系统理,以避免冲击废水处理场;对除臭产生的废水、钝工程法管理后,目前循环水的腐蚀、黏附速率能够化液、化学清洗废液等,先采样分析,根据所含污染满足装置水冷设备长周期运行的要求。表1废水回用前后循环水系统的碳钢腐蚀、黏附速率试样试片腐蚀速率/(mm.a"')试管腐蚀速率/(mm●a')试管黏附速率/(mg.cm~2●月I)废水回用前0. 035 00.069 4中国煤化工6废水回用初期0.033 00.043 9MHCNMH G .废水问用平稳运行期0.031 20.031 611. 08.第2期虞碧川等.系统T.程法在废水回用于循环水系统中的应用废水回用前后循环水系统的各项关键指标见稳运行期与废水回用初期相比,循环水系统的各项表2。由表2可见,采用系统工程法后,废水回用平 关键指标均明显改善。表2废水回用前后循环水系统的各项关键指标试样细菌总数/(个●mL~)浓缩倍数/倍综合合格率,%吨水药剂成本/元废水回用前18 4863.396.80.0074废水回用初期48 6822.895. 10.013 6废水回用平稳运行期34 1163.196. 70.011 4的各项关键指标均明显改善。4结语参考文献在废水回用系统中,水质的预防管理是技术管理的核心,无论是废水处理场的生化系统还是循环[1] 侯克复.环境系统I程[ M].北京:理工大学出版社，水系统,一旦水质恶化以后,水质的恢复运行都将[2] 张焕勇,周军红.应用系统工程理论管理公用工.程1992:1-5.非常漫长。废水回用系统要特别注重技术应用和[J].维纶通讯, 2004, 24(4):41 -42.日常管理。采用系统T程法解决废水回用于循环[3] 卢宝良,宋长江应用系统T程加强粉尘管理减少职水系统所存在的问题应做到如下几点;强化废水预业病发生[J].工业安全与环保，2009, 35(6):63处理;改善废水水质和提高废水回用率;完善清污- 64.分流以及污污分治的设施和管理;改善废水末端处[4]郭宏山炼油废水处理的现状、问题及对策[J].化工理效果;完善循环水水质处理方案。采用系统工程环保,2010,30(2):93 -99.法后,废水回用平稳运行期循环水系统的碳钢腐5]都跃良. 镇海炼化炼油装覺换热器腐蚀防护技术评述蚀、黏附速率比废水回用前和废水回用初期都明显[J].腐蚀与防护, 2005, 26(3) :120- 124.，(编辑祖国红)下降,且远优于中国石化规定的指标,循环水系统专利文摘●-种铁-碳微电解处理高浓度含铜抗生素废水采用酸性蚀刻废液制备及回收铜的方法高纯氧化铜的方法该发明涉及一种铁-碳微电解处理高浓度含该发明公开了一种采用酸性蚀刻废液制备高铜抗生素废水及回收铜的方法,属于水处理应用及纯氧化铜的方法,包括如下步骤:(1)将酸性氯化铜资源化领域。该方法以高浓度的含铜抗生素废水蚀刻废液注人30% ~35%(质量分数)、温度40 ~为处理对象,主要采用廉价的铁粉和炭粉为原料，60 C的氢氧化钠溶液中,生成氧化铜;(2)对氧化铜利用过程中炭的吸附作用、铁的还原作用以及铁-进行洗涤;(3)使氧化铜在100 ~300 C干燥、烧结,碳微电池的氧化还原作用等,一方面消减废水中有得到纯度大于99.0%的针状晶氧化铜;(4)将步骤机物负荷与抗生素的浓度,另一方面还原废水中的(1)产生的中和液及步骤(3)产生的洗涤液混合、加Cu2* ,使其从液相转化到固相之中,进而提高了废热,蒸发结晶,得到工业盐和蒸馏水。采用该方法水的可生化性,是生化方法强有力的补充。同时对可使酸性氯化铜蚀刻废液中的铜得到有效回收,生反应后的残渣进行压滤,对滤渣进行焚烧,并进一成高精度的氧化铜，而且中和液和洗涤液可经加步提纯酸化得到CuCl2成品。CuCl2是生产抗生热蒸发结晶形成工业盐和蒸馏水,因此采用该方素黄连素过程中的必不可少的一种催化剂原料,进法不会有废水产生,实现了废水的零排放,具有非而实现铜的循环利用。/CN101941749A,2011-常好的环保的'C￥mt,2011-01中国煤化工”01 -12-05HCNMHG.