石化企业循环水系统的节水运行与管理

第23卷第11期工业水处理Vol.23 No.112003年11月Industrial W ater TreatmentNov.2003石化企业循环水系统的节水运行与管理梁秀文(天津石化公司乙烯厂天津300271).[摘要]围绕工业循环冷却水系统的工艺原理及水质特点,全面分析阐述了石化循环水系统开展节水运行管理的途径方法及其注意事项，天津石化公司乙烯厂在此方面取得了良好的效果。[关键词]循环水;节水浓缩倍数[中图分类号] TQ085 [ 文献标识码]B [文章编号] 1006- 829X( 2003 )11- 0018 -04Saving water process and management of the circulating cooling waterin petrochemistry plantsLiang Xiuwen( Ethylene Plant of Tianjin Petrochemistry Co. , Tianjin 300271 , China )Abstract :Aiming at the principles and water quality speciality of industrial circulating cooling water , an over-allanalysis and detailed explanation about the ways and attentions to the water saving process and the managementof circulating cooling water in petrochemistry plants. Very good result has been achieved in Ethylene Plant ofTianjin Petrochemistry Co.Key words circulating cooling water ,water saving concentrating ratio循环冷却水系统是石化企业重要的公用工程系耗、减排增效的一项重要工作。因此做好石化企业统,也是石化企业最大的用水单元,- -般循环水系统循环水系统的节水运行与管理则显得尤为重要，也消耗的水量占工业用水量的2/3甚至更多。由于我具有明显的紧迫性和现实意义。国水资源短缺问题十分突出,除长江沿岸的石化企实现循环水系统的节水运行与管理,需要在保业外都存在不同程度的水资源短缺问题,因此,如证生产装置对循环水科学合理的需求基础上,通过何更好地开发利用现有水资源,最大限度地节约用采取有效的工艺和措施降低蒸发损失量、减少排污水,以确保企业的可持续性发展,已成为企业必须重量、控制风吹损失、杜绝渗漏损失(I ,或者通过替代视和面对的一个问题;另-方面,由于资源短缺造成水源减少总补水中的新鲜水耗量,以取得节水的效的用水价格持续上涨,也直接导致了企业用水成本果。的不断上升,北方缺水地区的新鲜水价格已普遍上1提高系统运行的浓缩倍数实现节水运行升到2.8元/t以上,不久的将来上升的更高对于企浓缩倍数与排污量的关系见图1。业来讲做好合理用水、节约用水,也是企业节能降学,2001 21(1 )4-7Sci. Tech. , 199939( 10~11 )71-76[19楼霄方东.一种快速简便的大型蚤慢性毒性试验方法[J]上[23侨鸿泽顾宗濂.用发光细菌测定法定量表征污染水体的毒性海环境科学,1995 14(11 )28-31[J]环境导报,1993 (5)11-13[20 ]Doerger J U ,et al. Toxicity reduction evaluation at a municeipal[ 24 Chen Chiuyang ,et al. Toxicity asessment of industrial wastewaterwastewater treatment plant using mutagenicity as an endpoint [J]by microbial testing method[J ] W ater Science and Technology ,Arch. Environ. Contam. Toxicol. ,1992 22 384 - 3881999 39( 10):139- 143[21岳舜琳.