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节能减排炼油企业关注节水技术
《石油科技信息》 易向葵 / 时间:2007-07-02 07:55:32

  据资源网2007年7月1日讯 炼油企业在水资源的利用上,要坚持“高水高用、低水低用、终水回用”的原则;要坚持开展水平衡测试工作,强化对用水和节水的计量管理;做好供水、排水和水处理的在线监控,消除“跑冒滴漏”;加快节水减排技术的升级应用,严格节水减排达标考核。
1  直流水改循环水
  炼油企业目前仍有很多工艺环节应用直流冷却水,最典型的部位是机泵冷却水。机泵冷却水主要是用来冷却机泵的轴承箱。目前工业循环水给水温度一般在25~ 30℃,虽然较新鲜水的温度高,但用来做机泵轴承箱冷却水是完全可行的。类似于机泵冷却水的直流水改为循环水是可行的,也是经济、安全的。
2  海水、苦咸水淡化技术
  应用多效蒸发技术(可以利用炼油生产的余热)或膜分离技术实现海水或苦咸水淡化。在水资源短缺且海水或苦咸水丰富、低温热过剩的企业,具有明显的经济效益和重要的社会效益。目前海水、苦咸水淡化技术是国内重点支持的节能节水技术。
3  含硫水汽提后回用
  炼油企业含硫污水一般来自于蒸馏、催化裂化、加氢裂化、加氢精制、延迟焦化等装置。这些废水中一般含有硫化氢、氨、二氧化碳及少量的油、有机物等。含硫污水一般要经汽提处理,处理后进入污水场外排。为降低污水外排,实现节水,目前含硫污水汽提后回用已被广泛关注。较为适宜的回用途径是:清污分流、汽提回用。
4  提高循环水浓缩倍数
  随着经济的发展,工业用水量日益增长,而循环冷却水占工业水总量的70%左右,循环冷却水大有潜力可挖。提高浓缩倍数运行是目前公认的有效方法,浓缩倍数从 1.5 提高到2节水50%,从 2 提高到 3 节水30%,从 3 提高到 4 节水15%,从 4 提高到 5 节水6%,浓缩倍数在 5 以上再提高已失去了节水意义,反而会增加腐蚀、结垢的趋势。所以,一般浓缩倍数提高到 5 比较适宜。但随着浓缩倍数的提高,循环水系统结垢和腐蚀因子也随之成倍上升,所以高浓缩倍数下水处理技术的开发应用是节水减排技术的关键。如何提高循环水浓缩倍数可以从以下几个方面考虑。
4.1  适宜的水处理剂
  根据企业补充水状况及水质类型的判断,确定使用缓蚀阻垢剂配方,经过严格的试验评定后投入使用;近几年来随着循环水浓缩倍数的提高,细菌抗药性问题,已使非氧化性杀菌剂杀菌效率大为降低,系统因微生物繁殖而形成的粘泥故障越来越突出,开展杀菌剂优选工作也十分必要。
4.2  先进的旁流处理
  根据水质和系统实际情况,优化系统运行,选择经济合理的循环水处理药剂和高效节水设施,提高循环水浓缩倍数。
  采用增大水处理剂用量和投加合适的高性能分散剂、阻垢剂的方法可以改善阻垢效果,但这只是一种适合于较低浓缩倍数系统的、暂时的、消极的处理方法,对在高浓缩倍数下运行的冷却水系统,应选择适当的工艺进行旁流处理。
  采用旁流处理工艺(包括过滤、膜分离、化学沉淀软化、离子交换等)将循环冷却水系统的排污水经净化和软化后作为补充水进行回用,可显著降低排污量并改善水质稳定效果。
  近几年来,新型的离子交换纤维滤料过滤器在循环冷却水旁流处理中的作用正在逐步引起人们的重视,除具有过滤作用外,还可与水中钙、镁离子进行离子交换,具有软化水质的功能。
  对于中、小型循环冷却水系统,可以采用能去除悬浮物、降低浊度、同时实现自动投药的化学沉淀―纤维过滤控释投药工艺;对于大型循环冷却水系统,可以采用能同时去除悬浮物、降低硬度等的化学沉淀―纤维过滤―弱酸树脂交换工艺,以便从根本上改善水质,实现节水减排。
4.3  物料泄漏处理方法创新
  传统的水冷器物料泄漏后,一般采用以下方法和步骤处理:①查清和切除漏油源;②停止加缓蚀阻垢剂和杀菌剂,以大排大补方式换水除油,直至换水合格;③加入除油清洗剂和粘泥剥离剂清洗;④清洗至终点,再以大排大补方式换水,直至换水合格;⑤正常运行,开始正常投加缓蚀阻垢剂和杀菌剂。此方法换水量过大,停止加缓蚀阻垢剂和杀菌剂使循环水的缓蚀、阻垢和杀菌灭藻效果受到巨大影响,循环水出现一种所谓水质稳定空白期。处理期间循环水腐蚀性增大,导致水冷器发生更严重的腐蚀,物料泄漏更频繁,从而形成一种恶性循环,对提高循环水浓缩倍数以及水冷器的正常运行构成严重威胁。
  现公认较为合理的方式是:①查清和切除漏油源;②加入除油清洗剂和粘泥剥离剂清洗; ③清洗至终点,再慢慢置换水,置换水期间正常加缓蚀阻垢剂和杀菌剂。这种物料泄漏处理方法,对循环水水质无严重影响,浓缩倍数保持稳步提高。
4.4  加强系统科学管理
  在搞好科研和监测工作的同时,建立、完善循环冷却水管理制度,形成行之有效的科学管理办法对提高循环水浓缩倍数,改善循环水水质,实现节水减排也至关重要。
5  凝结水回收
  凝结水回收一般分为开式和闭式两类。开式回收系统是把凝结水回收到锅炉的给水罐中,在凝结水的回收和利用过程中,回收管路的一端是向大气敞开的,通常是凝结水的集水箱敞开于大气。当凝结水的压力较低,靠自压不能到达再利用场所时,可利用泵对凝结水进行压送。这种系统的优点是设备简单,操作方便,初始投资小;但是系统所得的经济效益差,且由于凝结水直接与大气接触,凝结水中的溶解氧浓度提高,易产生设备腐蚀。这种系统适用于小型蒸汽供应系统,凝结水量较小、二次蒸汽量较少的系统。采用该系统时应尽量减少冒汽量,从而减少热污染和工质、能量损失。闭式回收系统是凝结水集水箱以及所有管路都处于恒定的正压下,系统是封闭的。系统中凝结水所具有的能量大部分通过一定的回收设备直接回收到锅炉里,凝结水的回收温度仅丧失在管网降温部分,由于封闭,水质有保证,减少了回收进锅炉的水处理费用。其优点是凝结水回收的经济效益好,设备的工作寿命长,但是系统的初始投资大,操作不方便。
  凝结水回收水是品质较高的可回用水,一般经过除油、除铁处理后可做为锅炉给水。闭式回收的凝结水温度较高(120~150℃),可做为水处理单元生水加热的热源。炼油企业凝结水回收过程中的除油除铁有:旋流、重力沉降除油,复合双层膜除油除铁,树脂萃取除油敷膜除铁,吸附除油除铁,阻截式除油等多种工艺,目前阻截式除油方式工业应用效果较好。
6  污水回用技术
  污水回用主要去除对象是悬浮颗粒物、有机物、氮磷化合物、无机阴、阳离子、盐分和病毒细菌等五大类污染物质,目前普遍采用的单元处理技术方法主要有物化和生化两类三种方法组合集成:即混凝(气浮)沉淀单元技术、生物滤池(氧化)法和过滤消毒单元技术,其它一些方法和技术则根据待处理水质状况与水质回用标准而加以应用。表 1 列举了目前污水回用的主流技术。

