通過(guò)提高循環(huán)水濃縮倍數節水減排

第5期李中原等:通過(guò)提高循環(huán)水濃縮倍數節水減排通過(guò)提高循環(huán)水濃縮倍數節水減排李中原,陳潮錕,鄭秀麗中石化普光天然氣凈化廠(chǎng),四川達州636156)摘要:對普光天然氣凈化廠(chǎng)循環(huán)冷卻水濃縮倍數提高至5-6運行的可行性及影響濃縮倍數達到5-6的主要因素進(jìn)行分析,對三種“零排污”的含義進(jìn)行闡述提出了循環(huán)水節水減排新技術(shù)新思路,對同類(lèi)循環(huán)水場(chǎng)節水技術(shù)有一定的借鑒作用。關(guān)鍵詞:循環(huán)水場(chǎng);濃縮倍數;節水減排中圍分類(lèi)號:TQ085文獻標識碼B文章編號:10019219(2010)05-5503隨著(zhù)普光天然氣凈化廠(chǎng)的發(fā)展裝置用水量日用率越高,排污量越少,當然補充水量也會(huì )越少。所益增大,而冷卻用水占整個(gè)裝置總用水量的70%左以說(shuō),提高濃縮倍數是節水之關(guān)鍵。它可用下面公右,循環(huán)冷卻水節水減排大有潛力可挖。提高濃縮式表示倍數運行是目前公認的有效節水方法,但隨著(zhù)濃縮n(濃縮倍數}=循環(huán)水含鹽量/補充水含鹽量倍數的提高,循環(huán)水系統結垢和腐蝕因素也隨著(zhù)成M補光水量=E蓋象水量+B游污重倍上升,更多的是依賴(lài)水穩定劑開(kāi)發(fā)上。故節水減補充水量/蒸發(fā)水量和濃縮倍數的關(guān)系見(jiàn)圖1。排需綜合考慮影響因素、工藝途徑和水穩定劑開(kāi)發(fā)上。本文從循環(huán)水不同含義上的“零排污”來(lái)談?wù)勓h(huán)水節水減排方法。本文對普光凈化廠(chǎng)循環(huán)水場(chǎng)水質(zhì)濃縮倍數提高至5-6運行的可行性及影響濃縮倍數達到5~6的主要因素進(jìn)行分析,對三種零排污的含義進(jìn)行閘既長(cháng)乏述提出了循環(huán)水節水新思路。其具體內容是:①提高濃縮倍數5-6運行,循環(huán)水系統可近似達到不排,02.03.04.05.06.07.08.0濃縮倍數(M污,稱(chēng)為零排污方案I;②即使濃縮倍數達到56圖1補充水量M蒸發(fā)水量E和滾給倍數N的關(guān)系也存在少量排污,將鍋爐排污水及凈化裝置酸水汽提凈化水作為冷卻水的補充水回用至循環(huán)水系統對循環(huán)水場(chǎng)而言,循環(huán)水的冷卻方式及冷卻塔中,充分利用裝置產(chǎn)生的廢水,提高水的利用率,同的結構形式就決定了E的大小。若E保持不變,排時(shí)結合其它水處理技術(shù),相對使循環(huán)水系統零排污量越小,則補充水量M越小,循環(huán)水含鹽量就越放稱(chēng)為零排污方案Ⅱ;③就整個(gè)工廠(chǎng)而言將凈化高,因為補充水含鹽量相對穩定,所以得到的濃縮廠(chǎng)污水經(jīng)過(guò)生化處理后,再經(jīng)過(guò)深度處理,回用至倍數就越大。從圖1可以看出,當N1,隨著(zhù)N值的循環(huán)水系統中,是最佳經(jīng)濟運行方法,使工廠(chǎng)實(shí)現增大,ME下降速度較快,因為E是定值,也就是說(shuō)真正意義上的零排污,稱(chēng)為零排污方案ⅢM下降較快,當然排污量就迅速下降;當濃縮倍數1零排污方案I大于5~6以后,ME下降速度緩慢,節水程度最小。繼續提高濃縮倍數,就目前處理水平而言,增加了11濃縮倍數對水質(zhì)處理劑、殺菌劑系統的設施及管理等要求。濃縮倍數N值的大小決定節水的水平和水的因此目前公認濃縮倍數最佳經(jīng)濟運行值控制在5~重復利用率的高低濃縮倍數越大說(shuō)明水重復利6,但濃縮倍數提高至5-6,還要受補充水的水質(zhì)情況、水的溫升、當地氣象條件、循環(huán)水系統以及旁濾收搞日期:20012-26;作者簡(jiǎn)介:李中原(1960),男,工程池濾料等各個(gè)方面的條件影響。師,電話(huà)13419051091電郵 lzyuan518@ Sinacom6天然氣化工2010年第35卷普光天然氣凈化廠(chǎng)循環(huán)水場(chǎng)補充水中鈣硬加及填料片間距過(guò)大、百葉窗的安裝角度不合理、填總堿之和超過(guò)250mgL,若將濃縮倍數提高至5~6,料安裝沒(méi)有按照上密下疏的原則等原因,實(shí)際進(jìn)出則循環(huán)水中鈣硬加總堿之和超過(guò)1250mgL~水溫差低于10℃,而設計進(jìn)出水溫差為10℃,這也幾,而目前水處理劑處理鈣硬加總堿之和在是濃縮倍數不能得到提高的一個(gè)原因。