先進(jìn)循環(huán)水處理技術(shù)的應用

第24卷第10期工業(yè)水處理VoL 24 No 102004年10月Industrial Water treatmentOct.,2004經(jīng)驗交流先進(jìn)循環(huán)水處理技術(shù)的應用楊碩,邢雅靜,陳網(wǎng)青撫順石化公司洗滌劑化工廠(chǎng),遼寧撫順113006)[摘要]撫順石化公司洗滌劑化工廠(chǎng)采用先進(jìn)的水處理技術(shù)—一AEC及 DIANIO(DⅡ),在大量使用中水作為循環(huán)水系統補水水源和較高濃縮倍數下,裝置運行穩定,創(chuàng )造了較好的節水效果。[關(guān)鍵詞]循環(huán)水處理;污水回用;高濃縮倍數;節水[中圖分類(lèi)號]TQ085:412[文獻標識碼]B[文章編號]1005-829X(2004)10-0059-03自20世紀80年代以來(lái),全球性的淡水資源的系列產(chǎn)品AEC(聚環(huán)氧琥珀酸類(lèi)聚合物)、抗鹵素氧短缺已經(jīng)愈演愈烈,城市工業(yè)用水緊張問(wèn)題日趨明化的噻唑類(lèi)銅緩蝕劑以及配套的自動(dòng)加藥裝置系顯,近年來(lái),污水處理及中水回用技術(shù)已日臻成熟,統。改造后水場(chǎng)處理效果明顯提高。2001年12月,對于石油化工行業(yè),實(shí)現污水回用,不僅具有廣泛的洗化廠(chǎng)污水場(chǎng)擴改后,具備150t/h的回用能力;針社會(huì )效益而且還具有明顯的經(jīng)濟效益。對處理后污水硫酸根濃度高、磷酸根波動(dòng)幅度較大1洗化廠(chǎng)循環(huán)水系統及電導率較高等特點(diǎn),2002年5月19日又將原提撫順石化公司洗滌劑化工廠(chǎng)主要生產(chǎn)裝置是從供的AEC方案調整為 DIANIO(DⅡ)方案,該技術(shù)國外引進(jìn),換熱設備為碳鋼、不銹鋼、銅等,輔助裝置采用了阻垢分散專(zhuān)利系列產(chǎn)品HPS和抗鹵素氧化除碳鋼、不銹鋼、銅外,還有鋁換熱器,共有水冷卻換的噻唑類(lèi)銅緩蝕劑,以回用污水作補水,取得了良好熱器183臺(空分有2臺直接冷卻器),2001年71的緩蝕阻垢和菌藻控制效果臺機泵冷卻水由工業(yè)水冷卻改造為循環(huán)水冷卻,配2AEC及DⅡ方案的特點(diǎn)有兩座敞開(kāi)式水場(chǎng),一座供生產(chǎn)裝置——界區循環(huán)(1)AEC及DⅡ方案采用的藥劑具有抗水解和水場(chǎng),循環(huán)量為2100m3h,一座供輔助裝置——空抗鹵素氧化分解性,有較好的溶解性和穩定性,使得分循環(huán)水場(chǎng),循環(huán)量為2800mh。其在水中的有效停留時(shí)間長(cháng),可保持水質(zhì)穩定,同時(shí)2001年4月前,水場(chǎng)采用有機磷系配方與殺菌它們與鹵素有良好的配伍性,可讓低價(jià)高效的液氯劑(FU93A與1227)配合使用,存在如下問(wèn)題:(1)界連續投加,充分發(fā)揮其對系統細菌的抑制作用。區水場(chǎng)腐蝕速率有超標現象;(2)由于空分裝置水洗2)根據排污量進(jìn)行加藥,能夠保證系統里有足塔對泡沫的敏感性,2000年岀現過(guò)因投加殺菌劑造夠的藥劑濃度,確保緩蝕效果;水質(zhì)容忍能力強,有成停車(chē)的事件;(3)空分水場(chǎng)由于夏季熱負荷較高,著(zhù)很好的分散性能,可以在高濁度、高濃縮倍數的狀設備結垢傾向嚴重,距離水場(chǎng)最遠的空分儀表風(fēng)壓況下運行。在系統濁度40mg,濃縮8倍的情況縮杋冷卻器毎2個(gè)月需拆洗Ⅰ次;(4)換熱設備換熱下,也不發(fā)生污垢的沉積,并有較好的防腐蝕性能。