裂化催化剂工艺用水重复利用分析

张明淏

摘要：为符合国家更高的废气排放环保标准，我厂于2017年新投运了尾气治理综合塔，保障该塔运行正常需增加新鲜水耗量约65万吨/年。为此通过加强企业用水管理，根据各用水单元对水质的要求，分析企业各排水环节水质，采取工艺优化，将各工序产生的废水，进行有效处理和资源化回用。既保障新投运的环保设施正常运行，又减少新鲜水消耗，使废水利用率大大提高，有效减少了61%的废水排放。

关键词：催化剂；废水重复利用

1.概述

我国水资源面临的突出问题：一是资源短缺，用水紧张状况加剧；二是用水效率低浪费大；三是水污染严重，又加剧了水资源的短缺。【1】我厂在节约用水上使用的措施是尽量减少一次水的使用，将各工序的废水按水质的不同分别收集，经适当处理后回收利用，即增加废水反复利用的次数。2017年，兰州石化催化剂厂在工艺用水需求增加的情况下，实现了污水减排。

2.对可回用类废水的分析

目前我国企业用水量占全国用水量的 20% 左右，随着我国工业的不断发展，企业用水量将会大幅度的增加，水资源的供需矛盾将会更加突出。虽然企业用水量比较大，但实际消耗量并不大，实际耗水量为总水量的 1.5%-10%，因为在企业生产过程中有 90% 的水可以适当的经过处理后反复使用。在使用废水进行生产时，一定要对使用的废水进行认真的检测，一旦出现问题，应及时处理，防止水质的变化给生产造成经济损失。【2】

2.1微球洗涤废水。

兰州石化催化剂厂微球装置消耗新鲜水约100吨/小时，大约有50吨/小时形成交换滤液。两套微球装置在交换过滤时产生的滤液水质分析结果见表1、表2。

根据分析，微球滤液水质满足分子筛装置用水要求，加入酸调整pH值，可输送至分子筛装置尾气综合塔用于捕集粉尘、吸收氨气，再用于分子筛交换洗涤，即减少了新鲜水消耗，也降低了废水外排量。

2.2分子筛装置尾气综合塔吸收液

分子筛装置尾气处理系统吸收尾气中超标气体，使尾气符合环保排放要求，分子筛装置尾气综合塔吸收液分析结果见表3。

由于分子筛交换洗涤工艺水质要求悬浮物≤4500 mg/L，故分子筛尾气综合塔吸收液水质满足分子筛交换洗涤要求，使用后RDSY分子筛一、二交滤机洗涤滤饼后的质量数据见表4。

由表4数据得出使用综合塔吸收液洗涤分子筛滤饼，并未对分子筛质量产生不良影响，可以代替新鲜水使用。即減少了新鲜水消耗，也降低了废水外排量。

2.3 高氨氮废水

分子筛装置交换洗涤，滤液生成量约70吨/小时。分子筛交换滤液氨氮含量高，必须经氨氮装置脱氨处理才能达到后工序环保处理要求。高氨氮废水分析数据见表5、脱氨后的分析数据见表6。

从表6数据看，氨氮装置出口废水呈强碱性，根据这一特点可回用于微球尾气尾气处理系统，吸收酸性气体、捕集粉尘，减少碱液和新鲜水消耗。

3.催化剂工艺用水重复利用分析

根据各类废水的水质分析结果，我厂重新对各环节工艺用水的流向进行合理规划，目前微球装置交换洗涤滤液在储罐内调节pH值，再分别送至一分、二分、三分装置的尾气综合塔内回用。

分子筛装置尾气塔吸收液捕集粉尘、吸收氨气后储存在塔底部，连续进水与排出使塔内水质得到置换改善从而保障其正常运行。排出的吸收液输送至分子筛过滤机用于冲洗滤布，用完收集后再回用做滤饼的洗涤水，洗涤滤饼中的硫酸根和钠离子等杂质，随后这部分滤液送往氨氮装置处理。

氨氮装置出水因在处理过程中加入碱液，出水 pH值>11，直排需消耗大量硫酸中和，而输送至微球装置尾气综合塔，吸收酸性气体，捕集粉尘，同时降低了新鲜水的消耗和碱液的消耗。

微球装置尾气塔废水全部收集进污水沉降罐，底层浊液回收，顶层清液可分别在微球尾气综合塔循环使用及全白土尾气综合塔使用，随后排入总污池。

三套微球的机泵冷却水在回收时，配置有一条总回收管线，相关设备配置支线与总线相连接，冷却水给设备降温后沿支线、总线自流进入位于低处的蓄水罐内，由离心泵再重新输送至各设备循环使用。

全白土补交旋液产生的废水相对干净， 将其收集后回用于预交旋液过程从而能降低一部分新鲜水消耗。

4. 工艺废水回用情况

催化剂厂尾气塔产生的废水量总和大约为75吨/小时，分子筛交换洗涤产生废水量约70吨/小时，微球装置的50吨/小时交换滤液经过分子筛装置尾气吸收、分子筛交换洗涤、微球装置尾气吸收、全白土装置尾气吸收四次重复利用，145吨/小时的工艺废水量实际降至50吨/小时，每年污水减排量约80万吨。

全白土补交旋液运行产生废水量为150吨/天，这部分废水回用至预交旋液代替新鲜水使用后，每年废水外排量减少5万吨/年。

催化剂厂工艺废水经多次重复利用，形成了废水串联回用，达到新鲜水用量和废水排放量最小化。如图1。

污水流量计数据统计，2016年污水外排总量为1133024吨，2017年为1042115吨，在新增了环保设施，工艺用水量增加的前提下，由于加强了工艺用水的重复利用，污水外排量不仅未增加，还减少了9万吨污水外排。

5.结论

通过采取可靠的工艺操作，将微球洗涤废水用于分子筛尾气处理设施，然后回用于分子筛交换过滤工序，再把分子筛洗涤废水脱氨回用于微球、全白土尾气处理设施的重复利用，使我厂在有新工艺用水需求的前提下，有效控制了61%新鲜水消耗量的增长，更减少了8%污水外排量。经过近一年稳定的运行，工艺废水的重复利用，满足各工序工艺、质量控制要求，既降低了一次水的成本，又减少了污水处理成本，有利于工业经济的可持续发展。

参考文献：

[1]李贵宝、罗林、杨延龙.我国工业用水节水标准现状及对策建议.（J）.水资源开发与管理.2017年第2期.51页。

[2]郭静涛。浅谈企业节约用水的科学管理.（J）.科技经济导刊.2017年第17期.261页。