第5期李中原等:通過提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)節(jié)水減排通過提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)節(jié)水減排李中原,陳潮錕,鄭秀麗中石化普光天然氣凈化廠,四川達(dá)州636156)摘要:對(duì)普光天然氣凈化廠循環(huán)冷卻水濃縮倍數(shù)提高至5-6運(yùn)行的可行性及影響濃縮倍數(shù)達(dá)到5-6的主要因素進(jìn)行分析,對(duì)三種“零排污”的含義進(jìn)行闡述提出了循環(huán)水節(jié)水減排新技術(shù)新思路,對(duì)同類循環(huán)水場(chǎng)節(jié)水技術(shù)有一定的借鑒作用。關(guān)鍵詞:循環(huán)水場(chǎng);濃縮倍數(shù);節(jié)水減排中圍分類號(hào):TQ085文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B文章編號(hào):10019219(2010)05-5503隨著普光天然氣凈化廠的發(fā)展裝置用水量日用率越高,排污量越少,當(dāng)然補(bǔ)充水量也會(huì)越少。所益增大,而冷卻用水占整個(gè)裝置總用水量的70%左以說,提高濃縮倍數(shù)是節(jié)水之關(guān)鍵。它可用下面公右,循環(huán)冷卻水節(jié)水減排大有潛力可挖。提高濃縮式表示倍數(shù)運(yùn)行是目前公認(rèn)的有效節(jié)水方法,但隨著濃縮n(濃縮倍數(shù)}=循環(huán)水含鹽量/補(bǔ)充水含鹽量倍數(shù)的提高,循環(huán)水系統(tǒng)結(jié)垢和腐蝕因素也隨著成M補(bǔ)光水量=E蓋象水量+B游污重倍上升,更多的是依賴水穩(wěn)定劑開發(fā)上。故節(jié)水減補(bǔ)充水量/蒸發(fā)水量和濃縮倍數(shù)的關(guān)系見圖1。排需綜合考慮影響因素、工藝途徑和水穩(wěn)定劑開發(fā)上。本文從循環(huán)水不同含義上的“零排污”來談?wù)勓h(huán)水節(jié)水減排方法。本文對(duì)普光凈化廠循環(huán)水場(chǎng)水質(zhì)濃縮倍數(shù)提高至5-6運(yùn)行的可行性及影響濃縮倍數(shù)達(dá)到5~6的主要因素進(jìn)行分析,對(duì)三種零排污的含義進(jìn)行閘既長(zhǎng)乏述提出了循環(huán)水節(jié)水新思路。其具體內(nèi)容是:①提高濃縮倍數(shù)5-6運(yùn)行,循環(huán)水系統(tǒng)可近似達(dá)到不排,02.03.04.05.06.07.08.0濃縮倍數(shù)(M污,稱為零排污方案I;②即使?jié)饪s倍數(shù)達(dá)到56圖1補(bǔ)充水量M蒸發(fā)水量E和滾給倍數(shù)N的關(guān)系也存在少量排污,將鍋爐排污水及凈化裝置酸水汽提凈化水作為冷卻水的補(bǔ)充水回用至循環(huán)水系統(tǒng)對(duì)循環(huán)水場(chǎng)而言,循環(huán)水的冷卻方式及冷卻塔中,充分利用裝置產(chǎn)生的廢水,提高水的利用率,同的結(jié)構(gòu)形式就決定了E的大小。若E保持不變,排時(shí)結(jié)合其它水處理技術(shù),相對(duì)使循環(huán)水系統(tǒng)零排污量越小,則補(bǔ)充水量M越小,循環(huán)水含鹽量就越放稱為零排污方案Ⅱ;③就整個(gè)工廠而言將凈化高,因?yàn)檠a(bǔ)充水含鹽量相對(duì)穩(wěn)定,所以得到的濃縮廠污水經(jīng)過生化處理后,再經(jīng)過深度處理,回用至倍數(shù)就越大。從圖1可以看出,當(dāng)N1,隨著N值的循環(huán)水系統(tǒng)中,是最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方法,使工廠實(shí)現(xiàn)增大,ME下降速度較快,因?yàn)镋是定值,也就是說真正意義上的零排污,稱為零排污方案ⅢM下降較快,當(dāng)然排污量就迅速下降;當(dāng)濃縮倍數(shù)1零排污方案I大于5~6以后,ME下降速度緩慢,節(jié)水程度最小。