通过提高循环水浓缩倍数节水减排

第5期李中原等:通过提高循环水浓缩倍数节水减排通过提高循环水浓缩倍数节水减排李中原,陈潮锟,郑秀丽中石化普光天然气净化厂,四川达州636156)摘要:对普光天然气净化厂循环冷却水浓缩倍数提高至5-6运行的可行性及影响浓缩倍数达到5-6的主要因素进行分析,对三种“零排污”的含义进行阐述提出了循环水节水减排新技术新思路,对同类循环水场节水技术有一定的借鉴作用。关键词:循环水场;浓缩倍数;节水减排中围分类号:TQ085文献标识码:B文章编号:1001-9219(2010)05-5503随着普光天然气净化厂的发展,装置用水量日用率越高,排污量越少,当然补充水量也会越少。所益增大,而冷却用水占整个装置总用水量的70%左以说,提高浓缩倍数是节水之关键。它可用下面公右,循环冷却水节水减排大有潜力可挖。提高浓缩式表示:倍数运行是目前公认的有效节水方法,但随着浓缩n(浓缩倍数)=循环水含盐量/补充水含盐量倍数的提高,循环水系统结垢和腐蚀因素也随着成M补光水量=E盖度水量+B排污量倍上升,更多的是依赖水稳定剂开发上。故节水减补充水量/蒸发水量和浓缩倍数的关系见图1排需综合考虑影响因素、工艺途径和水稳定剂开发上。本文从循环水不同含义上的“零排污”来谈谈循环水节水减排方法。本文对普光净化厂循环水场水质浓缩倍数提高至5-6运行的可行性及影响浓缩倍数达到5~6每婆乏的主要因素进行分析,对三种零排污的含义进行阐述提出了循环水节水新思路。其具体内容是:①提高浓缩倍数5-6运行,循环水系统可近似达到不排L.02.03.04.05.06.07.08.0浓缩倍数(M污,称为零排污方案I;②即使浓缩倍数达到5~6图1补充水量M蒸发水量E和浓缩倍数N的关系也存在少量排污,将锅炉排污水及净化装置酸水汽提净化水作为冷却水的补充水回用至循环水系统对循环水场而言,循环水的冷却方式及冷却塔中,充分利用装置产生的废水,提高水的利用率,同的结构形式就决定了E的大小。若E保持不变,排时结合其它水处理技术,相对使循环水系统零排污量越小,则补充水量M越小,循环水含盐量就越放称为零排污方案Ⅱ;③就整个工厂而言将净化高,因为补充水含盐量相对稳定,所以得到的浓缩厂污水经过生化处理后,再经过深度处理,回用至倍数就越大。从图1可以看出,当N1,随着N值的循环水系统中,是最佳经济运行方法,使工厂实现增大,ME下降速度较快,因为E是定值,也就是说真正意义上的零排污,称为零排污方案ⅢM下降较快,当然排污量就迅速下降;当浓缩倍数1零排污方案I大于5-6以后,ME下降速度缓慢,节水程度最小。继续提高浓缩倍数,就目前处理水平而言,增加了1.1浓缩倍数对水质处理剂、杀菌剂系统的设施及管理等要求。浓缩倍数N值的大小决定节水的水平和水的因此目前公认浓缩倍数最佳经济运行值控制在5重复利用率的高低浓缩倍数越大说明水重复利6,但中国煤化工补充水的水质情况、水CNMHG水系统以及旁滤收稿日期:200126作者简介:李中原(1960-),男,工程池滤料等各个方面的条件影响。师,电话13419051091,电邮liyuan18@sina.com。6天然气化工2010年第35卷普光天然气净化厂循环水场补充水中钙硬加及填料片间距过大、百叶窗的安装角度不合理、填总碱之和超过250mg/L,若将浓缩倍数提高至5~6,料安装没有按照上密下疏的原则等原因,实际进出则循环水中钙硬加总碱之和超过1250mgL~水温差低于10℃,而设计进出水温差为10℃,这也1500mgL,而目前水处理剂处理钙硬加总碱之和在是浓缩倍数不能得到提高的一个原因。对于普光净350mgL~900mg/L的水质效果最好,因此对于钙硬化厂循环水场循环水量5300m3h,如果按照设计加总碱之和超过100mg/的循环水而言单靠全有条件运行,则可节约40%的用水量。机药剂配方来处理,相对会增加处理费用及管理的14循环水系统VR难度,必须结合其他的途径来解决。对于高硬高碱按照《工业循环水冷却水设计规范》,循环冷却循环水处理采取用离子交换树脂处理原水,将原水水系统容积V与循环水量R之比控制在1/3~1/5中的硬度和碱度分别降至50mg/L后补入循环水VR比值大,系统容积大,会给提高浓缩倍数及管理中,循环水钙硬加总碱之和在350mg/L~900mg/L运带来不便,VR比值小,会缩短提高浓缩倍数的时行,浓缩倍数可以控制在55-6之间,水稳剂采用全间,便于浓缩倍数的调整及管理,最佳比值以15为有机复合药剂。宜1.2水质条件15旁滤池滤料选择目前习惯根据水质的硬度和碱度将补充水划循环水系统排污一般有两种途径:①通过集水分为3个等级,即高硬高碱、中等硬度和碱度以及池底排阀直接排放,②通过旁滤池反洗间接排污低硬低碱。普光净化厂净化水场提供的水质属于高若提高浓缩倍数,可以关闭集水池底排阀,但旁滤硬高碱。对于高硬高碱而言,补充水中钙硬加总碱池如果滤料选择不当,导致反洗频率增加,排污量之和超过250mg/L,若将浓缩倍数提高至5~6,则循增大,也限制浓缩倍数的提高。环水中钙硬加总碱之和超过1250mg/L-1500mg/1而目前水处理剂处理钙硬加总碱之和在350mgL~2零排污方案Ⅱ90mgL的水质效果最好,因此对于钙硬加总碱之通过不同的途径虽然可以将浓缩倍数提高至和超过1500mg/L的循环水而言单靠全有机配方来5-6,但实际上不可能将浓缩倍数一下子提到5-6,处理,相对会增加处理费用及管理的难度,必须结它是一个循序渐进的过程,即使达到5-6也需要排合其它的途径来解决。