污水深度處理系統(tǒng)在煉油企業(yè)的運行

郭振宇

(中海石油寧波大榭石化有限公司，浙江 寧波 315812)

0 引言

某石化公司600 萬t/a 常減壓裝置配套建有污水處理場一套，處理能力按100t/h 高含鹽污水進行設(shè)計，采用SBR(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)[1,2]污水處理工藝。污水處理場開工至目前運行一直良好，排水穩(wěn)定在一級排放標準。為認真貫徹落實國家的節(jié)能、節(jié)水、保護環(huán)境的基本國策，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，新增污水深度處理項目，對合格外排污水進行深度處理，達到中水回用、減排COD 的目的，以實現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。

由于污水深度處理缺乏國內(nèi)類似應(yīng)用經(jīng)驗，為降低項目技術(shù)風(fēng)險，開展了大量的中試實驗，通過實驗數(shù)據(jù)及長周期運行的比對論證，最終選定了中海油天津化工研究設(shè)計院國家工業(yè)水處理工程技術(shù)研究中心(以下簡稱“天化院”)開發(fā)的“預(yù)處理+雙膜(超濾+反滲透[3])+臭氧催化氧化”污水深度處理組合工藝。組合工藝的核心技術(shù)是由天化院自主研發(fā)的臭氧催化氧化處理工藝和催化劑，將難降解的有機物直接礦化或通過氧化提高污染物的可生化性，使有機污染物有效地分解或轉(zhuǎn)化，不產(chǎn)生二次污染。目前，已達到穩(wěn)定運行，取得了較好的應(yīng)用效果。

1 主要技術(shù)設(shè)計

1.1 設(shè)計規(guī)模和進水水質(zhì)

處理能力按50t/h 設(shè)計，開工時間8400h/a。進水水質(zhì)見表1。

表1 進水水質(zhì)指標

1.2 工藝流程設(shè)計

本系統(tǒng)設(shè)預(yù)處理裝置1 套、超濾裝置1 套、反滲透裝置1 套、化學(xué)清洗系統(tǒng)1 套、濃水處理系統(tǒng)1 套。預(yù)處理單元包括核桃殼過濾器、高效纖維過濾器和活性碳過濾器等三部分。先去除污水中的較大顆粒物，產(chǎn)水送入超濾系統(tǒng)，再去除廢水中的膠體物質(zhì)及大分子有機物，經(jīng)保安過濾器處理后送入反滲透系統(tǒng)。經(jīng)反滲透系統(tǒng)處理后的出水可以達到回用水水質(zhì)指標，而濃水需再經(jīng)臭氧催化氧化處理后達標排放。

1.3 設(shè)計出水水質(zhì)

(1)反滲透產(chǎn)水水質(zhì)

設(shè)計反滲透出水水質(zhì)執(zhí)行GB/T 1576—2007 直流鍋爐給水標準，指標見表2。用于1.0MPa 和 0.3MPa 蒸汽發(fā)生器補水。

(2)出水回用循環(huán)水水質(zhì)

設(shè)計出水水質(zhì)回用循環(huán)水指標見表3。

(3)濃水水質(zhì)

設(shè)計濃水排放達到GB 8978—1996《污水綜合排放標準》中的一級排放標準(COD 不大于60mg/L)。

1.4 主要設(shè)備選型

(1)過濾單元過濾單元

由核桃殼過濾器、高效纖維過濾器和活性碳過濾器等三部分組成，每組過濾器按一開一備設(shè)計，主要參數(shù)見表4。

(2)超濾單元

超濾單元膜組件采用PES 材料，選用MWCO65000 內(nèi)壓式中空纖維超濾膜，膜面積40m2，膜通量40～75L/(m2·h)。

(3)反滲透單元

反滲透單元膜組件選用美國海德能公司生產(chǎn)的PROC10耐污染膜，具有產(chǎn)水量大、能耗低，脫鹽率高及耐污染的特點。一級反滲透裝置配置膜組件60 只，安裝在12 個FRP 壓力容器內(nèi)，一級三段，成7:3:2 排列。

(4)濃水處理單元

該單元主要由臭氧發(fā)生器、預(yù)混罐、催化氧化塔組成。臭氧發(fā)生系統(tǒng)由2 套空氣源500g/h 臭氧發(fā)生器組成。其中預(yù)混罐容積5.8m3、催化氧化塔容積7.3m3。

2 運行效果

為考核污水深度處理項目的運行效果，系統(tǒng)穩(wěn)定運行一段時間后，組織了72h 的標定。

2.1 處理能力

本項目設(shè)計處理能力50m3/h，實際標定時污水處理量為48m3/h，基本達到設(shè)計要求。

表3 設(shè)計出水水質(zhì)回用循環(huán)水指標

表2 反滲透產(chǎn)水水質(zhì)指標

表4 過濾單元主要設(shè)備參數(shù)

2.2 進水、產(chǎn)水質(zhì)量情況

污水深度處理系統(tǒng)進水、產(chǎn)水水質(zhì)見表5。達到GB8978《污水綜合排放標準》中的一級排放標準。

2.3 污水回用情況

標定結(jié)果顯示，72h 共處理原水3482t，超濾產(chǎn)水回用消防水量維持在7t/h，累計527t；反滲透產(chǎn)水回用至循環(huán)水流量控制在29t/h 左右，累計2139t；處理后濃水回用至煙氣脫硫系統(tǒng)流量控制在3t/h，累計238t，超濾反滲透污水回用率76.6%，總體污水回用率83.4%。

2.4 運行成本

污水深度處理藥劑成本為0.72 元/t，電力成本1.54 元/t，膜折舊費、催化劑更換費用、儀表風(fēng)成本0.88 元/t，合計運行費用為3.14 元/t，比目前新鮮水價格4.1 元/t(不含污水處理費)低0.96 元/t。

3 社會效益及經(jīng)濟效益評價

3.1 社會效益評價

經(jīng)核算，在目前工況下，污水深度處理項目投用后，每年可減排污水34.86 萬t、減排COD 17.08t、減排氨氮0.08t，見表6。

3.2 經(jīng)濟效益評價

污水深度處理項目經(jīng)濟效益評價按項目有無法進行對比，每年可節(jié)省新鮮水費用73.8 萬元，見表7。

表5 污水深度項目進水、產(chǎn)水水質(zhì)

表6 污水深度處理減排量測算表

表7 污水深度處理項目經(jīng)濟效益評價表

4 結(jié)語

某石化公司50m3/h 污水深度處理系統(tǒng)，總體污水回用率約83%、濃水出水COD 達到一級排放標準并穩(wěn)定在55mg/L 以下，優(yōu)于設(shè)計指標，滿足工藝要求，為企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益和社會效益?！邦A(yù)處理+雙膜(超濾+反滲透)+臭氧催化氧化”污水深度處理組合工藝技術(shù)為煉油企業(yè)污水深度處理提供了一條可靠的新途徑，該工藝占地面積小[4]，運行費用低，自動化程度高，處理效率高[5]，在同類企業(yè)中具有很高的推廣價值。