繼續(xù)提高濃縮倍數(shù),就目前處理水平而言,增加了11濃縮倍數(shù)對(duì)水質(zhì)處理劑、殺菌劑系統(tǒng)的設(shè)施及管理等要求。濃縮倍數(shù)N值的大小決定節(jié)水的水平和水的因此目前公認(rèn)濃縮倍數(shù)最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行值控制在5~重復(fù)利用率的高低濃縮倍數(shù)越大說明水重復(fù)利6,但濃縮倍數(shù)提高至5-6,還要受補(bǔ)充水的水質(zhì)情況、水的溫升、當(dāng)?shù)貧庀髼l件、循環(huán)水系統(tǒng)以及旁濾收搞日期:20012-26;作者簡(jiǎn)介:李中原(1960),男,工程池濾料等各個(gè)方面的條件影響。師,電話13419051091電郵 lzyuan518@ Sinacom6天然氣化工2010年第35卷普光天然氣凈化廠循環(huán)水場(chǎng)補(bǔ)充水中鈣硬加及填料片間距過大、百葉窗的安裝角度不合理、填總堿之和超過250mgL,若將濃縮倍數(shù)提高至5~6,料安裝沒有按照上密下疏的原則等原因,實(shí)際進(jìn)出則循環(huán)水中鈣硬加總堿之和超過1250mgL~水溫差低于10℃,而設(shè)計(jì)進(jìn)出水溫差為10℃,這也幾,而目前水處理劑處理鈣硬加總堿之和在是濃縮倍數(shù)不能得到提高的一個(gè)原因。對(duì)于普光凈350mg/L-900mg/L的水質(zhì)效果最好,因此對(duì)于鈣硬化廠循環(huán)水場(chǎng)循環(huán)水量5300m}h,如果按照設(shè)計(jì)加總堿之和超過1500mg的循環(huán)水而言單靠全有條件運(yùn)行,則可節(jié)約40%的用水量。機(jī)藥劑配方來處理,相對(duì)會(huì)增加處理費(fèi)用及管理的14循環(huán)水系統(tǒng)ⅥR難度,必須結(jié)合其他的途徑來解決。對(duì)于高硬高堿按照《工業(yè)循環(huán)水冷卻水設(shè)計(jì)規(guī)范》循環(huán)冷卻循環(huán)水處理采取用離子交換樹脂處理原水,將原水水系統(tǒng)容積V與循環(huán)水量R之比控制在1/3~1/5,中的硬度和堿度分別降至50mg/L后補(bǔ)入循環(huán)水V/R比值大,系統(tǒng)容積大,會(huì)給提高濃縮倍數(shù)及管理中,循環(huán)水鈣硬加總堿之和在350mg/L~900mg/L運(yùn)帶來不便,VR比值小,會(huì)縮短提高濃縮倍數(shù)的時(shí)行濃縮倍數(shù)可以控制在55-6之間,水穩(wěn)劑采用全間,便于濃縮倍數(shù)的調(diào)整及管理,最佳比值以1/5為有機(jī)復(fù)合藥劑。宜1.2水質(zhì)條件15旁濾池濾料選擇目前習(xí)慣根據(jù)水質(zhì)的硬度和堿度將補(bǔ)充水劃循環(huán)水系統(tǒng)排污一般有兩種途徑:①通過集水分為3個(gè)等級(jí),即高硬高堿、中等硬度和堿度以及池底排閥直接排放,②通過旁濾池反洗間接排污低硬低堿。普光凈化廠凈化水場(chǎng)提供的水質(zhì)屬于高若提高濃縮倍數(shù),可以關(guān)閉集水池底排閥但旁濾硬高堿。對(duì)于高硬高堿而言,補(bǔ)充水中鈣硬加總堿池如果濾料選擇不當(dāng),導(dǎo)致反洗頻率增加,排污量之和超過250mg/L,若將濃縮倍數(shù)提高至5-6,則循增大,也限制濃縮倍數(shù)的提高。