CN102408136A

CN102408136A - 一种环氧化合物污水预处理降温及废热利用的方法

Info

Publication number: CN102408136A
Application number: CN2010102903156A
Authority: CN
Inventors: 曹爱兵; 徐湘; 靳娇; 陈静君
Original assignee: Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry; China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry; China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2010-09-25
Filing date: 2010-09-25
Publication date: 2012-04-11

Abstract

本发明为一种环化污水的密闭式降温及废热利用工艺，环化污水原水经调节后，泵送入装载有软性填料的纤维过滤器，控制过滤器出水SS值在一定范围内，再将其作为全自动换热机组一次水送入换热器；同时，采用经预处理后的污水或清洁水作为二次侧进水；经全自动换热机组换热后，使环化污水温度降低到生化处理中温菌耐受范围，二次侧污水升温到厌氧处理装置进水温度要求；若采用洁净水，产出的热水则可根据洁净水的水质分别用于锅炉补水、生活热水、采暖及空调热水等。此工艺具有能够有效利用废热能、无二次污染、连续稳定运行、检维修费用低等特点。

Description

一种环氧化合物污水预处理降温及废热利用的方法

技术领域

本发明涉及工业废水处理技术领域，具体涉及了一种环氧化合物污水预处理降温及废热利用的方法。

背景技术

环氧化物(主要指环氧丙烷和环氧氯丙烷)是重要的丙烯衍生物，是生产聚醚多元醇的主要原料。目前国内大量环氧化合物生产仍采用氯醇法，具有流程短、生产安全性高、建设资少等优点，但同时存在腐蚀及污染严重等缺点。

以氯醇法生产环氧化合物所产生的污水(以下简称环化污水)具有高温(经闪蒸和换热后仍有60～80℃)、高PH(10～12)、高盐(CaCl₂浓度为3.5％～4.0％)、高悬浮物(SS浓度为0.3％～0.5％)等特点。目前在国内，对于该种污水的处理流程较为成功的工业化实例，均采用预处理+生化处理为主要流程。污水在进入生化处理流程之前，需要进行包括降温在内的预处理，以控制生化处理进水温度，保证生化处理效果。

目前国内工业化的环化污水预处理降温一般采用玻璃钢材质的填料冷却塔进行冷却，受污水中所含Ca(OH)₂的影响，冷却塔在运行一段时间后即有大量CaCO₃沉淀物附着在填料表面，使填料堵塞、比表面积减少、降温能力下降，如不及时对填料进行清理检修最终会导致冷却塔瘫痪(一般清理检修周期约为3～6个月)；另外，由于污水中含有大量氯离子(20g/L以上)，对普通冷却塔风机机轴产生腐蚀。近些年，一些企业也开始尝试使用一种无风机、无填料的水力旋流喷雾冷却塔进行冷却，有效的避免了填料塔的诸多弊病，但仍存在塔体巨大(约是填料塔体积的4倍)、喷头堵塞、自动化程度低、检修清理繁琐等问题。

上述环化污水预处理降温的方法均属于敞开式大气冷却方式，对于环化污水而言，其不可避免的存在如下弊端：

1、大量余热未得到有效利用，造成了能源的浪费；

2、污水中的污染物随着细小水雾或水滴进入大气，造成二次污染；

与空气直接接触产生大量钙盐沉淀物堵塞填料或喷头，填料或喷头的清理检修必须采用人工进行，工作环境差、劳动强度大、日常检维修费用高。

发明内容

本发明为一种环化污水的密闭式降温及废热利用工艺，其工艺过程主要包括环化污水原水的预处理和密闭式换热降温等过程，其特征在于将环化污水原水经过滤处理有效去除悬浮物(简称SS)后，送入密闭式降温换热装置，经密闭降温换热，在实现环化污水降温的同时，利用污水中的废热能使待加热水得以升温；降温后的环化污水可直接进入后续生化处理工段。

环化污水原水(经过生产装置增稠池处理后)经调节后，泵送入装载有软性填料的纤维过滤器，控制过滤器出水SS值在一定范围内，再将其作为全自动换热机组一次水送入换热器；同时，采用经预处理后的污水(如厌氧处理装置进水)或清洁水作为二次侧进水；经全自动换热机组换热后，使环化污水温度降低到生化处理中温菌耐受范围，二次侧污水升温到厌氧处理装置进水温度要求；若采用洁净水，产出的热水则可根据洁净水的水质分别用于锅炉补水、生活热水、采暖及空调热水等。

本发明的技术方案是：

一种环化污水的密闭式降温及废热利用工艺，采用氯醇法生产环氧丙烷所产生的污水经生产装置区增稠池处理后(去除悬浮物SS)，进入污水处理装置区的环丙水水质：COD_Gr：1350mg/l；SS：300mg/l；氯离子27000mg/l；PH：10.5；水温：60～80℃。经预处理后的EGSB(厌氧装置)待加热水水质：COD_Gr：4000mg/l；SS：70mg/l；PH：7.5；水温：10℃。本发明工艺至少包括如下步骤：

(1)进入污水处理装置区的环丙水经调节后，泵送进入装有软性填料的纤维过滤器进行过滤，同时控制滤速及进出口压降。

(2)随着滤料中截流的悬浮物增多，进出口压降逐渐增大，当压降超过设定值时，进行反冲洗。反冲洗采用气水联合反洗，先气洗再水洗。工程中，为实现连续流过滤处理，采用双套过滤器互投工作来实现。

