烯烃污水回用量提升方法探析.pdf

第36 卷第4 期2023-07doi:10.3969/j.issn.1008-8261.2023.04.011聚酯工业Polyester Industry烯烃污水回用量提升方法探析Vol.36 No.4July.2023杨亚丽（中国石油化工股份有限公司天津分公司，天津30 0 2 7 1）摘要：烯烃污水回用水作为循环水补充水，能够实现工业废水的资源化利用。提升污水回用量是炼化企业积极践行绿色洁净战略的重要手段。通过有效应对来水异常、合理安排离线清洗、扩充污水回用方式、加强管理措施等方式，可以提高污水回用量，实现污水回用率提升。本文重点介绍烯烃污水回用方式及污水回用工艺，并探讨了提高烯烃污水回用量的技术和管理措施。关键词：污水回用水；节水减排；污水回用率质对金属设备不易产生腐蚀，水质不易滋生菌中图分类号：X7841污水回用水作为循环水装置补充水的简介循环水冷却水系统是以水作为冷却介质，对换热设备进行降温并循环使用的一种冷却水系统。开式循环水冷却水装置在运行过程中，由于水的蒸发，各种无机离子和有机物质不断浓缩，水质复杂化，需要通过排污、补充水、水的过滤、缓蚀、阻垢、杀菌等处理手段，保障系统连续稳定运行 1.1污水回用水作为循环水补充水的应用第一类是侧重于对达标污水进行深度处理，处理深度较深,回用的重点放在污水的深度处理方面。该方法的优点是降低了循环水系统的水质控制难度，循环水系统的生产运行风险较小，对循环水系统的应用压力较低,利于推广应用,不足之处是回用水的成本较高，因此，在北方缺水严重、水价较高、高盐高硬等水质较差的地区采用较多。第二类是对回用污水只进行简单地深度处理，将回用的重点放在循环水应用控制方面。该方法的优点是回用水的处理成本较低，一次投资较小,利于快速实施，不足之处是对循环水系统的运行控制要求较高，配套的循环水水质稳定控制技术需要有保证，同时会造成循环水装置运行控制费用的较大增加。该方法在水价较低、水质较好的南方地区采用较多。烯烃污水回用水作为循环水补充水就属于第一类。1.2污水回用水作为循环水补充水的控制要点循环冷却水补充水的水质总体要求为：水温需要尽可能低,水的浑浊度需要低，水质不易结垢，水收稿日期：2 0 2 3-0 1-0 5。作者简介：杨亚丽（19 7 8-），女，天津人，本科，高级工程师，研究方向为环境保护。文献标识码：B文章编号：10 0 8-8 2 6 1(2 0 2 3)0 4-0 0 33-0 4菜2 。在工业企业生产和职工生活过程中，经过用水单元使用后的排水（即污水）直接或经过改善水质等处理，并在用于其他水单元或系统的过程称为污水回用 3。由于污水回用水性质与新鲜水水质性质不同，在污水回用水进人循环水装置方式时需要注意针对污水回用水的特性开发适合循环水冷却水针对性处理配方和运行方案，有条件时可以考虑使用全有机磷配方。重点要解决循环水冷却水系统运行过程的设备腐蚀、结垢和生物黏泥问题。注意回用水补人后含盐量、氯根的提升，合理控制浓缩倍数合理安排排污。循环水排污水浊度较高,硬度大,钙盐、镁含量较高 4 。考虑回用水的水质特性，在2 0 0 3年新下发的工业水管理制度中规定使用污水回用水（占总量6 0%以上）的循环水系统浓缩倍数放宽至3.0。排污水含杀菌剥离剂，经过多年运行经验调整，杀菌剥离最短2 4 h后不会对污水生化装置产生影响，有条件时可延至4 8 h再排污,并排至污水调节罐利用空间逐步下排。污水回用水受前方装置不稳定特征会出现波动，为避免波动状态对污水回用装置运行产生影响。循环水补充水一般由新鲜水和污水回用水按一定比例勾兑而成，通过调整新鲜水与污水回用水勾兑比例,减少对循环水装置的不良影响。2烯烃污水回用装置工艺介绍2.1原工艺流程烯烃污水回用装置于2 0 13年12 月运行投产。34采用预处理MBR+电脱盐CRP工艺。污水处理用膜生物反应器MBR（b i o m a s s s e p a r a t i o n m e m b r a n ebioreactor)是指膜分离与传统生物处理工艺紧密结合的一种处理工艺技术 5。电脱盐CRP工艺采用电渗析原理，是在直流电场作用下，以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，使水中阴、阳离子作定向迁移，从而实现溶液的浓缩、淡化、精制和提纯 6 。污水回用装置采用污水处理装置出水作为MBR处理水源，MBR产水（150 t/h）进人原水池由进水泵输送至脱盐系统(CRP)进行脱盐处理,产水（大于110 t/h）合格后，进人烯烃部循环水补充水系统,浓水（小于4 0 t/h)进人缓冲池,再提升进入烯烃污水提标装置处理合格后外排。