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預處理超濾反滲透工藝深度處理煉油廠污水

文檔作者：陳永強龔小芝李銘文檔來源： 1．中國石化西安分公司 2．中國石化北京化T研究院		點擊數(shù)：	更新時間： 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
預處理一超濾一反滲透工藝深度處理煉油廠污水
陳永強。，龔小芝 ，李銘
(1．中國石化西安分公司，陜西西安710086；2．中國石化北京化T研究院，北京100013)
[摘要]采用預處理一超濾一反滲透工藝深度處理某煉油廠污水場的二沉池}I{水。預處理單元¨{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)的進水要求。超濾單元進水壓力在
0．04～0．08 MPa波動，反滲透單元進水壓力在0．92～1．12 MPa波動，運行均穩(wěn)定，化學清洗周期均可超過一個月。
預處理一超濾一反滲透工藝產(chǎn)水回用于二級脫鹽裝置脫鹽水補水的成本為每噸產(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]X703 [文獻標志碼]A [文章編號]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益嚴格的煉油取水和排水指標的
要求，許多企業(yè)采用膜技術(shù)對達標污水進行深度處
理后回用?。膜技術(shù)具有不發(fā)生化學相變、高效、
環(huán)保、占地少、能耗低、自動化程度高、維護方便
等優(yōu)點。但在應用過程中，膜會被無機鹽垢、膠
體、微生物、金屬氧化物等污染，污染物沉積在膜
表面，會引起膜裝置產(chǎn)水量下降、運行壓力升高或
脫鹽率降低，需要對膜進行清洗，以保證膜裝置的
長期運行 一引。
本工作以某煉油廠污水場的二沉池出水為原
水，采用預處理一超濾一反滲透工藝進行深度處
理，產(chǎn)水回用于二級脫鹽裝置脫鹽水補水，其中
預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。
[作者簡介]陳永強(1965一)，男，陜西省西安市人，大
學，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 陳永強等．預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 試驗工藝流程與裝置
預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，再進入曝氣生物濾池，進一步生化降
解水中的污染物，達到去除NH 一N和大部分COD
的目的；上述工藝簡稱為預處理。出水經(jīng)精密過濾
器后再經(jīng)次氯酸鈉殺菌，進入超濾裝置去除大分子
有機物、膠體、細菌等；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。試驗采用連續(xù)運行方式。
水回用
圖1 預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4 m，寬2 m，氣
水比(體積比)3：1，停留時間6 h； 沉淀池直徑3
m，高5 m，停留時間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
計產(chǎn)水量1．5～2．5 m ／h。
1．3 分析方法
采用重量法測定廢水ss ；采用紅外光譜法
測定廢水中P(石油類) J；采用玻璃電極法測定廢
71~pHL1。。；采用重鉻酸鉀法測定廢水CODu ；按照
文獻[12]測定廢水總硬度；按照文獻[131測定廢
水電導率；采用蒸餾中和滴定法測定p(NH —N)u ；
采用TOC儀器法測定廢水TOC。
2 運行情況
2．1 預處理的效果
接觸氧化池對廢水中ss和NH 一N的去除效果
較好，進水ss為80 mg／L，出水SS為41 mg／L，SS
去除率為49％；進水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TOC和COD的去除率不高，進水TOC為21
mg／L，出水TOC為17 mg／L，TOC去除率為19％；
進水COD為1 10 mg／L，出水COD為80 mg／L，COD
去除率為27％。
曝氣生物濾池對廢水中各種污染物的去除率
均較高，進水COD為80 mg／L，出水COD為40 mg／
L，COD去除率為50％；進水TOC為17 mg／L，出水
TOC為11 mg／L，TOC去除率為35％；進水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％。進水ss
為41．0 mg／L，出水SS為6．3 mg，L，SS去除率為84％。
預處理工藝對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93％，
出水水質(zhì)達到膜系統(tǒng)進水水質(zhì)要求。
2．2 膜系統(tǒng)的運行情況
2．2．1 超濾單元的運行情況
超濾單元在產(chǎn)水流量恒定的條件下運行，通
過觀察超濾單元進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膜進行化學清洗。
通過條件試驗確定了超濾單元穩(wěn)定運行的工藝條
件為水溫25℃、膜通量60 L／(m ．h)、反沖洗3O
min。在上述穩(wěn)定運行的工藝條件下，超濾單元的
運行情況見圖2。由圖2可見，在超濾恒定產(chǎn)水流量
2．40 t／h的條件下，超濾單元進水壓力在0．04～0．08
MPa波動，運行近一個月仍無需對膜進行化學清
化 T 環(huán) 保
ENVIRONMENTALPROTECTION OF CHEMICALINDUSTRY 2013年第33卷
洗，可以認為超濾單元在該試驗條件下運行穩(wěn)定，
且化學清洗周期可超過一個月。
運行時間／d
岡2 超濾單元的運行情況
· 產(chǎn)水流量；_ 進水壓力
2．2．2 反滲透單元的運行情況
通過條件試驗確定了反滲透單元穩(wěn)定運行
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)定運行的工藝
條件下，反滲透單元進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，
反滲透單元運行較穩(wěn)定，進水壓力在0．92～1．12 MPa
波動，運行近一個月無需對膜進行化學清洗，可以
認為反滲透單元在該試驗條件下運行穩(wěn)定，且化學
清洗周期可超過一個月。
運行時l'~Id
岡3 反滲透單元的運行情況
· 產(chǎn)水流量；· 進水壓力
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)濟效益分析
預處理單元運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用，以及接觸氧化池和
曝氣生物濾池運行消耗的電費，合計預處理單元每
噸產(chǎn)水需要0．43元。超濾一反滲透系統(tǒng)運行成本包
括超濾單元殺菌劑次氯酸鈉的費用、反滲透單元阻
垢劑MAS208和還原劑亞硫酸氫鈉的費用以及系統(tǒng)
運行消耗的電費，超濾一反滲透系統(tǒng)每噸產(chǎn)水需要
1．61元。整個預處理一超濾一反滲透工藝處理煉油
廠廢水回用于二級脫鹽裝置脫鹽水補水的成本為每
噸產(chǎn)水2．04元，低于企業(yè)現(xiàn)有的新鮮水每噸3．45元
的費用。
將反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水代替新鮮水用作二級脫鹽
裝置脫鹽水補水，二級脫鹽裝置的化學清洗周期可
從30 d延長至120 d， 每年可減少化學清洗藥劑費
約2．7萬元。二級脫鹽裝置的使用壽命由2 a增加到8
a，每年減少設備更新費約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)濟效益。
3 結(jié)論
a)采用預處理一超濾一反滲透工藝深度處理
某煉油廠污水場的二沉池出水，預處理單元產(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，超濾單元運行壓力在0．04～0．08 MPa波動，運行
穩(wěn)定，化學清洗周期可超過一個月；在反滲透單元
產(chǎn)水流量為0．75 t／h的條件下，反滲透單元運行壓力
在0．92～1．12 MPa波動，運行較穩(wěn)定，化學清洗周期
可超過一個月。
c)預處理一超濾一反滲透工藝深度處理煉油
廠污水場的二沉池出水， 回用于二級脫鹽裝置脫
鹽水補水的成本為每噸產(chǎn)水2．04元，低于企業(yè)現(xiàn)
有的新鮮水每噸3．45元的費用。該優(yōu)質(zhì)產(chǎn)水取代
新鮮水回用至二級脫鹽裝置系統(tǒng)每年可為企業(yè)節(jié)
約100多萬元。
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