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預(yù)處理超濾反滲透工藝深度處理煉油廠污水

文檔作者：陳永強(qiáng) 龔小芝李銘文檔來源： 1．中國(guó)石化西安分公司 2．中國(guó)石化北京化T研究院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年04月29日
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化 T 環(huán) 保
ENVIR0NMENTAL PROTECT10N 0F CHEMlCAL INDUSTRY 201 3年第33卷第2期
預(yù)處理一超濾一反滲透工藝深度處理煉油廠污水
陳永強(qiáng)。，龔小芝 ，李銘
(1．中國(guó)石化西安分公司，陜西西安710086；2．中國(guó)石化北京化T研究院，北京100013)
[摘要]采用預(yù)處理一超濾一反滲透工藝深度處理某煉油廠污水場(chǎng)的二沉池}I{水。預(yù)處理單元¨{水COD為40
mg／L，P(NH 一N)為1 mg／L，SS為6．3 mg／L，能夠滿足超濾一反滲透系統(tǒng)的進(jìn)水要求。超濾單元進(jìn)水壓力在
0．04～0．08 MPa波動(dòng)，反滲透單元進(jìn)水壓力在0．92～1．12 MPa波動(dòng)，運(yùn)行均穩(wěn)定，化學(xué)清洗周期均可超過一個(gè)月。
預(yù)處理一超濾一反滲透工藝產(chǎn)水回用于二級(jí)脫鹽裝置脫鹽水補(bǔ)水的成本為每噸產(chǎn)水2．04元，低于企業(yè)現(xiàn)有的新鮮
水每噸3．45元的費(fèi)用。該優(yōu)質(zhì)產(chǎn)水取代新鮮水回用，每年可為企業(yè)節(jié)約100多萬元。
[關(guān)鍵詞]超濾；反滲透；煉油污水；脫鹽水；回用；廢水處理
[中圖分類號(hào)]X703 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]1006—1878(2013)02—0140—04
Advanced Treatment of Refinery W astewater by
Pretreatment．．Ultrafiltration．．Reverse Osmosis Process
Chen Yongqiang ，Gong Xiaozhi ，Li M ing
(1．Xi’anCompany，SINOPEC，Xi’an Shanxi 710086，China；
2．Beijing Research Institute ofChemical Industry，SINOPEC，Beijing 100013，China)
Abstract： The secondary sedimentation tank efiuent of a refinery wastewater treatment plant was treated
by pretreatment—ultrafiltration—reverse osmosis process．The COD，p(NH3一N)and SS of the efluent of the
pretreatment unit are 40， 1， 6．3 mg／L respectively， which can meet the requirements of influent quality
for the ultrafiltration-reverse osmosis units．W hen the influent pressure of ultrafiltration unit is 0．04—0．08
M Pa and that of reverse osmosis unit is 0．92-1．1 2 MPa．the two units can run steadily．a(chǎn)nd the chemical
