煉油廠污水處理裝置中水回用技術(shù)

　　榆林煉油廠在對(duì)國內(nèi)中水回用技術(shù)進(jìn)行了充分調(diào)研和實(shí)地考察論證的基礎(chǔ)上，引進(jìn)“多介質(zhì)過濾器+超濾+電滲析”處理工藝技術(shù)，并于2017年初建成1套處理能為300m3/h中水回用裝置。截止2018年1月，該裝置已正常運(yùn)行6個(gè)多月，其處理回用水外供量約150t/h，運(yùn)行狀態(tài)良好。文中結(jié)合榆林煉油廠的中水回用裝置，對(duì)中水回用水水質(zhì)、相關(guān)的工藝、運(yùn)行情況等進(jìn)行分析，以期為相關(guān)企業(yè)提供借鑒。

　　1、裝置現(xiàn)狀及水質(zhì)情況

　　榆林煉油廠現(xiàn)有污水處理裝置2套，分別為150m3/h、300m3/h污水處理裝置，原150m3/h污水處理裝置因不能滿足生產(chǎn)需求已經(jīng)于2010年停用?，F(xiàn)在運(yùn)行的300m3/h污水處理裝置于2009年8月建成，2010年6月30日投用，用于處理煉油生產(chǎn)污水，污水來源主要包括：含油含鹽污水、酸堿污水、含硫含酸污水、鍋爐廢水、卸車區(qū)原油脫明水和化驗(yàn)洗滌水等，含有較多的懸浮狀、膠體狀、溶解狀的有機(jī)物和無機(jī)物等多種有毒有害物質(zhì)，如石油類、酚類、氰化物、硫化物等。處理工藝采用格柵、調(diào)節(jié)罐、隔油、氣浮、生物膜法、生化厭氧、生化好氧、沉淀、BAF等生產(chǎn)工藝流程，處理后的污水達(dá)到國家GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》二類一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)后部分排入縣城市污水管網(wǎng)。

　　榆林煉油廠300m3/h污水處理裝置設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)見表；外排污水水質(zhì)指標(biāo)見表2。

　　2、技術(shù)方案選擇

　　針對(duì)該煉油廠地處毛烏素沙漠邊緣，水資源匱乏，及污水處理場(chǎng)外排污水懸浮物高、呈堿性等特點(diǎn)，依據(jù)污水深度處理各種工藝法特點(diǎn)，參照國內(nèi)外類似污水處理的成功經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于中水回用裝置，最終選用超濾+電脫鹽處理工藝，設(shè)計(jì)處理量為300m3/h。

　　工藝流程為達(dá)標(biāo)污水儲(chǔ)存于前段處理單元監(jiān)測(cè)池中，通過泵提升送入多介質(zhì)過濾器，多介質(zhì)過濾器裝填石英砂和無煙煤，石英砂和無煙煤可以過濾去除大部分的懸浮物和少量的大分子膠體，同時(shí)可去除水中部分的COD。多介質(zhì)過濾器設(shè)置反洗水泵和空氣擦洗設(shè)施。多介質(zhì)過濾器的產(chǎn)水(帶壓)進(jìn)入超濾裝置，超濾裝置內(nèi)有PVDF中空纖維膜絲，去除幾乎全部的懸浮物以及部分膠體，超濾裝置也設(shè)有反洗、空氣擦洗設(shè)施和化學(xué)加強(qiáng)反洗、化學(xué)清洗裝置。超濾裝置的產(chǎn)水進(jìn)入EDR(電滲析)裝置，EDR裝置通過頻繁倒極的極板和極板上鋪設(shè)的陰陽離子膜片對(duì)水中的離子進(jìn)行選擇性的吸附，達(dá)到軟化的目的，最終EDR產(chǎn)水進(jìn)入回用水池，系統(tǒng)內(nèi)超濾裝置、EDR裝置的反洗濃水外排至污水管道送至市政污水管網(wǎng)中?；赜盟糜谘h(huán)水場(chǎng)循環(huán)水補(bǔ)充水，設(shè)計(jì)產(chǎn)品水質(zhì)滿足《城鎮(zhèn)污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50335-2002)中再生水回用于循環(huán)冷卻水的水質(zhì)要求。工藝流程見圖1;中水回用回用水質(zhì)指標(biāo)見表3。

　　3、中水回用技術(shù)主要處理單元

　　3.1 多介質(zhì)過濾器

　　多介質(zhì)過濾器用于去除水中的懸浮物和膠體部分有機(jī)物等，濾料石英砂和無煙煤。由于在原水中投加了高效絮凝劑，污水裝置處理后的達(dá)標(biāo)污水在進(jìn)入中水回用系統(tǒng)后，采用多介質(zhì)過濾器對(duì)微絮凝體進(jìn)行過濾，在石英砂和無煙煤濾層中截留除去水中剩余部分的有機(jī)物、懸浮物和膠體。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)全自動(dòng)微絮凝直流過濾器共5臺(tái)，4用1備，總處理水量300m3/h，采用氣水反沖洗，反洗設(shè)備包括反洗水泵和羅茨風(fēng)機(jī)。

