淺析石油化工循環(huán)水排污水的再生回用

邵俊

摘? 要：在石油化工行業(yè)，廢水排放問題可直接影響周圍生態(tài)，并對(duì)行業(yè)的持續(xù)發(fā)展形成一定的阻礙。以實(shí)現(xiàn)石油化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)，業(yè)內(nèi)人士開始對(duì)水資源的循環(huán)利用問題進(jìn)行剖析，而循環(huán)水排污水的再生利用研究，為行業(yè)面臨的節(jié)約水資源、控制廢水排放等難題提出了重要的實(shí)踐方法。本文圍繞石油化工行業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐展開討論，在簡(jiǎn)要說明石油化工行業(yè)循環(huán)水排污水再生回用現(xiàn)狀與意義的基礎(chǔ)之上，重點(diǎn)分析再生工藝流程以及回用過程涉及的各類設(shè)備、技術(shù)，希望對(duì)循環(huán)水、排污水的再生回用提供一定的幫助。

關(guān)鍵詞：石油化工;水資源;循環(huán)水排污水;再生工藝

引言

在工業(yè)用水中，冷卻水屬于用水大項(xiàng)。根據(jù)石油化工行業(yè)披露的數(shù)據(jù)，循環(huán)冷卻水的占用量可達(dá)到總用水量的50～90%，如果管理層沒有對(duì)冷卻水的循環(huán)應(yīng)用引起足夠重視，或者未能在技術(shù)、工藝層面做出合理的調(diào)整，用水量的增加將直接帶來(lái)生產(chǎn)成本的變化，繼而影響到企業(yè)自身利益。有鑒于此，石油化工企業(yè)開始探索投資費(fèi)用低、節(jié)水效率高的生產(chǎn)工藝，通過對(duì)比節(jié)水率與濃縮倍數(shù)之間的關(guān)系，優(yōu)化現(xiàn)有的冷卻水系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的冷卻水系統(tǒng)相比，循環(huán)水系統(tǒng)的節(jié)水效能更高，但冷卻過程中伴隨的空氣污染問題以及濃縮操作均可對(duì)冷卻水的水質(zhì)產(chǎn)生影響，在水質(zhì)不斷惡化的進(jìn)程之中，冷卻水將不再適用于循環(huán)冷卻。分析循環(huán)水排污水的再生利用，兼顧循環(huán)水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行以及石油化工生產(chǎn)的節(jié)水需求，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 再生處理工藝

在石油化工行業(yè)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)與從業(yè)人員環(huán)保意識(shí)快速提高的背景之下，企業(yè)技術(shù)人員開始對(duì)排污水中涉及的TP、COD、緩蝕阻垢劑等污染物的處理引起高度重視，探索排污水的綜合利用工藝，通過排污水的收集、污染物的高效去除以及其他再生處理技術(shù)等方式，實(shí)現(xiàn)排污水的“再生回用”，是目前循環(huán)冷卻水工藝改進(jìn)的重要方向。生產(chǎn)實(shí)踐中，再生處理技術(shù)的選擇需要參考進(jìn)水水源的水質(zhì)以及排污水中污染物的成分、回收利用的水質(zhì)要求等各項(xiàng)信息，以保證排污水處理后達(dá)到再生回用的標(biāo)準(zhǔn)。在合理選取處理工藝的基礎(chǔ)上，明確整個(gè)排污水處理的具體流程，以及實(shí)際操作階段的某些細(xì)節(jié)問題，是保證再生回用效率的關(guān)鍵所在。以下選取UF+RO（預(yù)處理+雙膜法）工藝進(jìn)行分析。

在UF+RO工藝下，循環(huán)水排污水會(huì)通過預(yù)設(shè)的管道先后進(jìn)入調(diào)節(jié)池、高密度沉淀池，經(jīng)若干過濾操作后進(jìn)入U(xiǎn)F產(chǎn)水罐;而后，排污水需要經(jīng)過反滲透處理，進(jìn)入RO產(chǎn)水罐，最終形成再生回用水。整個(gè)排污水的處理過程主要涉及超濾除濁度、反滲透除鹽等技術(shù)，該工藝主要適用于懸浮物較多且排污水中的鹽濃度較高、結(jié)垢嚴(yán)重的場(chǎng)景^[1]。UF+RO工藝中的關(guān)鍵問題主要有以下幾點(diǎn)：（1）排污水泵送至高密度沉淀池后，操作人員需要向沉淀池中依次投入三氯化鐵、PAM、石灰乳等物質(zhì)，該操作的主要意義在于去除排污水中的懸浮物，保證后續(xù)過濾的效果，避免因?yàn)閼腋‰s質(zhì)過多或者排污水的硬度過大而影響最終的超濾除濁效果;（2）多介質(zhì)過濾器存在的意義是控制懸浮物的含量，為后續(xù)超濾技術(shù)的應(yīng)用提供保障，這一階段的操作人員必須對(duì)排污水中的懸浮物含量進(jìn)行精準(zhǔn)控制，不論是設(shè)備的選取，還是過濾結(jié)果的檢測(cè)，都要為確保出水滿足超濾技術(shù)的要求而服務(wù);（3）排污水經(jīng)過超濾膜以后，水中的大部分膠體硅、有機(jī)物都將被有效攔截，而這為之后的反滲透提供了良好的條件，可作為反滲透預(yù)處理工序;（4）在反滲透處理環(huán)節(jié)，考慮到反滲透系統(tǒng)處理水中“高鹽”問題時(shí)的實(shí)際負(fù)荷，一般會(huì)前置保安過濾器。

