摘要:論述了節水減排的意義及我國當前存在的問題,指出進行煉油化工企業節能減排的途徑是:水平衡測試-提高水的充分利用-污水深度處理回用。
關鍵詞:節水、濃縮倍數、污水回用
中圖分類號:C29 文獻標識碼:A 文章編號:
一、節水減排是刻不容緩的任務
我國的水資源面臨的形勢尤其嚴峻:
我國是世界上13個貧水國家之一,人均水資源僅有2300立方米左右,為世界人均占有量的1/4,居世界149個國家的第110位,是公認的 “貧水國”。近年來,用水緊張的狀況日益加劇。據統計全國600個大城市中有550個供水不足。據預測到21世紀中葉我國人口達到16億峰值時,人均水資源將減少的1750立方米,界時全國大部分地區將面臨水資源更加緊張,嚴重缺水局面。除資源性缺水之外,結構性和水質性缺水又進一步加劇了問題的嚴重性。全國700余條大中河流近1/2受到污染,78%的城市喝道不宜作為飲用水源,50%的地下水已受到污染
我國工業用水形勢非常嚴峻:
一是用水增長速度較快。1998年以來,我國工業用水年平均增長8.5%,工業年用水量已達到1130億立方米,占總用水量的20%左右。
二是用水效率總體水平較低。我國工業用水效率與國際先進水平懸殊,2006年我國沒億元工業總產值取水量為151立方米,約為日本的18倍,美國的22倍,工業用水重復率約53%,遠低于發達國家75%的水平。
三是工業污水排放量大,污染嚴重。目前全國工業用水量占全國總用水量的20%,但排放的污水量卻占全國污水總量的49%左右,絕大多數有毒有害物質隨工業污水排入水體,致使許多城鎮的飲用水源受到不同程度的污染,部分水源被迫棄用,加劇了水資源的短缺
二、節水減排
我國工業噸產品耗水量卻是世界平均水平的5~10倍,在水資源的合理使用方面,存在很大問題。目前,我國又處在經濟的飛躍發展時期,工業對水的需求很大,如何節約用水,是關系到國計民生的大事。占工業用水70%的冷卻水是節水的大頭,提高冷卻水的濃縮倍數,降低水耗,勢在必行。按目前國內外冷卻水處理的先進水平,冷卻水的濃縮倍數可達5倍以上,水中鈣離子可達1400ppm。水的濃縮倍數提高了,水的含鹽量增加,處理藥劑停留時間加長,腐蝕、結垢、微生物的控制更加困難,這是對冷卻水處理的第一個挑戰。
隨著經濟的發展,企業的競爭加劇,目前國際油價高企不下,能源、原料價格上漲,企業為了追求利潤的最大化,長周期運行和降低成本是唯一的手段。對與生產裝置運行密切相關的冷卻水處理也要求越來越高,既要處理效果好:設備使用壽命長,檢修周期起碼3年;又要處理費用少;還要符合環保的規定。這就需要冷卻水腐蝕、結垢、微生物控制得很好,這是挑戰之二。
由于水資源的缺乏,許多冷卻水使用回用污水或海水淡化水作為補充水,其含有的各種污染物或腐蝕性離子,如氯根,會對冷卻水處理造成負面影響, 使冷卻水腐蝕、結垢、微生物控制更加困難。這是挑戰三。
1.石油石化“十一五”規劃與項目目標:
發 改 委: 噸油取水下降到1立方米以下
項目目標:國際先進水平噸油取水下降到0.5立方米以下
發 改 委: 噸油排水下降到0.8立方米以下
項目目標:國際先進水平噸油排水下降到0.2立方米以下
用先進的理論指導節水 水網絡系統的優化原理——水夾點技術;工業節水減排的幾種途徑:其一. 提高水的重復利用率其二. 污水回用
2. “十一五”期間工業節水技術的發展方向
工業循環冷卻水由低濃縮倍數向高濃縮倍數轉移
工業蒸汽鍋爐用水由高排污水向基本零排污轉移
工業污水處理由以末端處理為主向源頭控制為主、由達標排放為主向以資源化利用為主轉移
工業水處理劑開發由含磷不可生物降解藥劑向無磷可生物降解的環境友好型藥劑轉移
工業水處理實施由單向處理技術向集成處理技術轉移
大力推廣先進適用、經濟可行的節水技術
大力開發火電、鋼鐵、石油化工等高排污水行業的廢水資源化回收利用技術
大力開發環境友好型水處理劑及配方技術
3.提高水的濃縮倍數
提高濃縮倍數后的新增節水率
4.智能化自動控制系統 水處理系統藥劑的在線檢測,在高濃縮倍數系統下,多種離子處于過飽和不穩定狀態,這就要求對系統濃縮倍數、水中藥劑控制濃度及有關參數必須加以嚴格而精確的控制。
三.污水回用
工業廢水回用很大部分用作循環水補充水,深度處理可作鍋爐補水。
1再生水回用敞開式循環冷卻水水質標準建議(建設部)
2.實施廢水資源化工程的技術保證
適用的深度處理工藝
高性能的水處理化學品
適用的化學藥劑配方技術
先進的自動控制系統
3.針對污水的水質條件,最終確定經濟適用的工藝路線。
經反滲透
↗ ↘
污水→循環冷卻水
↘↗
不經反滲透
4.回收技術關鍵解決COD、 BOD懸浮物含量超標、水體腐蝕性、結垢性、生物粘泥加重等問題。因此污水回用必須將水處理化學品(緩蝕阻垢劑、生物粘泥抑制劑、微生物分散劑、高效殺菌劑等)、自動控制技術與深度處理工藝緊密結合起來。
5.污水回用成功設計案例
(1) 雙膜技術在石化行業污水回用中的應用
某石化28800m3/d污水深度處理工程
處理系統采用超濾和反滲透組合的雙膜處理工藝,其中超濾膜部分采用ZENON公司Zeed 500d外壓式侵入型中空纖維超濾過濾系統,反滲透部分采用DOW\\(陶氏\\)化學公司抗污染的BW30-400FR膜組件。系統處理水量1200噸/小時,產品水量800噸/小時,出品水作為鍋爐的化學水處理裝置的補水。
超濾產水量:1080噸/小時
反滲透產水量:800噸/小時
該裝置已連續運行3年,主要數據如下:
(2) 膜分離技術在化工行業污水回用中的應用
某鋼廠3000T/H污水回用系統
污水回用應特別注意的以下幾點:
污水中含有少量的有機物,一般COD為60~150mg/l左右,BOD一般20~60mg/l,有機物會導致膜的污堵和膜的表面微生物污染,所以對有機物的去除對污水回用工程至關重要,通常會采用爆氣生物濾池來去除COD、BOD,以降低有機物對膜的影響。
污水排放成分極其復雜,再加上少量的油類、有機物導致微生物大量繁殖,所以污水回用工程最難點就是微生物的控制,因為微生物的生長將對膜產生嚴重的影響。
污水處理工程具有相當的技術含量,一般都會先作試驗,然后放大,這樣可研保證工程的成功率。
四、結語
諸多資料表明我國石化行業在水資源的綜合利用方面存在用水量大、排污多、處理效果差及回用率低等問題,這使得我國石化行業加大實施節水減排成為必然。。
參考文獻:
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