煉油廠污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工藝介紹

1、1概述國(guó)內(nèi)某煉油工程是一座全部加工海外自產(chǎn)原油的大型燃料型煉油項(xiàng)目,原油加工能力1 000萬(wàn)t/a。該項(xiàng)目共有10套主體生產(chǎn)裝置、配套公用工程以及為煉油廠服務(wù)的碼頭和儲(chǔ)運(yùn)工程,而廠區(qū)化學(xué)水處理站為其中之一。污水處理站設(shè)計(jì)范圍包括:除鹽水處理系統(tǒng)、凝結(jié)水回收處理系統(tǒng)、全廠堿貯存庫(kù)等三部分。煉油工程各裝置工藝生產(chǎn)和動(dòng)力站鍋爐所需除鹽水,均由化學(xué)水處理站(含凝結(jié)水處理系統(tǒng))統(tǒng)一供給;全廠工藝?yán)淠y(tǒng)一送入全廠化學(xué)水處理站進(jìn)行處理,達(dá)到所要求的除鹽水標(biāo)準(zhǔn)后重復(fù)使用。2水源條件生產(chǎn)用水水源引自水庫(kù)水,經(jīng)凈水廠處理,水質(zhì)達(dá)到工業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)后,加壓供給廠內(nèi)各生產(chǎn)裝置、化學(xué)水處理站、輔助生產(chǎn)設(shè)施等。該水源一年四

2、季水質(zhì)較好,水質(zhì)變化范圍不大。含鹽量很少,懸浮物含量低。3除鹽水處理系統(tǒng)3.1除鹽水處理系統(tǒng)出力系統(tǒng)出力:除鹽水系統(tǒng)800 m3/h。3.2除鹽水處理系統(tǒng)根據(jù)工程的實(shí)際情況及招標(biāo)文件要求,在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)考慮了兩個(gè)方案進(jìn)行比選方案一超濾+反滲透+陰浮動(dòng)床+混床;方案二:超濾+二級(jí)反滲透+EDI。方案一采用膜法與離子交換法聯(lián)合處理工藝,特點(diǎn)是技術(shù)可靠,出水水質(zhì)穩(wěn)定,整個(gè)系統(tǒng)排放的酸堿廢水較少,經(jīng)處理后對(duì)環(huán)境無(wú)影響,且設(shè)備布置對(duì)空間的要求不高。缺點(diǎn)是系統(tǒng)較為復(fù)雜(包括再生系統(tǒng)和中和系統(tǒng)),且現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量較大。方案二采用全膜法工藝,它的特點(diǎn)是無(wú)酸堿廢水排放,對(duì)環(huán)境影響較小(但廢棄的膜件以及定期對(duì)膜

3、清洗的廢液會(huì)污染環(huán)境,需回收處理),且設(shè)備多為工廠化組裝結(jié)構(gòu)形式,現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量較小。缺點(diǎn)是系統(tǒng)自耗水、耗電量大,設(shè)備占地大(包含各類水箱、水池),EDI系統(tǒng)對(duì)進(jìn)水水質(zhì)要求高,設(shè)備投資大。通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,并根據(jù)該工程水源水質(zhì)情況,本著技術(shù)可行,節(jié)約投資的原則,除鹽水處理系統(tǒng)選擇方案一,即按超濾+反滲透+陰浮動(dòng)床+混床的流程設(shè)計(jì)。根據(jù)總體設(shè)計(jì)要求,為了節(jié)約用水,化學(xué)水處理站除鹽水處理系統(tǒng)的用水回收率必須達(dá)到90%。為此,我們對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化。根據(jù)工程源水水質(zhì)的特點(diǎn),設(shè)置了一套濃水超濾系統(tǒng),處理超濾反洗所排放的濃水;另外,還設(shè)置了一套濃水反滲透系統(tǒng),處理反滲透系統(tǒng)排放的濃水。經(jīng)過(guò)計(jì)算,合理配

4、置超濾系統(tǒng)、反滲透系統(tǒng)、離子交換系統(tǒng)的出力大小,使整個(gè)除鹽水處理系統(tǒng)的用水回收率滿足了總體設(shè)計(jì)的要求。煉油廠化學(xué)水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)。3.3廢水貯存及處理方式除鹽水處理系統(tǒng)設(shè)有V =300 m3中和池2個(gè),每個(gè)池子均設(shè)有空氣曝氣攪拌裝置。各水處理設(shè)備再生、清洗排放的酸、堿廢水經(jīng)排水溝進(jìn)入中和池。采用自流的方式從貯罐進(jìn)行加酸、堿,利用羅茨風(fēng)機(jī)和曝氣攪拌裝置循環(huán)攪拌均勻,中和達(dá)標(biāo)后統(tǒng)一排往全廠污水處理系統(tǒng)。3.4藥品的運(yùn)輸和貯存酸堿系統(tǒng)考慮除鹽水處理系統(tǒng)及全廠堿庫(kù)合并布置,分別設(shè)2臺(tái)酸貯罐、4臺(tái)堿貯罐和1臺(tái)次氯酸鈉貯罐,其中2臺(tái)堿貯罐為全廠用堿而設(shè),并配專用的堿輸送泵。酸、堿及次氯酸鈉按外購(gòu)方式考慮,汽

