CN105016432A - 一种炼油再生水回用高浓缩倍率循环水处理方法及设备 - Google Patents

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滕厚开
陶蕾
贺胜如
秦立娟
王仕文
朱旭东
王昊
王宁
石硕年
王超
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CNOOC Tianjin Chemical Research and Design Institute Co Ltd
CNOOC Ningbo Daxie Petrochemical Co Ltd
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China National Offshore Oil Corp CNOOC
CNOOC Energy Technology and Services Ltd
CNOOC Tianjin Chemical Research and Design Institute Co Ltd
CNOOC Ningbo Daxie Petrochemical Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种炼油再生水回用高浓缩倍率循环水处理方法及设备；特征在于：以炼油废水经深度处理后的再生水为补水的循环冷却系统的回水总管线上并联接入电化学水处理成套装置对循环水进行水质处理。电化学水处理成套装置利用循环水回水余压对循环水进行循环取用处理，通过电解方式实现对循环系统水质的软化、杀菌功能，有效提高循环水浓缩倍率。本发明可提高炼化企业的污水回用率，降低新鲜水耗量，减少外排水对环境的污染，同时具有低能耗、低成本、绿色无污染、自动化程度高的特点。

Description

一种炼油再生水回用高浓缩倍率循环水处理方法及设备
技术领域
本发明属于水处理技术领域，特别涉及一种炼油再生水回用高浓缩倍率循环水处理方法及设备。
背景技术
污水经适当处理水质改变或通过采取其它措施后，使其成为满足某种使用要求可进行再利用的水，简称再生水。再生水分为初级再生水和优质再生水。初级再生水系指污水经适当处理后，成为适于景观、灌溉、清洗、冲厕、循环冷却水补水等用途的再生水。优质再生水指污水经处理后，成为可以替代原来进离子交换器的新鲜水，而且能使离子交换器的运行效果得以改善，或直接符合中压以上锅炉补充水水质标准的再生水。通过采取综合措施使再生水实现科学回用的过程叫再生水回用的综合技术，包括水质稳定技术、系统优化技术和运行管理技术等。
现阶段对炼油废水处理多采用生物二级处理流程，一般指“隔油—气浮—生化”三段式处理达到排放标准后排放，其中的污染物仍会影响环境并消耗大量水。随着水资源的日益短缺和对石油产品需求的持续增加，加大了炼油企业的污水处理量和工业用水总量，同时国家对于污水排放标准及污水回用率指标要求的不断提高，使得石化企业对于污水进行深度处理并循环利用势在必行。
在炼化企业中循环冷却水的补充水一般占工业用新鲜水量的70％左右，用水量大而稳定，对水质的要求相对较低，因此将炼油污水经深度处理后回用循环冷却水是实现节能减排、减少新鲜水耗量的一种有效途径。但以炼油污水再生回用水作为循环水系统补水，存在再生水水质受污水水质以及各处理工艺段处理效率的影响波动性大以及菌含量较高，微生物繁殖以及粘泥滋生严重等情况，增加了循环水系统水质稳定控制的难度。
现阶段，各工矿等生产性企业主要采用投加化学药剂的方法来保持水质稳定。但传统化学药剂处理方法虽然效果良好，但却存在明显的弊端：第一、对水质稳定性要求较高，不同化学药剂配方具有较高的针对性，随水质的波动需及时调整药剂浓度甚至药剂配方；第二、循环系统浓缩倍数不宜过高，浓缩倍率的增加会引起设备的腐蚀、结垢，系统需通过强制排水或投加化学药剂来维持系统一定的浓缩倍数以达到水质稳定的目的，一般浓缩倍率为2-4倍。
高浓缩倍率循环冷却水处理工艺方法是指循环冷却水的浓缩倍率达到5倍及以上的水处理工艺方法。
因此开发一种高效的适用于炼油废水再生回用高浓缩倍率循环冷却系统的循环水处理工艺及设备非常必要。
发明内容
本发明的目的是针对炼油废水再生回用循环冷却系统存在的水质稳定技术的难点以及现有技术的不足，提出一种可实现循环冷却系统高浓缩倍率运行的水处理方法及设备。
本发明为一种炼油再生水回用高浓缩倍率循环水处理方法及设备：
首先涉及一种炼油再生水回用高浓缩倍率循环水处理方法，其特征在于：
在以炼油废水经深度处理后的再生水为补水的循环冷却系统的回水总管线上并联接入电化学水处理成套装置对循环水进行水质处理；
所述炼油废水经二级处理后的达标外排水作为再生水原水，经深度处理后达到循环冷却水用再生水水质标准的再生水占循环冷却系统的补水水量比例为10％-100％；
所述电化学水处理成套装置并联在循环冷却系统的回水总管线上，利用循环系统回水余压实现该装置对循环水的取用，流量为循环水量的0.5％-3％，出水回至冷却塔下的冷水池；
所述电化学水处理成套装置根据循环水量和水质情况确定总电解电流大小，电流范围为100A-400A；将水中的Ca2+、Mg2+以固体形式排除，降低水体的硬度，同时产生氧化性物质Cl2，电解产生余氯能够抑制循环水系统中菌藻的滋生，具有杀菌灭藻功能。