预处理MBR设计能力150 t/h,CRP设计产水110 t/h,由于CRP膜堆老化、泄漏等原因,实际产水6 0 t/h。原工艺流程如图1 所示。污水处理MBR装置不合格水图1原工艺流程Fig.1 Original process flow2.2工艺流程新增简易撬装（砂滤+RO工艺）于2 0 2 0 年12月运行投产，同原有MBR、C R P装置共同运行。简易撬装采用瓷砂过滤器去除悬浮物，瓷砂过滤器属于流砂过滤器一种。流砂过滤器是一种新型过滤器，是移动床向上流连续过滤器的简称 7 。反渗透属于一种压力推动的膜滤方法 8 。进水由4 股水组成：MBR产水、MBR进水、CRP浓水、监护池出水。一是从MBR产水管引至原水收集池(30 10 0 t/h)；二是利用原有MBR进水管给原水收集池供水（M BR 最大产水量2 0 0 t/h，雨季MBR进水量可达220230t/h，富余水量为2 0 30 t/h）；三是CRP浓水自压后进入原水收集池（水量30 4 0 t/h）；四是监护池泵引至原水收集池（根据含盐量确定，引人量约30 6 0 t/h）。原水收集池泵加压供给瓷砂过滤器，产水由反渗透高压泵供给反渗透系统，反渗透产水(50 8 0 t/h）进人CRP产水池，由外供水泵(130t/h）输送至循环水系统。反渗透浓水输送至提标工艺均质罐。此外，瓷砂过滤器反洗水进入至缓冲池，反渗透清洗水进入CRP清洗罐中和后排放至生活污水管线。改进后工艺流程如图2 所示。聚酯工业污水处理MBR装置Fig.2Improved process flow3扶提高污水回用量管理措施3.1有效应对来水异常，减少污水处理装置对回用水产生不良影响烯烃污水处理装置面临的主要困难是来水水质不稳定,异常来水无法及时监测、11#线水温持续超标、雨季水量大，对生化系统造成不同程度的冲击。面对11#线水温持续超标，一方面加强水温监测，积极与上游装置沟通协调，一经发现及时联系处理；一原水池CRP装置浓水外排监护池第36 卷原水池CRP装置浓水原水收集池瓷砂过滤器反洗水外排监护池图2 改进后工艺流程CRP成品水池循环水装置一循环水排污水缓冲池烯烃污水提标装置CRP成品水池反渗透系统冲洗水缓冲池烯烃污水提标装置方面引入雨水，缓冲池水等水源进行稀释降温（2 0 2 1年1月一10 月处理水量较去年同期增加2 4万t,造成生化系统长期高负荷运行）。降低了高温水对生化系统的冲击，保证了生化系统运行平稳。2021年面对2 次含表面活性剂或絮凝性物质等异常来水的冲击，造成活性污泥不同程度膨胀或死亡解体的事件,采取切断异常来水、增大配水稀释,降低进水负荷,投加铁盐、消泡剂,活性污泥置换等措施，使污泥性能在最短时间迅速恢复，保证出水合格。由于来水异常应对措施及时有效，污水处理装置稳定运行，降低了对污水回用装置进水的影响。3.2合理安排离线清洗，确保污水回用装置高效稳定运行污水回用装置受烯烃异常来水冲击，导致污水回用MBR装置膜组件严重污堵、泡沫较多,采取膜池水置换、提高反洗强度、投加消泡剂方法减少泡沫。定期检测MBR装置4 个池子出水浊度，发现问题及时进行维修，每季度将MBR装置离线化学清洗，保持良好运行。调整CRP装置膜堆运行方式,串联与并联及时切换。根据前方来水情况，每年将CRP膜堆离线清洗、更换膜组件2 次。保证回用水质、水量符合要求。3.3加强污水提标装置运行管理，确保外排水达标烯烃污水提标装置采用ABR+高密度澄清工艺。高效生物反应器ABR(advanced biological reac-tor)是一种新型的用于难降解工业废水深度处理的好氧生物反应器,用于处理经传统一级、二级生化处循环水装置一循环水排污水一第4 期理和膜处理（微滤/超滤、反渗透等）后仍残留在水中的难降解有机物。2 0 2 1年ABR滤池完成运行以来首次补充活性炭填料工作。活性炭填料补充期间，为保证外排稳定达标排放制定了详尽周密的实施方案。新补充活性炭粉末和杂质较多，通过人工平整、浸泡、气洗、汽水联合冲洗及进水小流量冲洗等过程，保证活性炭清洗洁净、混合均匀、曝气均匀；将新老活性炭载体需混合均匀，保证菌种快速繁殖，出水稳定。顺利完成了6 个ABR滤池共30 t活性炭填料的补充工作。严格控制污水提标装置进水水质、ABR滤池溶解氧、温度等工艺参数；针对ABR滤池运行周期较长导致滤池底部严重污堵，反冲洗强度不足导致滤池曝气不均问题，采取加强反洗频次、反洗强度，人工平整活性炭层，保证曝气均匀性。使ABR滤池高效达标运行。根据ABR出水情况调整PAC、PA M 投加量，及时排出高密度澄清系统剩余污泥，冲洗斜管；每年对均质罐、监护池、废水池清淤2 次。保证外排水100%达标。