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2、炼化污水深度处理回用工艺
我国十二五节能减排目标之一是单位工业增加值用水量减少30%,目前我国每万元GDP取水量约为世界平均水平的2~3倍,是国际先进水平的5~10倍,我国在工业水资源的利用效率上尚存在着较大的差距。工业污水回用是提高工业水资源利用率,降低用水量的有效措施之一。但是在炼化污水回用过程中,由于水中COD较高会导致细菌大量生长,而水中碱度、硬度和氯根等离子又会产生严重的结垢和腐蚀等问题,因此必须对污水进行深度处理后再循环回用。
目前炼化污水的深度处理大多采用以超滤+反渗透(UF+RO)为主要技术的深度处理工艺。该工艺对COD有着很好的去除效果,脱盐率高达98%以上,并且具有流程简单、操作方便、出水水质好的优点。但是该工艺易发生膜污堵,造成产水率下降;同时反渗透工艺通常会产生25%的浓水,COD等污染物浓缩了近4倍,且大部分为生化残留的难降解有机物,达标排放处理难度极大。大榭石化公司的炼化污水深度处理回用项目采用了中海油天津院开发的“超滤+反渗透+臭氧催化氧化”的组合工艺技术,通过开发应用专用膜药剂、清洗剂和清洗装置,实现了超滤-反渗透技术在炼化污水深度处理领域的长周期稳定运行,并应用臭氧催化氧化技术有效解决了膜浓水的处理难题。
大榭石化年加工原油800万t,主要产品包括化工轻油、低硫工业燃料油、催化原料油、焦化原料油以及沥青等。由于所加工原油种类较多且更换频繁,导致炼化污水水质波动,处理难度加大。为了提升污水处理效果,增大污水回用率,减少COD排放量,大榭石化于2010年启动了“超滤+反渗透+臭氧催化氧化”的污水深度处理回用项目,此项目于2011年1月开工建设,5月投产,9月通过了性能标定,标定期间的运行数据见表1。
表1大榭石化污水深度处理装置标定期间的运行数据mg/L
深度处理装置处理水量为50m3/h,反渗透出水作为循环水补充水进行回用,产生的浓水经过臭氧催化氧化处理后达标排放,污水回用率达到75%。运行成本为3.1元/t。该套装置至今稳定运行,在国内率先实现了高酸重质原油高浓度电脱盐污水的深度处理回用。
3、发展趋势
(1)对于难降解的炼化污水,应重点开发污染物去除效率高、运行效果稳定的催化氧化及高效生物处理技术。例如臭氧催化氧化技术,可以在常温常压下降解难以被臭氧单独氧化的有机物,能进一步分解难分解的醇、酮、有机酸和酯类物质,对有机污染物的氧化更彻底,去除率更高,并且具有清洁环保、操作简便、自动化程度高的优点。
对于高含盐有机污水难降解的问题,光电催化氧化技术有着较大的发展空间。该技术将光催化与电催化耦合,起到了协同增效的作用,在催化剂作用下通过阳极反应直接降解有机物,可以大大提高反应效率。
在开发新技术的同时,可以将各单项技术进行组合应用,实现难降解污水中COD、氨氮、油污染物的深度去除,使处理出水达到国家、行业及地区最严格的排放标准。这也是未来污水深度处理的发展方向之一。
(2)超滤-反渗透(UF-RO)技术在污水回用领域有着广阔的应用前景,但膜污染问题亟待解决。因此根据不同炼化废水的特点开发专用的膜清洗剂和清洗技术,实现减缓膜污染、延长膜的使用寿命的目标,是未来的重点研究方向。
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