污水深度处理系统在炼油企业的运行
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回炼量,保证再生器床层温度。
外取热汽包平均产生3.5MPa 饱和蒸汽20~25t/h ,由于饱和蒸汽流量增加,余锅蒸汽发生器饱和蒸汽由45t/h 降到30~35t/h ,余热锅炉3.5MPa 过热蒸汽流量从70t/h 增加到80~85t/h ,自产3.5MPa 过热蒸汽增加10~15t/h 。
3 结语
降低吸收稳定操作压力,气压机背压降低,汽轮机用汽量下降,再吸收塔压力降低到1.2MPa ,气压机出口压力降低到1.3MPa ,汽轮机3.5MPa 蒸汽用量降低4t/h 。
根据反应原料性质的不同合理优化分馏二中的取热量,当原料性质变化时根据分馏塔及回炼油罐液位变化情况及时调整分馏二中循环取热量。
当原料性质变轻分馏塔液位较低时,分馏二中多取热,降低稳定塔底重沸器E-304B 的3.5MPa 过热蒸汽用量。
烟机专用减温减压器的改造不仅保证了轮盘冷却蒸汽的品质,减少了3.5MPa 过热蒸汽的用量8t/h 。
通过优化原料配比,改变了再生器热量不足的状况,外取热从不产汽到平均产生3.5MPa 饱和蒸汽20~25t/h ,余热锅炉3.5MPa 过热蒸汽流量从70t/h 增加到80~85t/h ,自产过热蒸汽增加10~15t/h 。
参考文献:
[1] 赵长斌.增强型催化裂解装置开工初期调整策略及效果[J].石油炼制与化工,2017, 48(9):54.
[2] 宫超. 催化裂解工艺的能耗与可用能分析[J]. 石油炼制与化工,1997 (12): 36-41
[3] 侯曙光. 富气压缩机节能降耗的变工况运行方法[J]. 石油机械,2000 (02): 23-26
作者简介:邓超,2112年7月毕业于中国石油大学(华东)材料化学专业,现工作于中海石油宁波大榭石化有限公司运行六部。
污水深度处理系统 在炼油企业的运行
郭振宇
(中海石油宁波大榭石化有限公司,浙江 宁波 315812)
摘要:某石化企业污水深度处理项目采用“预处理+双膜(超滤+反渗透)+臭氧催化氧化”组合工艺技术,对现有污水处理装置出水进行深度处理,处理后浓水达到一级排放标准。
项目投
用后每年为企业节约新鲜水补水成本73.8万元,同时实现污水减排34.86万t ,COD 减排17.08t ,为企业创造了良好的经济效益和社会效益。
该工艺运行稳定,处理成本较低,在炼油企业污水的深度处理中值得推广。
关键词:炼油污水;深度处理;COD ;反渗透;臭氧催化氧化
0 引言
某石化公司600万t/a 常减压装置配套建有污水处理场一套,处理能力按100t/h 高含盐污水进行设计,采用SBR(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)[1, 2]污水处理工艺。
污水处理场开工至目前运行一直良好,排水稳定在一级排放标准。
为认真贯彻落实国家的节能、节水、保护环境的基本国策,发展循环经济,新增污水深度处理项目,对合格外排污水进行深度处理,达到中水回用、减排COD 的目的,以实现企业的经济效益和社会效益。
由于污水深度处理缺乏国内类似应用经验,为降低项目技术风险,开展了大量的中试实验,通过实验数据及长周期运行的比对论证,最终选定了中海油天津化工研究设计院国家工业水处理工程技术研究中心(以下简称“天化院”)开发的“预处理+ 双膜(超滤+反渗透[3])+臭氧催化氧化”污水深度处理组合工艺。
组合工艺的核心技术是由天化院自主研发的臭氧催化氧化处理工艺和催化剂,将难降解的有机物直接矿化或通过氧化提高污染物的可生化性,使有机污染物有效地分解或转化,不产生二次污染。
目前,已达到稳定运行,取得了较好的应用效果。
1 主要技术设计
1.1 设计规模和进水水质
处理能力按50t/h 设计,开工时间8400h/a 。
进水水质见表1。
表1 进水水质指标
总硬度/(mg ·L -1)250ρ(氯离子)/(mg ·L -1
)
300电导率/(μS ·cm -1)1500总碱度/(mg ·L)250ρ(盐)/(mg ·L -1