　　3.2 超濾

　　超濾是采用膜分離原理，裝置采用外壓式活性膜，膜表面的微孔篩選可截留分子量為1000~150000的物質(zhì)，在外界推動(dòng)力(壓力)作用下，被處理水以一定的流速通過膜表面時(shí)，大于膜孔的膠體、微粒、大分子等被截留。而水分子和分子量小于超濾截留分子量的溶質(zhì)透過膜集聚起來，而從而使水得到凈化，超濾工作原理見圖2。

　　該裝置中超濾系統(tǒng)包括超濾裝置、反洗加藥裝置、壓縮空氣系統(tǒng)和反洗泵等設(shè)備，采用錯(cuò)流過濾或死端過濾、氣洗、水反洗和在線化學(xué)清洗的全自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行方式，以保證超濾膜系統(tǒng)穩(wěn)定的產(chǎn)水量。裝置總設(shè)計(jì)處理量300m3/h，共設(shè)計(jì)2套。每套超濾裝置安裝外壓式中空纖維超濾膜組件，設(shè)計(jì)處理量150m3/h。

　　3.3 頻繁倒級(jí)電滲析

　　頻繁倒級(jí)電滲析是利用膜的選擇透過性對(duì)水中的帶電電解質(zhì)和不帶電物質(zhì)進(jìn)行分離而達(dá)到脫鹽、濃縮等預(yù)期目的的一種膜分離設(shè)備，電滲析原理見圖3。

　　電滲析器的主要部件為陰、陽離子交換膜、隔板與電極3部分。隔板構(gòu)成的隔室為液體流經(jīng)過的通道。物料經(jīng)過的隔室為脫鹽室，濃水經(jīng)過的隔室為濃縮室。在直流電場(chǎng)的作用下，利用離子交換膜的選擇透過性，陽離子透過陽膜，陰離子透過陰膜，脫鹽室的離子向濃縮室遷移，濃縮室的離子由于膜的選擇透過性而無法向脫鹽室遷移。這樣淡室的鹽分濃度逐漸降低，相鄰濃縮室的鹽分濃度相應(yīng)逐漸升高。

　　4、中水回用系統(tǒng)運(yùn)行情況分析

　　4.1 中水回用系統(tǒng)運(yùn)行效果

　　2017年9月，通過對(duì)水回用系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)定，對(duì)裝置所產(chǎn)回用水和實(shí)際外排污水進(jìn)行了取樣對(duì)比分析，對(duì)比數(shù)據(jù)見表4，5。

　　由表4可知，對(duì)于榆林煉油廠中水回用多介質(zhì)反洗水、UF、EDR濃水混合外排水，可以滿足《城鎮(zhèn)污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50335-2002)，第二類污染物的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，符合設(shè)計(jì)要求。

　　從表5可以看出，回用水滿足《城鎮(zhèn)污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50335-2002)中再生水回用于循環(huán)冷卻水的水質(zhì)要求，符合設(shè)計(jì)要求。

　　4.2 存在問題

　　從2017年5~10月，中水回用系統(tǒng)的總進(jìn)水量為500kt，產(chǎn)水量為200kt，產(chǎn)水及外排濃水水質(zhì)均能滿足設(shè)計(jì)要求。300m3/h中水回用裝置的標(biāo)定情況顯示，中水回用裝置可達(dá)到100%設(shè)計(jì)負(fù)荷要求，整體運(yùn)行情況良好，但系統(tǒng)運(yùn)行存在不穩(wěn)定性，特別在電滲析倒極時(shí)淡水池液位波動(dòng)較大，易引起電滲析裝置自保停車等。需頻繁進(jìn)行人工干擾操作，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大。并受環(huán)保指標(biāo)升級(jí)限制，當(dāng)中水回用系統(tǒng)原水水質(zhì)發(fā)生波動(dòng)時(shí)，極易造成濃水外排水氨氮等指標(biāo)超標(biāo)不符合石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB-31570)，不能進(jìn)行直接排放，需返回污水處理裝置原水中進(jìn)行二次凈化處理，增加了污水處理裝置運(yùn)行負(fù)荷。

　　5、結(jié)論

　　通過對(duì)榆林煉油廠中水回用系統(tǒng)的技術(shù)及應(yīng)用情況分析可知，工業(yè)外排廢水經(jīng)深度處理后可滿足循環(huán)水水質(zhì)回用要求，但外排污水受原水水質(zhì)影響較大，會(huì)出現(xiàn)氨氮等控制指標(biāo)不合格，不可直接外排。該技術(shù)可緩解企業(yè)用水壓力，提高水的重復(fù)利用率，對(duì)于平衡當(dāng)?shù)貙氋F的水資源具有積極的意義。(來源：陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司榆林煉油廠)