3.4选择优质水源作为回用水源，保持撬装在最佳运行状态新增简易撬装（砂滤+RO工艺）后，实现MBR进水、富裕MBR产水、CRP浓水、外排水等多种水源引人污水回用装置。反渗透系统的效率和寿命与原水的预处理效果密切相关 。因此尽量选择优质水源进入简易撬Table 2Recent production data of reuse water production项目2021年11月来水量/万t139.26回用量/万t103.8回用率/%74.55结语(1）烯烃污水回用装置是将烯烃生产和生活污水进行处理后回用至循环冷却水。污水再生对水资源的循环利用具有重要意义。污水再生不仅可以提高污水处置的效率,而且可以降低污水处理成本,满足水资源循环利用的需要。(2)烯烃污水回用装置通过有效应对来水异常、合理安排离线清洗、扩充污水回用方式、加强管理措施等手段，使得2 0 2 1年11月回用水产量较2020年增加6 0.37 万t，污水回用率7 4.5%，同比提升30%，达到提高污水回用量、污水回用率的效果。杨亚丽：烯烃污水回用量提升方法探析装进行处理。由于CRP装置进水为MBR产水,将供CRP后富裕MBR产水、CRP浓水全部进入简易撬装。由于MBR进水COD、悬浮物等指标都相对较高，容易污堵瓷砂过滤器，运行中尽量避免使用MBR进水进人简易撬装。由于RO浓水进人提标装置，因此外排水电导率会上升，简易撬装进水水量缺口使用外排水补充。2 0 2 1年回用水进水化验数据如表1所示。根据运行规律，尽量将瓷砂过滤器反洗和RO小清洗同时进行，减少水量损失。关注进水及产水氯离子等关键指标，及时沟通承包商处理,减少进水氯离子等参数异常对回用水影响。表12 0 2 1年回用水进水化验数据Table 1Analysis data of reuse water inflow in 2021COD电导率项目/(mg L-)MBR进水47MBR产水28CRP浓水26外排水204实施效果回用水产量近年产量数据如表2 所示。由表2可知，截止2 0 2 1年11月回用水产量较2 0 2 0 年增加60.37万t，回用水产量均值131t/h，污水回用率74.5%，同比提升30%，全年回用率都能完成公司要求指标7 0%。表2 回用水产量近年产量数据2020年2019年126.69124.3143.4349.3534.239.7(3）烯烃污水回用装置需要进一步摸索MBR、CRP、R O 运行规律，合理调配装置处理水量，使烯烃污水回用装置处于最佳运行状态。参考文献：1晋卫.水务运营管理与技术M.北京：中国石化出版社，2013.2中国石油化工集团公司人事部，中国石油天然气集团公司人事服务中心.循环水操作工M.北京：中国石化出版社，2011.3栾金义,傅晓萍.石油化工水处理技术与典型工艺 M.北京：中国石化出版社，2 0 13.【4 黄子逸.化工回用水处理工程设计实例及分析J.工业水处35悬浮物/(mg L-1)/(s.cm-)16142716142772490一33902018年2017年135.17141.7846.4751.3234.436.22016年136.6331.442336理,2 0 2 0,4 0(2):10 0.5王志伟,吴志超.膜生物反应器污水处理理论与应用M.北京：科学出版社，2 0 18.6李圭白，张杰.水质工程学（第二版）（上册）【M.北京：中国建筑工业出版社，2 0 12.7 李本高，纪轩，王辉.炼化企业非常规水资源利用技术与实例Analysis of methods for increasing the reuse amount of olefin wastewaterAbstract:The reuse of olefin wastewater as supplementary water for circulating water can achieve the resource utili-zation of industrial wastewater.Improving wastewater reuse is an important means for refining and chemical enter-prises to actively implement green and clean strategies.By effectively responding to abnormal incoming water,ar-ranging ofline cleaning reasonably,expanding sewage reuse methods,and strengthening management measures,the amount of sewage