cleaning period is over 1 month．The treated water can be reused as make—up water for secondary desalter，
its cost is 2．04 yuan per ton．1ess than 3．45 yuan per ton of flesh water cost．W ith the reuse of the treated
water，the enterprise can save more than 1 million yuan per year．
Key words： ultrafiltration；reverse osmosis；refinery wastewater；desalted water；reuse；wastewater
treatm ent
為了滿足Et益嚴(yán)格的煉油取水和排水指標(biāo)的
要求，許多企業(yè)采用膜技術(shù)對(duì)達(dá)標(biāo)污水進(jìn)行深度處
理后回用?。膜技術(shù)具有不發(fā)生化學(xué)相變、高效、
環(huán)保、占地少、能耗低、自動(dòng)化程度高、維護(hù)方便
等優(yōu)點(diǎn)。但在應(yīng)用過程中，膜會(huì)被無機(jī)鹽垢、膠
體、微生物、金屬氧化物等污染，污染物沉積在膜
表面，會(huì)引起膜裝置產(chǎn)水量下降、運(yùn)行壓力升高或
脫鹽率降低，需要對(duì)膜進(jìn)行清洗，以保證膜裝置的
長(zhǎng)期運(yùn)行 一引。
本工作以某煉油廠污水場(chǎng)的二沉池出水為原
水，采用預(yù)處理一超濾一反滲透工藝進(jìn)行深度處
理，產(chǎn)水回用于二級(jí)脫鹽裝置脫鹽水補(bǔ)水，其中
預(yù)處理工藝包括接觸氧化 工藝和曝氣生物濾
池 一 工藝。
水質(zhì)和試驗(yàn)流程及裝置
1．1 原水水質(zhì)
原水中COD為60～165 mg／L， 平均COD為
[收稿日期]2012—10—18；[修訂日期]2012—11—20。
[作者簡(jiǎn)介]陳永強(qiáng)(1965一)，男，陜西省西安市人，大
學(xué)，工程師，主要從事企業(yè)環(huán)保管理丁作。電話029—
84320258，電郵cyq654100@163．com。
第2期 陳永強(qiáng)等．預(yù)處理一超濾一反滲透工藝深度處理煉油廠污水
1 10 mg／L；P(NH3一N)為2．40-33．89 mg／L，平均
P(NH3一N)為15．48 mg／L；P(石油類)為0．5 1-38．83
mg／L，平均P(石油類)為4．89 mg／L；pH為
4．6～8．9，平均pH為6．5；TOC為1 1～32 mg／L，平均
TOC為21 mg／L；SS為50～160 mg／L，平均ss為80
mg／L。
1．2 試驗(yàn)工藝流程與裝置
預(yù)處理一超濾一反滲透廢水深度處理工藝流
程見圖1。原水首先進(jìn)入接觸氧化池，加入氫氧化
鈉調(diào)節(jié)pH，去除部分COD、NH 一N和SS；經(jīng)過沉
淀池沉淀后，再進(jìn)入曝氣生物濾池，進(jìn)一步生化降
解水中的污染物，達(dá)到去除NH 一N和大部分COD
的目的；上述工藝簡(jiǎn)稱為預(yù)處理。出水經(jīng)精密過濾
器后再經(jīng)次氯酸鈉殺菌，進(jìn)入超濾裝置去除大分子
有機(jī)物、膠體、細(xì)菌等；超濾出水經(jīng)保安過濾器，
加入還原劑亞硫酸氫鈉和阻垢劑MAS208后進(jìn)入反
滲透裝置，去除水中的大部分離子，產(chǎn)水直接回
用。試驗(yàn)采用連續(xù)運(yùn)行方式。
水回用
圖1 預(yù)處理一超濾一反滲透廢水深度處理工藝流程
接觸氧化池容積42 m ，長(zhǎng)4 m，寬2 m，氣
水比(體積比)3：1，停留時(shí)間6 h； 沉淀池直徑3