對于普光凈350mg/L-900mg/L的水質(zhì)效果最好,因此對于鈣硬化廠(chǎng)循環(huán)水場(chǎng)循環(huán)水量5300m}h,如果按照設計加總堿之和超過(guò)1500mg的循環(huán)水而言單靠全有條件運行,則可節約40%的用水量。機藥劑配方來(lái)處理,相對會(huì )增加處理費用及管理的14循環(huán)水系統ⅥR難度,必須結合其他的途徑來(lái)解決。對于高硬高堿按照《工業(yè)循環(huán)水冷卻水設計規范》循環(huán)冷卻循環(huán)水處理采取用離子交換樹(shù)脂處理原水,將原水水系統容積V與循環(huán)水量R之比控制在1/3~1/5,中的硬度和堿度分別降至50mg/L后補入循環(huán)水V/R比值大,系統容積大,會(huì )給提高濃縮倍數及管理中,循環(huán)水鈣硬加總堿之和在350mg/L~900mg/L運帶來(lái)不便,VR比值小,會(huì )縮短提高濃縮倍數的時(shí)行濃縮倍數可以控制在55-6之間,水穩劑采用全間,便于濃縮倍數的調整及管理,最佳比值以1/5為有機復合藥劑。宜1.2水質(zhì)條件15旁濾池濾料選擇目前習慣根據水質(zhì)的硬度和堿度將補充水劃循環(huán)水系統排污一般有兩種途徑:①通過(guò)集水分為3個(gè)等級,即高硬高堿、中等硬度和堿度以及池底排閥直接排放,②通過(guò)旁濾池反洗間接排污低硬低堿。普光凈化廠(chǎng)凈化水場(chǎng)提供的水質(zhì)屬于高若提高濃縮倍數,可以關(guān)閉集水池底排閥但旁濾硬高堿。對于高硬高堿而言,補充水中鈣硬加總堿池如果濾料選擇不當,導致反洗頻率增加,排污量之和超過(guò)250mg/L,若將濃縮倍數提高至5-6,則循增大,也限制濃縮倍數的提高。環(huán)水中鈣硬加總堿之和超過(guò)1250mgy-150mg,2零排污方案Ⅱ而目前水處理劑處理鈣硬加總堿之和在350mg~900mg/L的水質(zhì)效果最好,因此對于鈣硬加總堿之過(guò)不同的途徑雖然可以將濃縮倍數提高至和超過(guò)1500mg/L的循環(huán)水而言單靠全有機配方來(lái)5-6,但實(shí)際上不可能將濃縮倍數一下子提到5-6處理,相對會(huì )增加處理費用及管理的難度,必須結它是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程即使達到5-6也需要排合其它的途徑來(lái)解決?？刹扇〉姆椒ㄓ孝儆秒x子污。普光凈化廠(chǎng)循環(huán)水一系統循環(huán)水量20m沿h,交換樹(shù)脂處理原水將原水中的硬度和堿度分別降進(jìn)出水溫差為10℃,濃縮倍數控制4-5,排污量達至50mg后補人循環(huán)水中,循環(huán)水鈣硬加總堿之到59m}h。循環(huán)水場(chǎng)二系統循環(huán)水量320m}h,循和在350m~900mg/L運行濃縮倍數可以控制在環(huán)水量相對一系統大,排污量也就大。若將濃縮倍5.5-6之間,水穩劑采用全有機復合藥劑;②采取加數提高至5-6,排污量就更大我們一方面采用鍋爐酸工藝處理使循環(huán)水中pH值控制在75-8之間,連排水、凈化裝置酸水氣體凈化水作為回用循環(huán)循環(huán)水鈣硬加總堿之和在350mg~900mg/運行,水提高水的利用率。如果將這兩股水采用軟化除濃縮倍數可以控制在2.5-5之間。因此,處理高硬高硬脫鹽處理后,再回用到循環(huán)水系統中去是可行堿水質(zhì),選用離子交換處理源水,將源水鈣硬加總的。軟化除硬、脫鹽已是相當成熟的技術(shù)軟化除硬堿之和控制在150mg左右,再輔以全有機配方,目前主要有石灰法、加藥沉淀法絮凝法脫鹽技術(shù)將濃縮倍數提高至5-6是可行的。有離子交換法、電滲析法、反滲透法等。對于普光凈13循環(huán)水的溫升化廠(chǎng)凈化水場(chǎng)提供的高硬高堿原水而言,若按照離合理提高進(jìn)出水溫差,也可達到節水的目的,子交換預處理原水和全有機配方運行,投資不大。這與系統的熱負荷及冷卻塔的冷卻能力有關(guān),一般3零排污方案Ⅲ來(lái)說(shuō)滿(mǎn)負荷生產(chǎn)階段比非滿(mǎn)負荷生產(chǎn)濃縮倍數要高,冷態(tài)運行時(shí)濃縮倍數很難提高。在滿(mǎn)負荷生產(chǎn)因循環(huán)水相對來(lái)說(shuō)對水質(zhì)要求低,實(shí)施污水回時(shí)影響溫差的一個(gè)重要因素是冷卻塔的冷卻效率用主要是將處理后的廢水回用到循環(huán)水中去,作為如果循環(huán)水在滿(mǎn)負荷生產(chǎn)時(shí),由于冷卻塔填料老化補充水水源,運行費用低。