老石化企业节水策略研究

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论文摘要

  一、前言

  水资源危机已经引起了世界的普遍关注。它不仅很大程度上影响经济的发展,而且直接威胁人类的生存和发展。我国是一个水资源严重短缺的国家。淡水资源总量为28000亿立方米,占全球水资源的6%,居世界第四位,但人均只有2200立方米,仅为世界平均水平的1/4、美国的1/5。而且资源分布不均,大量淡水资源集中在南方,据统计,全国600多个城市中有一半以上城市不同程度缺水,沿海城市也不例外,甚至更为严重。全国700余条大、中河流近1/ 2 受到污染。78% 的城市河道不宜作饮用水源,50% 的城市地下水已受到污染。

  当前,我国化工、石化企业一方面供水不足问题日趋严重,特别是西北地区和一些沿海地区正面临严重供水不足,另一方面化工、石化企业水资源利用率低,特别是一些老厂,节水减排有很大潜力。天津石化烯烃部始建于1992年,1995年开车,2001年扩产改造,个装置已经运行将近20年,由于当时的技术、设计理念、管理等一些问题,水的利用率较低,通过一些技术改造,改变一些管理理念,在节水方面取得了不错的效果。

  二、老石化企业节水策略

  全面做好计量工作,做全厂水平衡测试,在摸清底细的基础上,提高管理水平,将投资少、见效快的节水策略投入应用;深入进行水网络的系统工程分析, 提高水的回用率,此方面要结合实际情况,充分考虑考虑是否实用;污水处理回用。

  1.循环水系统高浓缩倍水运行

  循环冷却水系统是石化企业用水最大的单元,一般循环水系统的用水量占总用水量的一半以上。在保证循环水质量的前提下,通过采取有效的工艺和措施,实现循环水节水效果。提高循环水系统运行的浓缩倍数,达到节水的目的。由循环水系统的补水量、蒸发量、排污量和浓缩倍数的关系得出,当浓缩倍数>4时,浓缩倍数再增加,补充水和排污水量减少得很少 。此时系统电导率增加,增加了循环水的结垢、腐蚀倾向,加大水处理的难度。

  为了提高浓缩倍数而减少对生产的影响,可以通过高效水处理药剂的开发,提高循环水系统的绝对运行控制水平,或者对补水预处理改善补水水质。

  2.净水厂泥水回收

  现在原水的净化工艺多采用化学混凝法,即原水和混凝剂在混凝反应沉淀池中充分混合、反应、沉淀,并进行泥水分离。为确保沉淀池出水水质,需定时进行排泥。同时,沉淀池出水进入过滤单元后,也要排出大量的反冲洗水。这两部分排水的水量,主要由原水水质决定,一般为进水量的10%左右,其水质特征主要是含有大量的泥沙和反应污泥。净水场建设泥水回收装置,将这两部分排放水收集起来,经二次絮凝过滤,进入全厂的生产水管线。既节约水资源,减少净水场自耗量,同时也减少了净水场的污水排放量。

  3.冷凝液回收

  石化企业各装置在运行过程中产生大量冷凝水,而且冷凝水水质较好,应加强该部分水资源的利用。回用冷凝液,必须充分考虑到其温度高、电导率低的水质特性及非正常状态下可能存在的物料泄漏问题,应做好相应的水质监测和回用预处理。现有冷凝液回用的企业,多将其回用于脱盐水系统和循环冷却水系统。

  循环水系统回用冷凝液,可直接节省新鲜水补水量,而且有利于改善循环水水质,提高循环水的浓缩倍数,间接节水量也非常大。脱盐水回用冷凝液,冷凝液可以直接经换热器与循环水换热后, 经活性碳吸附作用去除油、残余氯及部分有机物后,经精密过滤器过滤去掉Fe及其它杂质,经冷却塔降温,进入原水池做为阳床进水。这不仅可以直接减少原水的消耗,而且由于回收的冷凝液含盐量非常低,降低了进水的离子浓度,提高了脱盐水的周期制水量,减少了反洗、再生频率,降低了酸碱消耗,间接效益也十分明显。

  4.寻找可替代新鲜水的水源

  石化企业所用的生产用水对水质要求相对较低,可以寻找一些能用做生产的水源替代新鲜水。寻求与其他企业合作,用其他企业排放的一些直接可以利用利用或者经过简单处理可以利用的污水、废水,或者自己不能用的污水废水给让其他企业加以利用,达到共赢。企业与当地政府合作,用市政中水用作生产用水,以减少新鲜水用量。用这些水,必须要加强与相关部门的沟通,加强对水质的监控,以免对生产、设备造成影响。

  5.污水回用

  污水回用成本较高,必须解决好技术、成本、用途及资金等方面的问题,还需要考虑企业是否要上污水回用装置的必要行,企业内部是否还有其他可以利用的水资源。污水处理技术的快速发展,已使污水回用不存在技术障碍,已有化学法、生化法、物理法等多种成熟的深度处理工艺技术可供企业选择。每种处理工艺都有其特点,究竟采用何种方法,要视污水水质、回用水质、回用用途、运行成本等因素确定。其中,运行成本、回用用途是选择处理工艺的重要因。

  三、取得的成果

  天津石化烯烃部认识到节水管理以及节水技术改造的必要性,围绕以上几个方面开展工作,确定循环水的浓缩倍数>4,用市政中水代替循环水的新鲜补水、回用污水厂的二次水,而且保证了循环水的水质,确保生产的正常运行;并且在脱盐水回用冷凝液方面取得了很好的效果;净水厂通过泥水回收,使原水自耗量大大降低;还积极把含杂质较少的雨A(主要是循环水排污水和厂前区雨水)的水送到热电厂加以利用。

  通过这些工作,烯烃部不仅减少了污水排放量,新鲜水用量也较以前较少了40%以上。而且烯烃部还一直朝着更高的节水目标迈进,先进的节水管理理念一直在推行,一些新的技术改造一直在论证、实施。

  参考文献:

  [1]李本高,徐振洪,龙军主编.工业水处理技术.中国石化出版社.2004.
  [2]冯敏主编.现代水处理技术.化工工业出版社.2012.

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