大型炼厂污水回用系统的环保实践

2017-06-21白雪

化工技术与开发 2017年6期

关键词：产水反渗透压差

白雪

（中国石油天然气股份有限公司广西石化公司，广西钦州 535008）

环保与三废利用

大型炼厂污水回用系统的环保实践

白雪

（中国石油天然气股份有限公司广西石化公司，广西钦州 535008）

大型炼厂污水处理场回用水产水是循环水补水的主要来源。本文主要探讨回用水单元的工艺流程、运行情况等。回用水运行数据说明了UF、RO膜处理技术在污水回用中的可行性及高效性，其产水满足循环水补水水质要求，可以在炼油污水回用、城镇污水回用等行业推广应用。

UF；RO；大型炼厂；污水回用

中国石油天然气股份有限公司南方某炼厂，地处钦州港国家经济开发区。中华白海豚和我国最大面积的红树林就在这片海洋区域，因此污水达标排放、少量排放是十分迫切和必要的。为保护自然环境，促进公司的可持续发展，公司共投资 1.9 亿元，用于建造污水处理场装置。

1 污水处理场概况

污水处理场是该炼厂 1000 万 t·a-1炼油项目的配套项目。污水处理单元采用了法国得利满公司的工艺包。回用水系统以流砂过滤、超滤、反渗透为主要工艺路线，辅以活性炭过滤、臭氧氧化工艺。装置另设有污泥干化系统和臭气处理系统。

回用水单元将污水处理单元处理合格后的外排污水作为源水，产水为循环水场补充水，设计处理量为 600t·h-1，产水 450t·h-1。

2 污水回用系统工艺流程

污水处理系统排放的污水经监测合格后，由回用水提升泵提升至流砂过滤器。污水经流砂过滤器过滤和吸咐后，其中的胶体和悬浮物部分得到去除。流砂过滤器出水自流进入到UF进水池，一部分由UF进水泵提升至 UF超滤膜，另一部分溢流进入清水池。

UF 进水泵首先提升污水进入自清洗过滤器，经自清洗过滤器截留微细颗粒物质，再进入到两组 UF膜。UF 膜能够去除水中的悬浮物、胶体、微生物以及大分子有机物，使水质满足反渗透的进水要求。

UF 出水自流进入 RO 进水池，由 RO 进水增压泵提升至保安过滤器。保安过滤器对悬浮物再次过滤后，由 RO 高压泵增压输送至 RO 膜组件。RO 膜产生的清水自流到清水池，浓水经减压后进入到活性炭过滤器，经吸附、过滤处理后排至监测池的排放区，由污水外排泵提升至深海排放。

RO出水在清水池与UF进水池的部分溢流水进行混合，分析合格后，由循环水补水泵输送至循环水场。

流砂过滤器、UF膜的反洗水、RO冲洗水和活性炭过滤器的反洗水自流进入接触氧化池，经过臭氧氧化，提高可生化性后，自流进入回用水提升池，由泵提升到污水处理单元的调节罐再进行处理。

图1 回用水系统工艺流程示意图

3 主要流程

3.1 流砂过滤器

3.1.1 工艺原理

污水从过滤器的底部进入，向上流动并充分、均匀地与滤料接触，污水中的悬浮物被截留在滤床上，清水由顶部的出水堰溢流排放。在过滤的同时，截留污染物的石英砂通过底部的气提装置提升到顶部的洗砂装置中进行清洗。提砂所用的动力为压缩空气，利用水、砂子在压缩空气作用下的剧烈摩擦，使砂子截留的杂物洗脱。

3.1.2 运行情况

流沙过滤器设计处理能力为 600m3·h-1，污水经 12 台流砂过滤器处理后，污水中平均总铁含量由 1.34mg·L-1下降到 0.64mg·L-1，浊度由 2.48NTU下降至 1.56NTU,有效去除了污水中的铁和悬浮物及胶体物质。

3.2 超滤

3.2.1 工艺原理

流砂过滤器的出水经泵加压后，先经滤径为100μm 的自清洗过滤器处理，再进入 UF 膜壳流过膜表面，超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液（称之为超滤产水），从而实现净化污水的目的。

3.2.2 运行情况

污水处理场超滤系统分 UF-A、UF-B 两套，每套 70 支膜，每套处理能力设计为 150m3·h-1，膜丝厂商是荷兰 NORIT 公司。自 2010 年 10 月投用至今，每套运行时间为 10068h，共计处理量为 3083952m3，平均每套处理水量为 153m3·h-1，产水水质达到反渗透进水水质要求，相关数据见表 1。

表1 超滤产水水质分析数据

表2 超滤膜 UF-A 和 UF-B 化学清洗前后的运行参数对照表

从目前超滤系统的运行情况看，总体产水水质较好，但由于回用水系统水源为污水处理系统的产水，水源水质较差时，随着超滤膜运行压差增大，产水量下降，不得不停机化学清洗。表 2是超滤膜UF-A 和 UF-B 化学清洗前后的运行参数对照表。

6 次化学清洗中，前两次均是先用 0.1% 氢氧化钠溶液和 400×10-6的次氯酸钠混合液进行碱洗，再用 1.5% 柠檬酸进行酸洗；第 3 次是先用 0.1% 氢氧化钠和 400×10-6的次氯酸钠混合溶液清洗，再用 0.1% 氢氧化钠和 0.1% 的 PC-98 混合溶液清洗，最后用 1% 草酸溶液清洗；第 4 次先用 0.1% 氢氧化钠和 0.1% 的 PC-98 混合溶液清洗，最后用 1% 草酸溶液清洗；第5次和第6次均是先次氯酸钠杀菌，再用 0.1% 氢氧化钠和 0.1% 的 PC-98 混合溶液清洗，最后用 1% 草酸清洗。

从表 2可以看出，第 1次和第 2次化学清洗后，压差都未恢复到开工时的 0.033MPa，第 3～6 六次化学清洗后，压差均与初次开工时的 0.033MPa 相近，其主要原因是后 4 次都加入了 0.1% 的 PC-98 药剂。

3.3 反渗透

3.3.1 工艺原理

合格的超滤产水经增压泵提升至滤径为5μm的保安过滤器，先除去水中的颗粒，滤后水经高压泵加压提升进入一段滤筒，流经复合卷式膜组，一部分原水通过膜流入产水池，浓水利用余压流入二段滤筒，再流经二段的复合卷式膜组，一部分水通过膜流入产水池，浓水流入活性炭过滤系统。

3.3.2 运行情况

污水处理场反渗透系统分 RO-A、RO-B 两套，每套 126 支膜，每套处理能力设计为 140m3·h-1，膜丝厂商是美国DOW公司。自2010年10月投用至今，每套运行时间为 10068h，共计处理量为 2983272m3，平均每套处理水量为 148m3·h-1，产水水质达到循环水补水水质要求，具体数据见表 3。