给水水质的Ames致突变性[C]上海环境科学第10届学术年会论文集2002 .[作者简介]黄满红中国煤化工齐大学。电话:02hotmail.como[ 22 JTatjana Tisler , Jana Zagore-Koncan. Toxicity evaluation of wastew-[收稿日期] 2003-YHCN MHGater from the pharmaceutical industry to aquatic organisms[J ] Wat.8-工业水处理2003 - 11 23(11 )梁秀文石化企业循环水系统的节水运行与管理环水系统的应用压力较低利于推广应用不足之处是回用水的成本较高,因此,在北方缺水严重、水价较高、高盐高硬等水质较差的地区采用的较多;另--类是对回用污水只进行简单的深度处理,将回用的重点放在循环水应用控制方面,这种方法的优点是回用水的处理成本较低-次投资较小利于快速实1.0203.04.05.06.07.08.0施不足之处是对循环水系统的运行控制要求较高,浓缩倍数(N)图1补充水量(M)蒸发水量(E和配套的循环水水质稳定控制技术要有保证，同时会浓缩倍数( N )的关系造成循环水运行控制费用的较大增加,这种方法在由图1可知在低浓缩倍数区域随着浓缩倍数水价较低、水质较好的南方地区采用的较多。增加补充水量和排污水量迅速减少在浓缩倍数达对于回用污水的处理深度,虽然也相继出台了到4~5倍以上时曲线变得平缓浓缩倍数增加补-些相应的行业试用标准,但具体的回用水控制水充水和排污水量减少得很少(21 ,而此时由于系统含质各企业还要综合考虑成本、费用、配套技术等多盐量的增加,也会增加循环水水质的结垢腐蚀倾向，方面因素确定本企业回用标准和处理深度总体原则应是在保证循环水水质的基础上,系统综合应用加大水处理的难度。-般来说实现系统的高浓缩倍数运行在系统费用不应高于原费用,否则不利于此项工作在企业工艺能够保证的基础上主要从2个方面开展工作:的推广应用。(1)在不对补水进行预处理的前提下完全通过高效除回用二级达标排放的污水外,石化企业还有水处理药剂的开发,提高循环水系统的绝对运行控-些废水水源可以考虑应用,如自建水厂的排放水。制水平实现系统的高浓缩倍数运行(2)对于补水一般采用 混凝沉降工艺的净水厂, 其自耗水率- - 般水质较差或受客观条件限制无法大幅提高水处理都在1.10以上其主要损耗就是混凝沉降工艺的排剂的性能时，也可以采取对补充水进行预处理的办放水及过滤器的反冲洗水。该部分水源的主要特征法改善补水水质,以利于循环水系统浓缩倍数的提是含有大量的泥沙和污泥,通过采用工艺措施去除高这种措施在北方高碱高硬水系尤其适用,而且综.排放水中的悬浮物,则完全可以回用至循环水系统合效益明显在一些公司已得到了成功应用。中。石化企业的化学水处理系统现基本采用离子交2开发利用替代水源,减少新鲜水用量,达到节约换脱盐工艺,在离子交换树脂再生后期需采用大量用水的目的的脱:盐水进行冲洗,该部分冲洗水只是含盐量比脱由于实际生产规模的限制,通过提高浓缩倍数盐水略高但远低于新鲜水含盐量其他指标与新鲜减少排污量也是有-定限度的因此循环水系统大水相比也无大的变化,完全可以回收利用至循环水规模节水的另一个重要途径就是采用替代水源代替系统尤其对于北方高硬高碱的循环水系统,回收该新鲜水作为循环冷却水系统的补水。石化企业一般部分水还可改善补水水质,有利于循环水系统浓缩均建有完善的供排水及相关工业水生产系统,企业倍数的提高。存在各种废水水源可以考虑利用,只要采用经济合另外,循环水系统自身的排污水也是可以考虑理(的回收处理技术,辅以循环水系统配套应用技术再利用的一一个水源,有的企业也进行了相应的脱盐开发是可以作为循环水替代水源利用的。处理后再回用至循环水系统中,但考虑到处理规模近年来,开展此方面工作最多的是污水回用工效益及处理成本等因素,是采用就地处理回用还是作,即利用企业二级达标排放污水经过深度处理回和其他废水集中处理回用需要进行经济成本核算。用于循环水系统。由于各企业实际情况的差异采取利用循环水系统的排污水作为厂区冲厕用水、绿化的回用思路也不尽相同,按照回用工作的侧重点可用水等低标准用水,也是提高工业水重复利用率提以分为2大类:-类是侧重于对达标污水进行深度高循环水综合节水效果的一项措施,但在采用该项处理处理深度较深回用的重点放在污水的深度处措施时,必需保证该部分利用水量不高于循环水系理方面,这种方法的优点是降低了循环水系统的水统的排污量MH中国煤化工该部分水源质控制难度循环水系统的生产运行风险较小对循为可控利用,否CNMHG缩倍数的提专论与综述工业水处理2003 - 11 23( 11)高违背了循环水系统节水运行的初衷。