效率低,難以滿(mǎn)足生產(chǎn)的需要;(5)系統有介質(zhì)泄漏(3)能連續的抑制微生物生長(cháng)。使系統余氯質(zhì)量時(shí),配方難以滿(mǎn)足水質(zhì)要求,造成藥劑和水的浪費,濃度維持在0.1~0.3mg/L,可確保系統中的微生物對換熱設備產(chǎn)生不良影響;(6)系統作清洗預膜時(shí)需始終在較低的水平。在裝置停工前后進(jìn)行,且需大量置換新水;(7)人工(4)實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測和自動(dòng)控制加藥,把連續采集分析,投加藥劑,使系統藥含量波動(dòng)較大,難以形成的pH、電導率、ORP等信號送入PLC控制器和控制穩定的處理效果微機中,用于自動(dòng)控制加藥泵、排污閥的啟停和操作2001年4月采用北京金應利公司提供的美國指令的修改,從而達到自動(dòng)控制的目的使藥劑調整GE Betz水處理技術(shù)的AEC方案對原水處理方案進(jìn)更及時(shí),達到更中國煤化工叩菌的處理行了改造。AEC方案采用了阻碳酸鹽垢的高效專(zhuān)利效果CNMHG經(jīng)驗交流工業(yè)水處理2004-10,24(10)3AEC與DⅡ方案采用的藥劑與設備設了一間涼水塔,一臺循環(huán)水泵,由于A(yíng)EC處理效我國對工業(yè)污水回用水質(zhì)尚未制定相應的水質(zhì)果良好,裝置擴改投運后,循環(huán)水單耗大幅度下降。標準,洗化廠(chǎng)考慮了DⅡ方案提供的循環(huán)水補水水腐蝕速率空分水場(chǎng)由原來(lái)的006mm/a降至0.04質(zhì)上限和1999年國家環(huán)保局頒布的污水回用生活mm/a,界區水場(chǎng)由0.08mm/a下降到005mm/雜用水水質(zhì)標準后,增加了對回用污水的細菌總數(2)AEC配方中的BD1501生物分散劑良好的和濁度指標的控制,具體指標見(jiàn)表1。性能減少了黏泥的沉積,系統結垢傾向下降,空分儀表1水處理技術(shù)對回用污水的水質(zhì)要求表風(fēng)壓縮機冷卻器清洗周期大大延長(cháng),沒(méi)出現過(guò)因國家生活雜DⅡ配方的容現場(chǎng)回用污水凊洗冷卻器而停機現象?？辗炙畧?chǎng)沉積速率由原來(lái)項目用水標準許補水水質(zhì)控制指標的16mcm降至8.7mcm,界區水場(chǎng)由13mcm下降到52BOD/(mg·L)10(3)換熱器效率提高,原來(lái)設備的外噴淋水全部取消。配方泡沫較少,可以滿(mǎn)足空分水洗塔的工藝要游離性氯/(mg·L)0.1-0.20.1-0.2求。冷卻塔外觀(guān)明顯改善,循環(huán)塔水泥柱及水池干NH3-N/(mgL-凈,無(wú)青苔、綠藻,微生物控制良好濁度/(mg·L)15(4)對水質(zhì)變化的調節能力強,2001年6月,出6~8,6異養菌總數/L4大腸桿菌<5103-104103~104現一次裝置泄漏,沒(méi)有采取大排大補的處理方式,采電導率/(μScm2)取了AEC應急方案,當月水場(chǎng)各項目的指標全部達800~1000鈣離子/(mg·L)150~200標?？辗炙畧?chǎng)濃縮倍數由原來(lái)的4提高到8,界區由3提高到4.5,補水量及排污量大大減少。提高了循(1)AEC與DⅡ方案采用的藥劑及加入質(zhì)量濃環(huán)水的管理水平,降低了工人的勞動(dòng)強度提高了操度見(jiàn)表2作平穩率表2AEC與DⅡ方案采用的藥劑及質(zhì)量濃度5DⅡ方案投用后情況DⅡ運行近一年多來(lái),在接受了比AEC更苛刻AEC藥劑名代號gL)代號質(zhì)量濃度/備注質(zhì)量濃度/的補水條件下,保持了AEC配方的技術(shù)優(yōu)點(diǎn),達到了AEC技術(shù)的處理效果,幾項主要指標對比如下BL530745阻垢劑AEC3116100(1)換熱器熱效率及腐蝕速率與AEC持平或優(yōu)銅緩蝕劑AZ8101于A(yíng)EC?？