但一般經(jīng)過(guò)二級(生物)第5期李中原等:通過(guò)提高循環(huán)水濃縮倍數節水減排除磷脫氮后出水執行GB8978-1990標準,其COD、4經(jīng)濟效益分析BOD5S5和氮、磷營(yíng)養物質(zhì)含量高于污水回用設計規范推薦標準CFCS93,需采用物理化學(xué)方法對傳方案I:對于普光天然氣凈化廠(chǎng)循環(huán)水場(chǎng)循環(huán)統二級生物處理出水進(jìn)行除磷除氮處理及去除有水量530mh,如果按照設計條件運行,則可節約毒有害有機化合物三級處理或深度處理使其達到40%的用水量。若采用離子交換處理原水,再輔以全回用至工業(yè)循環(huán)冷卻水的標準,同時(shí)還含有結垢因有機配方,提高循環(huán)冷回水的溫差在10℃以上,并子的硬度,因此回用水具有微生物高、腐蝕性強、結且在過(guò)濾器上選用更合適的濾料,將濃縮倍數提高垢性高等特點(diǎn),它要求去除水中的會(huì )引起冷卻裝置至5-6是可行的結垢的硬度,還要求去除會(huì )引起裝置腐蝕和生物污方案Ⅱ:若投資建立一套新循環(huán)水系統排污水垢的氨。二級出水需經(jīng)過(guò)石灰軟水裝置除硬,采用回用裝置(可采用電絮凝法),排污水通過(guò)這套裝置離子交換或膜裝置進(jìn)行脫鹽處理再回用至循環(huán)水有效去除水中硬度、堿度和懸浮物經(jīng)過(guò)脫鹽處理中。圖2列出了此回用水處理的工藝流程。后再返回到循環(huán)水中,處理過(guò)的水質(zhì)可完全達到補水標準,且回用率達到85%以上。此套裝置的投用將帶來(lái)較好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益,預計兩年即可排放收回成本。水級處理方案Ⅲ:實(shí)現循環(huán)水排污水以及工廠(chǎng)廢水零排放,需投入一定的資金。工廠(chǎng)最終實(shí)現零排污,爭取節水效益最大化,可以分三個(gè)步驟走,即由零排污循環(huán)水處理方案Ⅰ到零排污方案Ⅱ再到零排污方案Ⅲ,根據自排污己工廠(chǎng)的特點(diǎn),循序漸進(jìn)。圖2回用水處理流程Fig 2 Treatment process of reuse water5結語(yǔ)通過(guò)實(shí)施循環(huán)水節水減排,污水排放量可大大此方案包含了循環(huán)水零排放技術(shù),不同點(diǎn)是方減少,對環(huán)保要求越來(lái)越高的今天,顯得很重要。雖案Ⅲ需要對廢水進(jìn)行深度處理,并且處理水量大,還要求循環(huán)加強水處理藥劑防腐、殺菌等要求,因然由于循環(huán)水系統濃縮倍數有所提高,裝置的運行兇穩定性顯得很重要,圍繞裝置長(cháng)周期運行需要做更此零排方案Ⅲ投資比方案Ⅱ要大,并且增加了管理多的工作,運行管理增大了難度,但最終可實(shí)現減難度。少環(huán)境污染的目標。Reduction of water consumption and wastewater quantities by increasing the cycles of concentrationLI Zhong-yuan, CHEN Chao-kun, ZHENG Xiu-liPuguang Natural Gas Purification Plant, Dazhou 636150, ChinaAbstract: The feasibility of raising the cycles of concentration to 5-6 in the circulating water system in Puguang Natural GasPurification Plant and the major factors that influence the increasing of the cycles of concentration are analyzed. Three zero drainageplans were proposed and discussed as new ideas for reducing circulating cooling water consumption.Key words: circulating water field; concentration cycles; water consumption reduction; zero drainage