m，高5 m，停留時(shí)間3 h； 曝氣生物濾池處理水量
7 m3／h，陶粒填裝高度2 m，卵石填裝高度0．6 m，氣
水比(3～5)：1，廢水流速為1 m／h。精密過濾器為
多介質(zhì)過濾，過濾精度為150 gm； 超濾裝置采用
的膜組件為Microza uNA一620A型外壓式中空纖維
膜，單支膜面積23 m ，膜孔徑20～25 nin，單支膜設(shè)
計(jì)產(chǎn)水量1．5～2．5 m ／h。
1．3 分析方法
采用重量法測(cè)定廢水ss ；采用紅外光譜法
測(cè)定廢水中P(石油類) J；采用玻璃電極法測(cè)定廢
71~pHL1。。；采用重鉻酸鉀法測(cè)定廢水CODu ；按照
文獻(xiàn)[12]測(cè)定廢水總硬度；按照文獻(xiàn)[131測(cè)定廢
水電導(dǎo)率；采用蒸餾中和滴定法測(cè)定p(NH —N)u ；
采用TOC儀器法測(cè)定廢水TOC。
2 運(yùn)行情況
2．1 預(yù)處理的效果
接觸氧化池對(duì)廢水中ss和NH 一N的去除效果
較好，進(jìn)水ss為80 mg／L，出水SS為41 mg／L，SS
去除率為49％；進(jìn)水p(NH3一N)為17．4 mg／L，出水
P(NH3一N)為8 mg／L，NH3一N去除率為54％。接觸
氧化池對(duì)TOC和COD的去除率不高，進(jìn)水TOC為21
mg／L，出水TOC為17 mg／L，TOC去除率為19％；
進(jìn)水COD為1 10 mg／L，出水COD為80 mg／L，COD
去除率為27％。
曝氣生物濾池對(duì)廢水中各種污染物的去除率
均較高，進(jìn)水COD為80 mg／L，出水COD為40 mg／
L，COD去除率為50％；進(jìn)水TOC為17 mg／L，出水
TOC為11 mg／L，TOC去除率為35％；進(jìn)水p(石油
類)為5 mgm，出水p(石油類)為2．5 mgm，石油類
去除率為5O％；進(jìn)水P(NH 一N)為8 mg／L，出水
P(NI-I —N)為1 mgm，NH3-N去除率為88％。進(jìn)水ss
為41．0 mg／L，出水SS為6．3 mg，L，SS去除率為84％。
預(yù)處理工藝對(duì)廢水中的主要污染物具有較好
的去除效果，COD去除率為64％，TOC去除率為
48％，石油類去除率為50％，SS去除率高達(dá)93％，
出水水質(zhì)達(dá)到膜系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)要求。
2．2 膜系統(tǒng)的運(yùn)行情況
2．2．1 超濾單元的運(yùn)行情況
超濾單元在產(chǎn)水流量恒定的條件下運(yùn)行，通
過觀察超濾單元進(jìn)水壓力的變化來表征超濾膜的
污堵情況，以及判斷是否需要對(duì)膜進(jìn)行化學(xué)清洗。
通過條件試驗(yàn)確定了超濾單元穩(wěn)定運(yùn)行的工藝條
件為水溫25℃、膜通量60 L／(m ．h)、反沖洗3O
min。在上述穩(wěn)定運(yùn)行的工藝條件下，超濾單元的
運(yùn)行情況見圖2。由圖2可見，在超濾恒定產(chǎn)水流量
2．40 t／h的條件下，超濾單元進(jìn)水壓力在0．04～0．08
MPa波動(dòng)，運(yùn)行近一個(gè)月仍無需對(duì)膜進(jìn)行化學(xué)清
化 T 環(huán) 保
ENVIRONMENTALPROTECTION OF CHEMICALINDUSTRY 2013年第33卷
洗，可以認(rèn)為超濾單元在該試驗(yàn)條件下運(yùn)行穩(wěn)定，
且化學(xué)清洗周期可超過一個(gè)月。
運(yùn)行時(shí)間／d
岡2 超濾單元的運(yùn)行情況
· 產(chǎn)水流量；_ 進(jìn)水壓力
2．2．2 反滲透單元的運(yùn)行情況
通過條件試驗(yàn)確定了反滲透單元穩(wěn)定運(yùn)行
的T豈條件為水溫25 、反滲透膜通量19 L／