辗盅h(huán)水場(chǎng)腐蝕速率與污水回用前基本分散劑BD50150BD150150間歇投加持平,界區循環(huán)水場(chǎng)比回用前還略有降低,而且,兩個(gè)非氧化性殺菌劑10NX1106間歇投加水場(chǎng)的腐蝕速率0.0445mma和0.0348mm/a都遠小于0.125mm/a的國家標準,和小于0.075mm/a的緩蝕劑POT6101公司標準;水冷設備保持了較好的運行狀況,滿(mǎn)足了殺菌劑漂白水余C10.2漂白水余C10.2調pH濃硫酸濃硫酸生產(chǎn)裝置滿(mǎn)負荷生產(chǎn)的需要。(2)異養菌總數雖然有所上升,但仍基本控制在(2)AEC轉化為DⅡ方案后的設備調整。原103L,遠小于105L的控制指標,不會(huì )對水穩系統AEC控制加藥設備( PROCARE500)進(jìn)行了擴能改造成不利影響造,新增部分加藥泵及相應的控制回路。為控制補3)濃縮倍數有所下降,但補水量增加不多。這水細菌總量,在污水回用裝置的流岀線(xiàn)上增設加氯是因為污水回用作補水后,循環(huán)水電導率、硬度等設施,氯的加入量由污水線(xiàn)上(靠近循環(huán)水池一側)均明顯上升。為了使水質(zhì)達到AEC技術(shù)的處理效新增在線(xiàn)ORP表來(lái)監測,原循環(huán)水的加氯設施保果,適當降低了濃縮倍數,將循環(huán)水電導率控制在留,回用污水的電導由新增在線(xiàn)電導表監測。<5000μS/cm(貝迪公司所承諾的循環(huán)水電導率的4AEC方案投用后情況控制指標為<6,(1)洗化廠(chǎng)烷基苯裝置由原來(lái)的14×105t/a提6AEC與D中國煤化工高到2.0×10t/a,盡管循環(huán)水場(chǎng)作了配套的擴改,增(1)循環(huán)水CNMH項見(jiàn)表360工業(yè)水處理2004-10,24(10)楊碩,等:先進(jìn)循環(huán)水處理技術(shù)的應用經(jīng)濟效益分析表3水場(chǎng)污水回用前后補水水質(zhì)2002年6~8月,洗化廠(chǎng)共回用污水143×105t原補水回用補水每噸工業(yè)水價(jià)格為2元,總計節約費用為2868萬(wàn)元。污水回用增加的處理成本包括總堿度(以CaCO3計)/(mg·L鈣硬度(以CaCO3計)/(mg·L)(1)增加動(dòng)力消耗:(31kW×2)/140m/h=045正磷/(mg·L-)0.03kW·h/m3,工業(yè)電費為05元/(kWh);每噸回用污水導率/(pScm2)動(dòng)力費為0225元;3個(gè)月計322萬(wàn)元。(②)增加的污水藥劑消耗:每噸污水增加菌藻靈硫酸根/殺菌劑42g價(jià)值0.25元,3個(gè)月計358萬(wàn)元。銅/(ng·L(3)增加的循環(huán)水藥劑消耗:每毎噸循環(huán)水補水增鐵/(mg·L-)加POT610125g,價(jià)值1.5元,PY520445g,價(jià)值硅(以SO2計)/(mg·L)3.91L530745g,價(jià)值3.285元;每噸循環(huán)水補水減少AEC3116100g,價(jià)值7元;合計每噸循(2)水場(chǎng)水質(zhì)指標見(jiàn)表4。環(huán)水增加1.7元,3個(gè)月共補充循環(huán)水60480t,計表4水場(chǎng)水質(zhì)指標10.28萬(wàn)元界區循環(huán)水場(chǎng)空分循環(huán)水場(chǎng)(4)減少排污費:每噸水0.15元,計2.15萬(wàn)元?