reuse can be increased,achieving an increase in sewage reuse rate.This article focuses onthe methods and processes of olefin wastewater reuse,and explores the technologies and management measures toincrease the reuse amount of olefin wastewater.Key words:wastewater reuse;water conservation and emission reduction;wastewater reuse rate(上接第16 页)参考文献：1刘晶.聚酯类纤维性能研究及其产品开发PTT/PET双组分复合纤维 D.上海：东华大学，2 0 0 8.2罗锦，王慷，徐广标，等.纺织弹性纤维弹性机理及其发展动态J.纺织科技进展，2 0 0 9(2）：1-4.3白建红，崔淑玲.聚酯纤维环保型低温染色载体C的应用研究J.印染助剂,2 0 15,32(8)：4 1-4 2.4李明,徐秀雯.聚酯纤维染色改性的研究 J.广西纺织科技，2002,31(2):18-21.5王斌.PTT/PA6复合超细纤维染色性能研究 D.青岛：青岛Study of dyeing properties of PET/PTT bi-component polyester fiberAbstract:In order to fully understand the dyeing properties of PET/PTT bicomponent polyester fibers,the hightemperature and high pressure dyeing method was used to dye pure PET fibers and PET/PTT composite fibers byselecting E type disperse dyestuff trichromes and high,medium and low temperature type disperse dyestuffs.Thestaining residue was dissolved with N,N-dimethylformamide(DMF),and the absorbance of the staining residuewas measured using a visible spectrophotometer to obtain the percentage of staining.Study the dyeing rate curve offibers at different dyeing time and dyeing temperature.The results showed that DMF was used to improve the solu-bility of disperse dyes,and the optimal volume ratio of dye solution to DMF was 2:3.PET/PTT fibers are easier todye than pure PET fibers,and the higher the PTT content,the easier it is for disperse dyes to go on the fibers.PET/PTT fibers were dyed by high temperature and high pressure dyeing method without auxiliaries and pH of 5.The optimal dyeing temperature was 100 110 a n d t h e d y e i n g t i me w a s 50 6 0 mi n.Key words:PET fiber;PET/PTT polyester fiber;dyeing;disperse dyes聚酯旨工业M.北京：中国石化出版社,2 0 2 0.8金熙,项成林,齐冬子.工业水处理技术问答M.北京：化学工业出版社,2 0 10.9冯逸仙.反渗透水处理系统工程M.北京：中国电力出版社，2005.YANG Ya-li(Sinopec Tianjin,Tianjin 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