環(huán)水中鈣硬加總堿之和超過1250mgy-150mg,2零排污方案Ⅱ而目前水處理劑處理鈣硬加總堿之和在350mg~900mg/L的水質(zhì)效果最好,因此對(duì)于鈣硬加總堿之過不同的途徑雖然可以將濃縮倍數(shù)提高至和超過1500mg/L的循環(huán)水而言單靠全有機(jī)配方來5-6,但實(shí)際上不可能將濃縮倍數(shù)一下子提到5-6處理,相對(duì)會(huì)增加處理費(fèi)用及管理的難度,必須結(jié)它是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程即使達(dá)到5-6也需要排合其它的途徑來解決?？刹扇〉姆椒ㄓ孝儆秒x子污。普光凈化廠循環(huán)水一系統(tǒng)循環(huán)水量20m沿h,交換樹脂處理原水將原水中的硬度和堿度分別降進(jìn)出水溫差為10℃,濃縮倍數(shù)控制4-5,排污量達(dá)至50mg后補(bǔ)人循環(huán)水中,循環(huán)水鈣硬加總堿之到59m}h。循環(huán)水場(chǎng)二系統(tǒng)循環(huán)水量320m}h,循和在350m~900mg/L運(yùn)行濃縮倍數(shù)可以控制在環(huán)水量相對(duì)一系統(tǒng)大,排污量也就大。若將濃縮倍5.5-6之間,水穩(wěn)劑采用全有機(jī)復(fù)合藥劑;②采取加數(shù)提高至5-6,排污量就更大我們一方面采用鍋爐酸工藝處理使循環(huán)水中pH值控制在75-8之間,連排水、凈化裝置酸水氣體凈化水作為回用循環(huán)循環(huán)水鈣硬加總堿之和在350mg~900mg/運(yùn)行,水提高水的利用率。如果將這兩股水采用軟化除濃縮倍數(shù)可以控制在2.5-5之間。因此,處理高硬高硬脫鹽處理后,再回用到循環(huán)水系統(tǒng)中去是可行堿水質(zhì),選用離子交換處理源水,將源水鈣硬加總的。軟化除硬、脫鹽已是相當(dāng)成熟的技術(shù)軟化除硬堿之和控制在150mg左右,再輔以全有機(jī)配方,目前主要有石灰法、加藥沉淀法絮凝法脫鹽技術(shù)將濃縮倍數(shù)提高至5-6是可行的。有離子交換法、電滲析法、反滲透法等。對(duì)于普光凈13循環(huán)水的溫升化廠凈化水場(chǎng)提供的高硬高堿原水而言,若按照離合理提高進(jìn)出水溫差,也可達(dá)到節(jié)水的目的,子交換預(yù)處理原水和全有機(jī)配方運(yùn)行,投資不大。這與系統(tǒng)的熱負(fù)荷及冷卻塔的冷卻能力有關(guān),一般3零排污方案Ⅲ來說滿負(fù)荷生產(chǎn)階段比非滿負(fù)荷生產(chǎn)濃縮倍數(shù)要高,冷態(tài)運(yùn)行時(shí)濃縮倍數(shù)很難提高。在滿負(fù)荷生產(chǎn)因循環(huán)水相對(duì)來說對(duì)水質(zhì)要求低,實(shí)施污水回時(shí)影響溫差的一個(gè)重要因素是冷卻塔的冷卻效率用主要是將處理后的廢水回用到循環(huán)水中去,作為如果循環(huán)水在滿負(fù)荷生產(chǎn)時(shí),由于冷卻塔填料老化補(bǔ)充水水源,運(yùn)行費(fèi)用低。但一般經(jīng)過二級(jí)(生物)第5期李中原等:通過提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)節(jié)水減排除磷脫氮后出水執(zhí)行GB8978-1990標(biāo)準(zhǔn),其COD、4經(jīng)濟(jì)效益分析BOD5S5和氮、磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高于污水回用設(shè)計(jì)規(guī)范推薦標(biāo)準(zhǔn)CFCS93,需采用物理化學(xué)方法對(duì)傳方案I:對(duì)于普光天然氣凈化廠循環(huán)水場(chǎng)循環(huán)統(tǒng)二級(jí)生物處理出水進(jìn)行除磷除氮處理及去除有水量530mh,如果按照設(shè)計(jì)條件運(yùn)行,則可節(jié)約毒有害有機(jī)化合物三級(jí)處理或深度處理使其達(dá)到40%的用水量。