    表1  我国污水回用常用处理技术

   处理方法及去除对象    单元处理技术

  物理化学法
 
   悬浮物        混凝(气浮)沉淀、快速、MF(微滤)、UF(超滤)
   有机物        混凝沉淀、催化氧化、吸附
   无机物        蒸馏、冷冻、离子交换、电渗析、RO(反渗透)
   磷          矾土吸附、石灰混凝、或铁盐凝聚、离子交换
   氨氮         吹脱、氨解吸、沸石吸附、离子交换、折点加氯
   脱臭         生物除臭、臭氧氧化、活性炭吸附
   大肠杆菌群      氯、臭氧氧化、UV(紫外线消毒)、UF(超滤)
 
  生物法

   有机物        生物曝气滤池、生物接触氧化、延时曝气
   氮、磷        生物A/O,A2/O,SBR
 
  新兴的膜分离技术因出水水质好,占地少,效率高而成为污水深度处理的开发热点,目前已经有多套工业化应用装置,其中有超滤(UF)、反渗透(RO),也有膜生物反应器(MBR)。
7  其他节水减排技术途径
7.1  水夹点技术
  建立全厂水系统模型,应用水夹点技术和数学规划法,对全厂水系统进行集成分析,找出瓶颈,制定优化方案并实施。
  水夹点技术包括三个方面的内容:一是通过对用水操作进行分析,判别一个预先的新鲜水消耗和废水产生的最小值;二是通过水回用、再循环技术,设计一个用水网络以实现新鲜水消耗和废水产生量的目标值;三是通过有效的工艺改变,改造现有的用水网络以使水回用最大化和废水产生最小化。
7.2  雨水收集利用
  在多雨季节,考虑对雨水进行收集利用也成为炼油企业着手研究的方向。雨水收集利用方案的考核要点是储水、回用的成本是否合理。

  实现炼油企业节水与增效的双赢
  炼油企业节水减排技术是多样的,要真正实现炼油企业节水与增效的双赢,还要注意做好以下几方面工作: 一是对新建、改建和扩建工业项目,严格执行“三同时、四到位”制度,即工业节水设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入运行。二是炼油企业要积极推行清洁生产,实现废水减量化,真正从生产龙头就控制住污水、废水的产生。三是炼油企业要科学规划,采取工业废水分散治理和集中治理相结合的方式,确保工业废水达标排放,逐步改善取水、用水环境,防止出现水质性缺水。四是炼油企业要采取各种有效形式,开展广泛、深入、持久的宣传教育,使人们树立正确的水观念,形成节约用水、合理用水、防治水污染、保护水资源的良好氛围。

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