(3)将过滤后的环丙水与EGSB待加热水泵送进入换热器进行降温换热。

(4)随着换热器内部污垢增多，管、壳程阻力增大，当压降超过设定值时进行反冲洗。工程中，为实现连续流降温换热处理，采用双套管式换热器互投工作来实现。

在具体实施时：

在步骤(1)控制纤维过滤器滤速≤10M/h；控制过滤器起始进出口压降≤0.05MPa，控制过滤后出水SS≤50Mg/L；

在步骤(2)控制反向气洗强度约40M³/M².h，气洗时间30分钟；控制反向水洗流速≥30M/h，直至出水清净；

在步骤(3)所使用换热器形式为管壳式换热器，并环丙水进入换热器的管程，EGSB待加热水进入换热器的壳程进行降温换热。控制管程压降为0.1MPa～0.2MPa；控制壳程压降为0.05MPa～0.1MPa；

在步骤(4)当管程压降≥0.2MPa、壳程压降≥0.1MPa时，进行反冲洗。管程采用5％稀盐酸溶液浸泡60分钟+循环反洗15分钟+清水冲洗5分钟，壳程采用清洗剂循环反洗60分钟+清水冲洗10分钟。

本发明的是一种环化污水的密闭式降温及废热利用工艺，其特点在于：

将密闭式降温工艺应用于环氧化合物污水的预处理，避免了含污染物废气排放而造成的二次污染；

避免了环化污水与大气直接接触产生大量钙盐沉淀物而导致的设备和管道堵塞严重问题；

在降低环化污水温度以满足后续生化处理要求的同时，有效利用了污水中的废热能，降低了能耗；

密闭式降温换热工艺也使得配套装置的运转和清洗以自动化控制方式运行得以实现；

采用软性填料的纤维过滤器去除污水中所含大量SS，可以有效减少换热器受钙盐沉淀物的垢堵，延长其检修周期，同时软性填料的使用更有利于过滤器的洁净反冲效果。

本发明的效果：

采用本发明工艺用于环化污水预处理降温和废热利用，可以减少钙盐沉淀物的产生而污堵设备和管道、可以避免大量含污染物的废气排入大气、可以有效利用污水中的热能从而降低能源消耗、可以使降温换热装置的运行和防污垢清洗实现自控运转，降低劳动强度，延长检修周期，减少日常检维修费用。采用本发明工艺更好的实现了环化污水的预处理效果，为污水的稳定达标提供了前提保证。

以目前国内较普遍的80kt/a环氧丙烷生产装置为例，所排污水量约为4800KM3/a，污水原水年平均水温约为65℃，降温后水温为40℃，污水废热利用率以60％计。每年可减少向大气排放COD约为14.4t，可回收利用热能约为7.2×1010Kcal，相当于10285t标准煤的热值；同时减少了操作人员数量，降低了日常检维修费用，实现了装置的长周期稳定运行。经济效益和社会效益均非常可观。

采用本发明工艺用于环化污水预处理降温和废热利用，可以满足环化污水降温、待加热水的升温，并避免了二次污染，防止了设备和管道的堵塞，实现了设备运行和清洗的自动化控制，达到“节能减排”资源化的目的。本发明可在国内各套以氯醇法生产环氧化合物的配套污水处理厂及相关工业园区的综合污水处理厂得以推广应用，应用前景广泛、良好，具有很好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是本发明的流程示意图；

COD_Gr：1350mg/l；SS：300mg/l；氯离子27000mg/l；pH：10.5；水温：60～80℃。经预处理后的EGSB(厌氧装置)待加热水水质：COD_Gr：4000mg/l；SS：70mg/l；pH：7.5；水温：10℃。

具体实施方式

实施例1

步骤同图1。

实施例1水质情况

实施例2

步骤同图1。

实施例2水质情况

Claims

1.一种环化污水的密闭式降温及废热利用工艺，采用氯醇法生产环氧丙烷所产生的污水经生产装置区增稠池处理后，进行如下步骤：

(1)进入污水处理装置区的环丙水经调节后，泵送进入装有软性填料的纤维过滤器进行过滤，同时控制滤速及进出口压降；

(2)当压降超过设定值时，对纤维过滤器进行反冲洗；反冲洗采用气水联合反洗，先气洗再水洗；

(3)将过滤后的环丙水与EGSB待加热水泵送进入换热器进行降温换热；

(4)当压降超过设定值时对换热器进行反冲洗。

2.根据权利要求1所述的工艺，在步骤(1)控制纤维过滤器滤速≤10M/h；控制过滤器起始进出口压降≤0.05MPa，控制过滤后出水SS≤50Mg/L。

3.根据权利要求1所述的工艺，在步骤(2)控制反向气洗强度约40M³/M².h，气洗时间30分钟；控制反向水洗流速≥30M/h，直至出水清净。

4.根据权利要求1或3所述的工艺，在步骤(3)所使用换热器形式为管壳式换热器，并环丙水进入换热器的管程，EGSB待加热水进入换热器的壳程进行降温换热；控制管程压降为0.1MPa～0.2MPa；控制壳程压降为0.05MPa～0.1MPa。

5.根据权利要求1所述的工艺，在步骤(4)当管程压降≥0.2MPa、壳程压降≥0.1MPa时，进行反冲洗。

6.根据权利要求4所述的工艺，管程采用5％稀盐酸溶液浸泡60分钟+循环反洗15分钟+清水冲洗5分钟，壳程采用清洗剂循环反洗60分钟+清水冲洗10分钟。

7.根据权利要求1所述的工艺，在步骤(2)中采用双套过滤器互投工作。

8.根据权利要求1所述的工艺，在步骤(4)中采用双套管式换热器互投工作。