若采用離子交換處理原水,再輔以全回用至工業(yè)循環(huán)冷卻水的標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)還含有結(jié)垢因有機(jī)配方,提高循環(huán)冷回水的溫差在10℃以上,并子的硬度,因此回用水具有微生物高、腐蝕性強(qiáng)、結(jié)且在過濾器上選用更合適的濾料,將濃縮倍數(shù)提高垢性高等特點(diǎn),它要求去除水中的會(huì)引起冷卻裝置至5-6是可行的結(jié)垢的硬度,還要求去除會(huì)引起裝置腐蝕和生物污方案Ⅱ:若投資建立一套新循環(huán)水系統(tǒng)排污水垢的氨。二級(jí)出水需經(jīng)過石灰軟水裝置除硬,采用回用裝置(可采用電絮凝法),排污水通過這套裝置離子交換或膜裝置進(jìn)行脫鹽處理再回用至循環(huán)水有效去除水中硬度、堿度和懸浮物經(jīng)過脫鹽處理中。圖2列出了此回用水處理的工藝流程。后再返回到循環(huán)水中,處理過的水質(zhì)可完全達(dá)到補(bǔ)水標(biāo)準(zhǔn),且回用率達(dá)到85%以上。此套裝置的投用將帶來較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,預(yù)計(jì)兩年即可排放收回成本。水級(jí)處理方案Ⅲ:實(shí)現(xiàn)循環(huán)水排污水以及工廠廢水零排放,需投入一定的資金。工廠最終實(shí)現(xiàn)零排污,爭(zhēng)取節(jié)水效益最大化,可以分三個(gè)步驟走,即由零排污循環(huán)水處理方案Ⅰ到零排污方案Ⅱ再到零排污方案Ⅲ,根據(jù)自排污己工廠的特點(diǎn),循序漸進(jìn)。圖2回用水處理流程Fig 2 Treatment process of reuse water5結(jié)語(yǔ)通過實(shí)施循環(huán)水節(jié)水減排,污水排放量可大大此方案包含了循環(huán)水零排放技術(shù),不同點(diǎn)是方減少,對(duì)環(huán)保要求越來越高的今天,顯得很重要。雖案Ⅲ需要對(duì)廢水進(jìn)行深度處理,并且處理水量大,還要求循環(huán)加強(qiáng)水處理藥劑防腐、殺菌等要求,因然由于循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)有所提高,裝置的運(yùn)行兇穩(wěn)定性顯得很重要,圍繞裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行需要做更此零排方案Ⅲ投資比方案Ⅱ要大,并且增加了管理多的工作,運(yùn)行管理增大了難度,但最終可實(shí)現(xiàn)減難度。少環(huán)境污染的目標(biāo)。Reduction of water consumption and wastewater quantities by increasing the cycles of concentrationLI Zhong-yuan, CHEN Chao-kun, ZHENG Xiu-liPuguang Natural Gas Purification Plant, Dazhou 636150, ChinaAbstract: The feasibility of raising the cycles of concentration to 5-6 in the circulating water system in Puguang Natural GasPurification Plant and the major factors that influence the increasing of the cycles of concentration are analyzed. Three zero drainageplans were proposed and discussed as new ideas for reducing circulating cooling water consumption.Key words: circulating water field; concentration cycles; water consumption reduction; zero drainage