2 再生回用的設(shè)備與技術(shù)

2.1 高密度沉淀池

在循環(huán)水排污水的過濾處理中，高密度沉淀池有其重要意義。作為污水處理的常見設(shè)備，高密度沉淀池將污水的絮凝、沉淀、濃縮等操作進(jìn)行高效集成，混凝池、斜管沉淀等重要組分提供的支持作用，是循環(huán)水排污水預(yù)處理的關(guān)鍵所在。從目前的實(shí)踐效果看，高密度沉淀池的介入，至少能夠達(dá)成以下目標(biāo)：（1）絮凝反應(yīng)的污泥濃度增加;（2）懸浮物、COD的去除效率顯著。不僅如此，相較于傳統(tǒng)的混凝、沉淀裝置，該設(shè)備還具有成本低廉、用地需求小以及耐沖擊等優(yōu)勢(shì)，將其應(yīng)用于循環(huán)水排污水的再生回用，充分利用回流污泥的作用，提高排污水的COD、懸浮物去除效率，具有一定的可行性，對(duì)污水的再生回用也有重要價(jià)值^[2]。

2.2 多介質(zhì)過濾器

多介質(zhì)過濾器一般指以層狀過濾介質(zhì)為床層制作的一種過濾裝置，常用介質(zhì)有無(wú)煙煤、砂等。在污水過濾中，受到壓力的作用，濁度高的水能夠通過特定厚度的濾層，并實(shí)現(xiàn)清除懸浮雜質(zhì)的目標(biāo)。對(duì)于循環(huán)水排污水的回用，污水中的大顆粒懸浮物相對(duì)較多，而多介質(zhì)過濾器能夠高效地去除這些物質(zhì)，并顯著降低污水的SDI數(shù)值^[3]。在保證過濾介質(zhì)恰當(dāng)、過濾器裝置性能穩(wěn)定的情況下，多介質(zhì)過濾器的應(yīng)用基本能夠保證出水符合后續(xù)深度處理的標(biāo)準(zhǔn)。就應(yīng)用價(jià)值而言，多介質(zhì)過濾器的購(gòu)置成本不高，運(yùn)行過程的技術(shù)要求也并不苛刻，是一種能夠廣泛應(yīng)用于污水過濾的設(shè)備，因而將其應(yīng)用于循環(huán)水排污水的回用，符合企業(yè)節(jié)水、成本控制的初衷。

2.3 超濾技術(shù)

超濾技術(shù)是污水過濾的核心技術(shù)，利用超濾膜過濾水中有機(jī)物、膠體硅的原理如下：以機(jī)械篩分原理為基礎(chǔ)，在壓力的作用下，污水穿過超濾膜的微孔會(huì)截留污水中的部分雜質(zhì)，而超濾膜兩側(cè)的壓力差會(huì)為污水的過濾提供穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)力。從過濾效果來(lái)看，超濾膜只允許溶劑以及直徑比膜孔徑小的溶質(zhì)透過，其他雜質(zhì)的通行則會(huì)受到限制，如水中懸浮的顆粒、蛋白質(zhì)顆粒、細(xì)菌微生物等。超濾技術(shù)的應(yīng)用具有多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，但要確保該技術(shù)在污水回用中發(fā)揮其效能，技術(shù)人員就必須根據(jù)實(shí)際的過濾任務(wù)以及循環(huán)水排污水的具體成分等合理設(shè)計(jì)超濾裝置的規(guī)模以及運(yùn)行參數(shù)，如水通量、膜組件數(shù)量、排列方式的確定，需要保證設(shè)計(jì)參數(shù)與實(shí)際過濾條件的適應(yīng)性。

2.4 反滲透技術(shù)

反滲透技術(shù)是利用壓力作用去除水中雜質(zhì)的一項(xiàng)技術(shù)，在污水回用中，反滲透技術(shù)能夠有效去除水中的部分膠體物質(zhì)、離子以及其他分子量超過100Da的有機(jī)物。與一般液體分離技術(shù)相比，反滲透技術(shù)不涉及相的變化，整個(gè)分離過程的耗能需求較低，且具有操作便捷、設(shè)備體積小、適應(yīng)性強(qiáng)等諸多優(yōu)勢(shì)。在應(yīng)用環(huán)節(jié)，技術(shù)人員需要明確污水的水質(zhì)情況，合理選取復(fù)合膜、卷式膜組件以及布設(shè)方式，保證反滲透技術(shù)的過濾效果。

3 結(jié)語(yǔ)

在石油化工行業(yè)，循環(huán)水排污水的處理是一項(xiàng)技術(shù)難題，再生回用策略的提出，有效緩和了污水治理與經(jīng)營(yíng)成本控制之間的矛盾，為行業(yè)的持續(xù)發(fā)展指明了方向。以實(shí)現(xiàn)污水回用為目標(biāo)，石油化工企業(yè)必須根據(jù)既往生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)與循環(huán)水排污水處理的實(shí)際條件，科學(xué)制定再生回用方案，明確污水的再生處理工藝。在選擇過濾設(shè)備與回用技術(shù)時(shí)，技術(shù)人員需要抓住污水的組分情況、再生水水質(zhì)指標(biāo)等重要信息，對(duì)污水處理的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行精準(zhǔn)控制，以保證最終的過濾效果，保證出水水質(zhì)符合再生回用水的要求。

參考文獻(xiàn)

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