5、車運(yùn)輸。3.5系統(tǒng)運(yùn)行及操作方式除鹽水處理系統(tǒng)按母管制設(shè)計(jì)。超濾系統(tǒng)、反滲透系統(tǒng)在運(yùn)行進(jìn)、出水的壓差或累計(jì)流量或運(yùn)行累計(jì)時(shí)間達(dá)到一定值時(shí),需要進(jìn)行反沖洗。陰浮動(dòng)床可以通過(guò)監(jiān)測(cè)陰床出水的SiO2濃度或?qū)щ姸葋?lái)判斷失效;混合離子交換器通過(guò)監(jiān)測(cè)出水SiO2濃度或?qū)щ姸葋?lái)判斷失效,也可以通過(guò)累積產(chǎn)水量來(lái)設(shè)定失效值。除鹽設(shè)備的再生采用鹽酸和氫氧化鈉溶液,再生時(shí)溶液由高位酸堿貯存罐自流至酸堿計(jì)量箱,再通過(guò)噴射器進(jìn)行再生。除鹽水處理系統(tǒng)采用DCS集中監(jiān)控。該DCS與動(dòng)力站集成并留有與全廠信息管理系統(tǒng)及其它控制系統(tǒng)的通訊接口。3.6加藥及清洗系統(tǒng)為保證超濾系統(tǒng)、反滲透系統(tǒng)的正常運(yùn)行,在加藥間設(shè)置了次氯酸鈉加藥

6、裝置、阻垢劑加藥裝置、還原劑加藥裝置,在清洗間設(shè)置了膜清洗裝置。為了提高外供除鹽水的pH值,在加藥間設(shè)一套除鹽水加氨裝置,配套溶液箱和加氨計(jì)量泵。加氨采用自動(dòng)加藥方式,使外供除鹽水的pH值維持在8.89.2范圍內(nèi),加藥泵為變頻調(diào)節(jié)計(jì)量泵,加氨量根據(jù)除鹽水pH信號(hào)控制加藥量。4凝結(jié)水回收處理系統(tǒng)4.1凝結(jié)水回收處理系統(tǒng)出力系統(tǒng)出力:300 m3/h。4.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)由于全廠工藝?yán)淠倪吔鐪囟群芨?小于100),而除油設(shè)備的最高運(yùn)行溫度在45以下,所以工藝?yán)淠谶M(jìn)除油系統(tǒng)前必須進(jìn)行降溫處理。在設(shè)計(jì)上,考慮到除鹽水處理系統(tǒng)的出力較大(達(dá)到800 t/h),可以利用它做為工藝?yán)淠睦鋮s水,而全廠循

7、環(huán)水做為冷卻水的備用水源,經(jīng)過(guò)熱交換的除鹽水直接送往廠區(qū)除鹽水管網(wǎng)。具體流程如下:工藝?yán)淠?經(jīng)除油預(yù)處理至油含量小于或等于10 mg/L后)板式換熱器表面冷凝過(guò)濾器精密過(guò)濾器活性炭過(guò)濾器混床除鹽水箱(與除鹽水處理系統(tǒng)共用)4.3廢水貯存及處理方式凝結(jié)水處理系統(tǒng)設(shè)有V =200 m3含油廢水池1個(gè),超標(biāo)的含油廢水先溝排至含油廢水池,然后利用含油廢水泵排往全廠含油污水處理系統(tǒng)。4.4系統(tǒng)操作方式凝結(jié)水回收處理系統(tǒng)采用DCS集中監(jiān)控。該DCS與動(dòng)力站集成并留有與全廠信息管理系統(tǒng)及其它控制系統(tǒng)的通訊接口。5結(jié)論該工程化學(xué)水處理站除鹽水處理系統(tǒng)出力較大(達(dá)到800 t/h),采用適合的水處理工藝對(duì)降低

8、工程投資,以及滿足環(huán)保要求有決定性作用。根據(jù)相關(guān)研究表明,反滲透裝置對(duì)HCO3-及CO2的去除率并不高,所以在反滲透裝置后考慮設(shè)置陰浮動(dòng)床+混床系統(tǒng),用陰浮動(dòng)床中強(qiáng)堿陰離子交換樹脂來(lái)交換反滲透出水中的全部殘余陰離子,利用后續(xù)混床中的強(qiáng)酸陽(yáng)離子交換樹脂交換反滲透產(chǎn)水中的全部殘余陽(yáng)離子,考慮到混床進(jìn)水中陰離子含量很低,設(shè)計(jì)時(shí)將常規(guī)混床的陽(yáng)、陰樹脂之比由12調(diào)整為21,通過(guò)以上優(yōu)化,大大延長(zhǎng)了混床的運(yùn)行周期。采用膜處理工藝(超濾系統(tǒng)+反滲透系統(tǒng))與常規(guī)的離子交換工藝(陰浮動(dòng)床+混床)相結(jié)合的水處理方案,與全膜法方案相比,既節(jié)省了設(shè)備投資,又較常規(guī)純離子交換工藝方案環(huán)保,大大減少了工業(yè)酸堿耗量,延長(zhǎng)了離子交換設(shè)備的運(yùn)行周