)
400COD/(mg ·L -1)50ρ(氨氮)/(mg ·L -1
)
<15ρ(油)/(mg ·L -1)<5ρ(悬浮物)/(mg ·L -1
)
<5pH
6~9
图3 机组专用减压减温器流程示意图
表2 改造前后减温减压器3.5MPa过热蒸汽用量
改造前9298改造后
0.8
305
滤器等三部分组成,每组过滤器按一开一备设计,主要参数见表4。
(2)超滤单元
超滤单元膜组件采用PES 材料,选用MWCO65000内压式中空纤维超滤膜,膜面积40m 2,膜通量40~75L/(m 2·h)。
(3)反渗透单元
反渗透单元膜组件选用美国海德能公司生产的PROC10耐污染膜,具有产水量大、能耗低,脱盐率高及耐污染的特点。
一级反渗透装置配置膜组件60只,安装在12个FRP 压力容器内,一级三段,成7:3:2排列。
(4)浓水处理单元
该单元主要由臭氧发生器、预混罐、催化氧化塔组成。
臭氧发生系统由2套空气源500g/h 臭氧发生器组成。
其中预混罐容积5.8m 3、
催化氧化塔容积7.3m 3。
2 运行效果
为考核污水深度处理项目的运行效果,系统稳定运行一段时间后,组织了72h 的标定。
2.1 处理能力
本项目设计处理能力50m 3/h ,实际标定时污水处理量为48m 3/h ,
基本达到设计要求。
1.2 工艺流程设计
本系统设预处理装置1套、超滤装置1套、反渗透装置1套、化学清洗系统1套、浓水处理系统1套。
预处理单元包括核桃壳过滤器、高效纤维过滤器和活性碳过滤器等三部分。
先去除污水中的较大颗粒物,产水送入超滤系统,再去除废水中的胶体物质及大分子有机物,经保安过滤器处理后送入反渗透系统。
经反渗透系统处理后的出水可以达到回用水水质指标,而浓水需再经臭氧催化氧化处理后达标排放。
1.3 设计出水水质
(1)反渗透产水水质
设计反渗透出水水质执行GB/T 1576—2007直流锅炉给水标准,指标见表2。
用于1.0MPa 和 0.3MPa 蒸汽发生器补水。
(2)出水回用循环水水质
设计出水水质回用循环水指标见表3。
(3)浓水水质
设计浓水排放达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》中的一级排放标准(COD
不大于60mg/L)。
1.4 主要设备选型
(1)过滤单元
过滤单元由核桃壳过滤器、高效纤维过滤器和活性碳过
表3 设计出水水质回用循环水指标
≤5CODcr/(mg ·L -1)≤30BOD 5/(mg
·L -1
)≤5ρ(NH 3-N)/(mg ·L -1)≤3ρ(悬浮物)/(mg ·L -1
)≤10ρ(磷)/(mg ·L -1)≤0.1ρ(油)/(mg ·L -1
)
≤3ρ(铁)/(mg ·L -1)≤0.2
ρ(硫酸根离子)/(mg ·L -1)≤250ρ(异氧菌)/(个·m L -1)≤2000总硬度/(mg ·L -1
)
≤300ρ(氯化物)/(mg ·L -1)≤50总碱度/(mg ·L -1
)
≤300电导率/(μS
·cm -1
)
≤500
表2 反渗透产水水质指标
浊度/FTU ≤5.0硬度/(mmol ·L -1
)
≤0.030pH(25℃)6~9ρ(油)/(mg ·L -1)≤2.0ρ(铁)/(mg ·L -1
)
≤0.20
表4 过滤单元主要设备参数
≤0.2高效纤维过滤器1600×1200230活性碳过滤器
2800×1200
2
≤2000
4 结语
某石化公司50m 3/h 污水深度处理系统,总体污水回用率约83%、浓水出水COD 达到一级排放标准并稳定在55mg/L 以下,优于设计指标,满足工艺要求,为企业创造了良好的经济效益和社会效益。
“预处理+双膜(超滤+反渗透)+臭氧催化氧化”污水深度处理组合工艺技术为炼油企业污水深度处理提供了一条可靠的新途径,该工艺占地面积小[4],运行费用低,自动化程度高,处理效率高[5],
在同类企业中具有很高的推广价值。
参考文献:
[1] 董俊明.臭氧催化氧化处理活性蓝染料废水及催化剂的研究[J ].环境工程学报,2008, 2(11): 1524-1528.