可采取的方法有①用离子污。普光净化厂循环水一系统循环水量200mc}h,交换树脂处理原水,将原水中的硬度和碱度分别降进出水温差为10℃,浓缩倍数控制4-5,排污量达至50mg/后补入循环水中,循环水钙硬加总碱之到59m/h。循环水场二系统循环水量3200mh,循和在350mg/L~900mg几运行,浓缩倍数可以控制在环水量相对一系统大,排污量也就大。若将浓缩倍5.5-6之间,水稳剂采用全有机复合药剂;②采取加数提高至5-6,排污量就更大。我们一方面采用锅炉酸工艺处理,使循环水中pH值控制在75~8之间,连排水、净化装置酸水气体净化水作为回用循环循环水钙硬加总碱之和在350mg几900mg几运行,水,提高水的利用率。如果将这两股水采用软化除浓缩倍数可以控制在25-5之间。因此,处理高硬高硬、脱盐处理后再回用到循环水系统中去是可行碱水质,选用离子交换处理源水,将源水钙硬加总的。软化除硬、脱盐已是相当成熟的技术软化除硬碱之和控制在150mgL左右,再辅以全有机配方,目前主要有石灰法、加药沉淀法、絮凝法,脱盐技术将浓缩倍数提高至56是可行的。有离子交换法、电渗析法、反渗透法等。对于普光净13循环水的温升化厂净化水场提供的高硬高碱原水而言,若按照离合理提高进出水温差,也可达到节水的目的,子交换预处理原水和全有机配方运行,投资不大。这与系统的热负荷及冷却塔的冷却能力有关,一般3零排污方案Ⅲ来说满负荷生产阶段比非满负荷生产浓缩倍数要高,冷态运行时浓缩倍数很难提高。在满负荷生产中国煤化工低,实施污水回时影响温差的一个重要因素是冷却塔的冷却效率,用主CNMHG循环水中去,作为如果循环水在满负荷生产时,由于冷却塔填料老化补充水水源,运行费用低。但一般经过二级(生物第5期李中原等:通过提高循环水浓缩倍数节水减排除碎脱氮后出水执行GB8981996标准,其COD、4经济效益分析BOD5SS和氮、磷营养物质含量高于污水回用设计规范推荐标准CFCS93,需采用物理化学方法对传方案I:对于普光天然气净化厂循环水场循环统二级生物处理出水进行除磷除氮处理及去除有水量53000m}h,如果按照设计条件运行,则可节约毒有害有机化合物三级处理或深度处理使其达到40%的用水量。若采用离子交换处理原水,再辅以全回用至工业循环冷却水的标准同时还含有结垢因有机配方,提高循环冷回水的温差在10℃以上,并子的硬度,因此回用水具有微生物高、腐蚀性强、结且在过滤器上选用更合适的滤料将浓缩倍数提高垢性高等特点,它要求去除水中的会引起冷却装置至5-6是可行的。结垢的硬度,还要求去除会引起装置腐蚀和生物污方案Ⅱ:若投资建立一套新循环水系统排污水垢的氨。二级出水需经过石灰软水装置除硬采用回用装置(可采用电絮凝法),排污水通过这套装置离子交换或膜装置进行脱盐处理再回用至循环水有效去除水中硬度、碱度和悬浮物经过脱盐处理中。图2列出了此回用水处理的工艺流程。后再返回到循环水中,处理过的水质可完全达到补水标准,且回用率达到85%以上。此套装置的投用将带来较好的经济效益和社会效益,预计两年即可收回成本。河水—级处理水深度方案Ⅲ:实现循环水排污水以及工厂废水零排[酒放需投人一定的资金。工厂最终实现零排污争取「器环水处理方案Ⅰ到零排污方案Ⅱ再到零排污方案Ⅲ,根据自排污己工厂的特点,循序渐进。图2回用水处理流程Fig 2 Treatment process of reuse water5结语通过实施循环水节水减排,污水排放量可大大此方案包含了循环水零排放技术,不同点是方减少,对环保要求越来越高的今天,显得很重要。虽案Ⅲ需要对废水进行深度处理,并且处理水量大然由于循环水系统浓缩倍数有所提高,装置的运行还要求循环加强水处理药剂防腐、杀菌等要求,因稳定性显得很重要,围绕装置长周期运行需要做更此零排方案Ⅲ投资比方案Ⅱ要大,并且增加了管理多的工作,运行管理增大了难度,但最终可实现减难度。少环境污染的目标。Reduction of water consumption and wastewater quantities by increasing the cycles of concentrationLI Zhong-yuan, CHEN Chao-kun, ZHENG Xiu-liPuguang Natural Gas Purification Plant, Dazhou 636150, ChinaPurification Plant and the major factors that influence the increasing of the cycles of concentration are analyzed. Three zero drai agsAbstract: The feasibility of raising the cycles of concentration to 5-6 in the circulating water system in Puguang Naturalplans were proposed and discussed as new ideas for reducing circulating cooling water consumptioKey words: circulating water field; concentration cycles; water consumption reduction; zero drainage中国煤化工CNMHG