；赜们盎赜煤蠡赜们盎赜煤?個(gè)月節約資金總計13.93萬(wàn)元。H8.6電導率/(μS·cm2)980279019804900因6月及8月兩次控制閥損壞,回用水量受到濁度/(mg·L187定影響,隨著(zhù)設備運行的逐步穩定,回用水量還應正磷/(mg·L有較大的上升空間。洗化廠(chǎng)循環(huán)水處理水平的不斷Ca2(以CaCO3計)/(mgL)161.2389170750提高,達到了改善水質(zhì)、降低水消耗、減少換熱器的硬度/(mg·L)檢修費用、延長(cháng)裝置運行周期的目的?？傝F/(mg·L)參考文獻]濃縮倍數懸浮物/(mg·L)[1]周本省.工業(yè)水處理技術(shù)[M].第2版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社油/(mg·L)2002.219-220異養菌總數/L24×1034.5×10354×1022.3×103沉積速率/mcm[作者簡(jiǎn)介]楊碩(1969—),1991年畢業(yè)于遼寧石油化工學(xué)校,助理工程師,現為撫順石化公司洗滌劑廠(chǎng)動(dòng)力分廠(chǎng)副主任。電腐蝕速率/mma1)0.06290.04550.03860.0348話(huà)0413-6604231-832656, E-mail: yangshuo69@126com補水量/(th-)[收稿日期]2004-06-23(上接第55頁(yè))理,2001,21(8):19-21[6]SH2604.11-1998,水處理劑2-膦酸基-1,2,4三羧基丁烷[S][參考文獻][7]韓應琳,刁月民.2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸的合成[J.工業(yè)[1]何鐵林.水處理化學(xué)品手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2000水處理,1993,13(6):16-198]汪祖模,蔡蘭坤,有機鰧酸羧酸型水質(zhì)穩定劑的研究Ⅱ.2-膦酸2]祁魯梁,李永存,楊小莉.水處理藥劑及材料實(shí)用手冊[M].北京丁烷-1,2,4-三羧酸的合成J華東化工學(xué)院學(xué)報,1989,15(6)中國石化出版社,2000.92-96[3]Kleinstuck R, Lensch C, Immenkeppel M, et al. Process for the9]何思列.用苯酐副產(chǎn)物順酐制備2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸的shone- butane =1. 2. 4-tricar-藝及特點(diǎn)[J.工業(yè)水處理boxylic acid and alkali metal salts thereof[ P ]. US 4931586, 1990[10]王京,賀瑜玲,黃蔚霞,等.PBT℃C工業(yè)產(chǎn)品的核磁共振分析[J[4 Asheraft R H, et al. The influence分析測試學(xué)報,2000,19(6):38-41the corrosion inhibiting effect of 2-phosphonobutane-1, 2, 4作者簡(jiǎn)介]石順存中國煤化工工大學(xué),碩士dicarboxylic acid (PBTC)[J]. Corrosion, 1986, 42(7): 401-405副教授CNMHG[5]石順存,肖秋國,何增廣,等新型復合藥劑的開(kāi)發(fā)J.工業(yè)水處[收稿日期]2004