(m ．h)、水回收率70％。在上述穩(wěn)定運(yùn)行的工藝
條件下，反滲透單元進(jìn)水壓力變化情況見圖3。由
圖3可見，在反滲透產(chǎn)水流量為0．75 t／h的條件下，
反滲透單元運(yùn)行較穩(wěn)定，進(jìn)水壓力在0．92～1．12 MPa
波動(dòng)，運(yùn)行近一個(gè)月無需對(duì)膜進(jìn)行化學(xué)清洗，可以
認(rèn)為反滲透單元在該試驗(yàn)條件下運(yùn)行穩(wěn)定，且化學(xué)
清洗周期可超過一個(gè)月。
運(yùn)行時(shí)l'~Id
岡3 反滲透單元的運(yùn)行情況
· 產(chǎn)水流量；· 進(jìn)水壓力
反滲透單元產(chǎn)水水質(zhì)與新鮮水水質(zhì)的比較見
表l。由表1可見，反滲透單元產(chǎn)水水質(zhì)遠(yuǎn)好于新
鮮水。
表1 反滲透單元產(chǎn)水水質(zhì)與新鮮水水質(zhì)的比較
2．3 經(jīng)濟(jì)效益分析
預(yù)處理單元運(yùn)行成本包括接觸氧化池調(diào)節(jié)廢
水pH所消耗氫氧化鈉的費(fèi)用，以及接觸氧化池和
曝氣生物濾池運(yùn)行消耗的電費(fèi)，合計(jì)預(yù)處理單元每
噸產(chǎn)水需要0．43元。超濾一反滲透系統(tǒng)運(yùn)行成本包
括超濾單元?dú)⒕鷦┐温人徕c的費(fèi)用、反滲透單元阻
垢劑MAS208和還原劑亞硫酸氫鈉的費(fèi)用以及系統(tǒng)
運(yùn)行消耗的電費(fèi)，超濾一反滲透系統(tǒng)每噸產(chǎn)水需要
1．61元。整個(gè)預(yù)處理一超濾一反滲透工藝處理煉油
廠廢水回用于二級(jí)脫鹽裝置脫鹽水補(bǔ)水的成本為每
噸產(chǎn)水2．04元，低于企業(yè)現(xiàn)有的新鮮水每噸3．45元
的費(fèi)用。
將反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水代替新鮮水用作二級(jí)脫鹽
裝置脫鹽水補(bǔ)水，二級(jí)脫鹽裝置的化學(xué)清洗周期可
從30 d延長(zhǎng)至120 d， 每年可減少化學(xué)清洗藥劑費(fèi)
約2．7萬元。二級(jí)脫鹽裝置的使用壽命由2 a增加到8
a，每年減少設(shè)備更新費(fèi)約100萬元。反滲透系統(tǒng)產(chǎn)
水回用后，每年可為企業(yè)節(jié)約100多萬元，具有一
定的經(jīng)濟(jì)效益。
3 結(jié)論
a)采用預(yù)處理一超濾一反滲透工藝深度處理
某煉油廠污水場(chǎng)的二沉池出水，預(yù)處理單元產(chǎn)水
COD 為40 mg／L，P(NH 一N)為1 mg／L，SS為6．3
mg／L，能夠滿足超濾一反滲透系統(tǒng)的進(jìn)水要求。
b)在超濾單元恒定產(chǎn)水流量為2．40 t／h的條件
下，超濾單元運(yùn)行壓力在0．04～0．08 MPa波動(dòng)，運(yùn)行
穩(wěn)定，化學(xué)清洗周期可超過一個(gè)月；在反滲透單元
產(chǎn)水流量為0．75 t／h的條件下，反滲透單元運(yùn)行壓力
在0．92～1．12 MPa波動(dòng)，運(yùn)行較穩(wěn)定，化學(xué)清洗周期
可超過一個(gè)月。
c)預(yù)處理一超濾一反滲透工藝深度處理煉油
廠污水場(chǎng)的二沉池出水， 回用于二級(jí)脫鹽裝置脫
鹽水補(bǔ)水的成本為每噸產(chǎn)水2．04元，低于企業(yè)現(xiàn)
有的新鮮水每噸3．45元的費(fèi)用。該優(yōu)質(zhì)產(chǎn)水取代
新鮮水回用至二級(jí)脫鹽裝置系統(tǒng)每年可為企業(yè)節(jié)
約100多萬元。
參考文 獻(xiàn)
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