(2)不仅要重视节水运行的社会效益、环境效益及3结合循环水系统特点开展节水工作资源问题等因素也要重视此项工作的经济效益。实施减少循环水系统的风吹损失和渗漏损失,也是方案要控制循环水系统运行费用的增加,详细核算实实现循环水系统节水运行的必要工作, 尤其对于一施方案的综合效益,只有所选用方案具有- -定的经济些老的循环水系统，更应重视此方面的工作,应重视效益才能真正调动企业开展此项工作的积极性。采用高效填料、收水器或者收水挡板改造老塔提高(3 )在节水运行方案的实施过程中注意了解国冷却塔效率减少风吹损失。而控制循环水系统的渗内国际相关工艺和技术的发展状况。近年来国内水漏损失量则是一项系统工作由于涉及到与循环水处理行业得到快速发展不论是在循环水处理、污水系统有关的用户使用、设备维修、管网渗漏等多方面深度处理以及其他工业水处理方面,都出现一-些成因素，因此渗漏损失量的大小能够在-定程度上反熟的工艺技术并有-些工程相继投入运行应及时映该系统运行维护水平的高低。了解总结相关工艺技术的发展使用情况,积极稳妥由于循环水系统的蒸发损失量与系统的循环水地采用新工艺、新技术、新设备，以利于此项工作的总用量及进回水温差直接相关,因此,如果能够有效推广实施。降低生产系统对循环水系统需求总量,或减少供回5天津 石化乙烯厂开展此方面工作的情况介绍水温差,也可有效降低循环水系统的耗水总量。这项正是认识到了开展循环水节水运行和管理的重工作实际上是降低生产系统能源消耗的一项工作，要性和紧迫性,天津石化乙烯厂围绕以上几方面积主要需要生产系统开展能源的优化利用工作,认真极开展工作确定了循环水系统达到浓缩倍数(4~5)执行关于循环冷却水科学合理使用的有关规定如:的运行管理目 标,通过采用高效水处理剂和运行方对于热介质温度>150C时应先进行热量回收再用案辅以水质自动化控制系统不仅实现了系统的高间接循环水冷却输送热介质温度<135C的机械设浓缩倍数稳定运行水质控制稳定,节水效果明显循备,不得采用水冷却等等在不同季节也要对循环水环水补水量减少了30%而且系统排污量和加药量的使用进行及时调整,以降低循环水的整体用量。都明显降低综合经济效益显著。乙烯厂还利用装置4开展节水工作应注意的-些问题扩建进行了冷却塔的改造先后建成了净水场泥水回在开展循环水节水运行与管理工作的过程中，收系统,使净水场的自耗率降到了1.035t/t以下 实一定要 重视其他相关配套工作的同步进行,包括水施了循环水排污水作为厂区冲厕绿化二次水源的可处理方案调整、配套药剂产品攻关、现场运行控制系控利用提高了工业水的重复利用率建成了蒸汽冷统的改进以及其他新工艺、新技术、新材料的选用，凝液回收装置平均回收冷凝液70t/h。另外在天津只有相关的工作同步开展,才有利于循环水节水运市科委的支持下还开展了污水深度处理及工业化应行工作的不断深入开展。其中, 以下几个方面的工用的相关研究工作天津石化公司新建的1万t/d的作应引起我们足够的重视:双膜法污水深度处理装置也将在2003年8月份投入(1)必须保证水质在确保水质的基础上开展节运行其回用水主要应用于循环冷却水系统中。水工作。因为不论是采用高浓缩倍数运行还是采用6结论回用水替代新鲜水的节水运行方式，相对于原来的通过乙烯厂及公司其他企业多年来的不断探索运行状况来讲,循环水系统均处于相对恶劣工况运努力可以看出,开展循环冷却水系统的节水运行与行系统的腐蚀和结垢倾向均明显增加。而在当今企管理,不仅在技术，上是可行的,而且经济效益明显业需要最大限度地挖掘生产装置潜力,追求生产系尤其在北方缺水地区应该得到重视和推广。统低耗、高效、长周期稳定运行要求循环冷却水系[参考文献]统的运行质量越来越高,如果因为开展节水运行而影响系统水质,或造成生产装置减产停车则会直接[1周本省.工业水处理技术[M]北京:化学工业出版社2002.35阻碍这项工作的深入开展。因此不论采用何种途径[2金熙等.工业水处理技术问答及常用数据[M]北京化学工业出版社,1997. 283 .开展节水运行都要先期开展全面的技术论证,并进行相应的动态模拟试验验证,在能够保证循环水系[作者简介]梁秀文中国煤化工理工大学工程统运行质量的基础上,再投入生产运行。[收稿日期]2003.YHCNMHG