[2] 马培忠,于崇涛,孙好芬. SBR 法的发展应用探讨[J].青岛大学学报,2003, 18(2): 93-97.
[3] 赵春霞,顾平,张光辉. 反渗透浓水处理现状与研究进展[J].中国给水排水,2009, 25(18): 1-5.
[4] 谭永文,张维润,沈炎章. 反渗透工程的应用及发展趋势[J]. 膜科学与技术,2003, 23(4): 110-115.
[5] 李娜,于冰,张洪林,等. 一体式膜生物反应器中生活污水的处理[J].辽宁石油化工大学学报,2006, 26(3): 19-21.
作者简介:郭振宇,现工作于中海石油宁波大榭石化有限公司。
2.2 进水、产水质量情况
污水深度处理系统进水、产水水质见表5。
达到GB8978《污水综合排放标准》中的一级排放标准。
2.3 污水回用情况
标定结果显示,72h 共处理原水3482t ,超滤产水回用消防水量维持在7t/h ,累计527t ;反渗透产水回用至循环水流量控制在29t/h 左右,累计2139t ;处理后浓水回用至烟气脱硫系统流量控制在3t/h ,累计238t ,超滤反渗透污水回用率76.6%,总体污水回用率83.4%。
2.4 运行成本
污水深度处理药剂成本为0.72元/t ,电力成本1.54元/t ,膜
折旧费、催化剂更换费用、仪表风成本0.88元/t ,合计运行费用为3.14元/t ,比目前新鲜水价格4.1元/t(不含污水处理费)低0.96元/t 。
3 社会效益及经济效益评价
3.1 社会效益评价
经核算,在目前工况下,污水深度处理项目投用后,每年可减排污水34.86万t 、减排COD 17.08t 、减排氨氮0.08t ,见表6。
3.2 经济效益评价
污水深度处理项目经济效益评价按项目有无法进行对比,每年可节省新鲜水费用73.8万元,
见表7。
表5 污水深度项目进水、产水水质
硬度/(mmol ·L -1)
1.280.086pH(25℃)7.917.1ρ(油)/(mg ·L -1)
2.60.52ρ(氯离子)/(mg ·L -1
)
32424.3电导率/(μS ·cm -1)1427138.33总碱度/(mg ·L -1
)
172.625.73ρ(盐)/%0.073
0.01COD/(mg ·L
-1
)
50
<15
表6 污水深度处理减排量测算表
原水中COD/(mg ·L -1)49原水中氨氮质量浓度/(mg ·L -1
)
0.467污水减排量/(万t ·a -1)
34.86COD 减排量/t 17.08氨氮减排量
/t
0.08
表7 污水深度处理项目经济效益评价表
污水回用量/(万t ·a -1)34.860外排污水量/(万t ·a -1
)
7.1442新鲜水费用/(万元·a -1)29.3
172.2 污水深度处理费用/(万元·a -1
)
131.9 0.0 排污费/(万元·a -1)12.9 75.6 合计费用/(万元·a -1
)
174.0
247.8
73.8
注:新鲜水价格按4.1元/t ,污水深度处理成本按3.14元/t 计算,回用率按83%计算。