其次，还涉及所述一种炼油再生水回用高浓缩倍率循环水处理方法的设备，其特征在于：主要包括冷却塔1、炼油废水再生水补水管线3、排污管线7、冷水池2、循环水泵6、换热器5以及电化学水处理成套装置8；
所述冷却塔1下方为冷水池2，冷水池2上部有炼油废水再生水补水管线3将循环系统补水注入，冷水池2底部有排污管线7连接至污水处理厂，冷水池2通过循环水泵6连接换热器5，换热器5通过回水管线连接冷却塔1；回水管线并联接入电化学水处理成套装置8，装置出水回至冷水池2，装置排污水经过滤器12后接入排污管线7；
所述电化学水处理成套装置8由一台或多台电化学反应器9、过滤器12、直流电源10以及控制系统11组成；电化学反应器内设有电极13与直流电源10相连；其中阳极电极为复合电极，以钛、铌或锆材质为阳极电极基底，电极表面为多组复合金属氧化物涂层，包括SnO2、Sb2O5、RuO2、IrO2、Ta2O5、ZrO2其中一种或多种；控制系统11上设有控制端口分别与直流电源10，进水电动阀14以及排污电动阀15相连；通过控制系统11内PLC实现电化学水处理成套装置8的连续运行。
本发明具有如下特点和应用效果：
1、以炼油废水经深度处理后的再生水作为循环系统的补水，大大提高炼化企业的污水回用率，降低新鲜水耗量，减少外排水对环境的污染。
2、可实现对循环水系统水质的软化、杀菌功能，可有效提高循环水浓缩倍率，达到5倍以上，从而大量减少补充水量。
3、利用循环水回水余压对循环水进行水质处理，进一步降低能耗成本。
4、绿色无污染，降低排污水后期处理成本。
5、全程PLC控制，自动化程度高。
附图说明
图1为本发明炼油再生水回用高浓缩倍率循环水处理工艺的示意图。
图2为电化学水处理成套装置结构示意图
其中：1为冷却塔，2为冷水池，3为炼油废水再生水补水管线，4为新鲜水补水管线，5为换热器，6为循环水泵，7为排污管线，8为电化学水处理成套装置，9为电化学反应器，10为直流电源，11为控制系统，12为过滤器，13为电极，14为进水电动阀，15为排污电动阀。
具体实施方式
实施例一：
结合附图对本发明做进一步的说明。参看图1，本发明提供了一种炼油再生水回用高浓缩倍率循环水处理方法及设备，具体实施方式如下：
(1)冷却塔1下方为冷水池2，冷水池2上部有补水管线将循环系统补水注入池中，以炼油废水经二级处理后的达标外排水作为再生水原水，经深度处理后达到循环冷却水用再生水水质标准的再生水经由再生水补水管线3注入冷水池2中，其水量占循环冷却系统的补水水量比例为10％-100％，其余比例为新鲜水经由新鲜水补水管线4注入冷水池2中。
(2)循环水泵6将冷水池2中的循环水提升给换热器5，冷却水回水经由回水管线回至冷却塔1。冷水池2底部有排污管线7连接至污水处理站。
(3)电化学水处理成套装置8并联在循环冷却系统的回水总管线上，利用的回水余压实现该装置8对循环水的取用，流量为循环水量的0.5％-3％，出水回至冷却塔1下的冷水池2中，装置排污水经由排污管线7送至污水处理站。
(4)电化学水处理成套装置8根据循环水量和水质情况确定总电解电流大小，电流范围为100A-400A。该装置可通过电解的方式将水中的Ca2+、Mg2+以固体形式排除，降低水体的硬度，同时产生氧化性物质如Cl2等，电解产生余氯可以抑制循环水系统中菌藻的滋生，具有杀菌灭藻功能。
参见图2，所述电化学水处理成套装置8由一台或多台电化学反应器9、过滤器12、直流电源10以及控制系统11组成；电化学反应器内设有电极13与直流电源10相连。控制系统11上设有控制端口分别与直流电源10，进水电动阀14以及排污电动阀15相连。通过控制系统11内PLC实现电化学水处理成套装置8的连续运行。
实施例二：
浙江省宁波市某石化公司主要炼制具有密度大、酸值高等特点的海洋重质原油，经二级生化处理的外排污水经超滤-反渗透双膜系统进行深度处理，再生水为超滤出水和反渗透出水混合而成。该企业3000m3/h的循环水系统主要采用再生水与新鲜水作为循环系统的补水，其中再生水占总补水量33％，其水质如表1所示。
项目 单位 再生回用水 新鲜水
pH 6.5-8.8 7.7-7.8
电导 μS/cm <500 120-150
总碱度 以CaCO3计，mg/L 50-350 20-30
Cl- mg/L <100 10-20
总硬 以CaCO3计，mg/L <450 15-35
循环水系统采用电化学水处理成套装置，循环水量为30m3/h，电解电流200A，稳定运行3个月后的循环水水质如表2所示。

Claims (2)

1.一种炼油再生水回用高浓缩倍率循环水处理方法；其特征在于：
在以炼油废水经深度处理后的再生水为补水的循环冷却系统的回水总管线上并联接入电化学水处理成套装置对循环水进行水质处理；
所述炼油废水经二级处理后的达标外排水作为再生水原水，经深度处理后达到循环冷却水用再生水水质标准的再生水占循环冷却系统的补水水量比例为10％-100％；
所述电化学水处理成套装置并联在循环冷却系统的回水总管线上，利用循环系统回水余压实现该装置对循环水的取用，流量为循环水量的0.5％-3％，出水回至冷却塔下的冷水池；
所述电化学水处理成套装置根据循环水量和水质情况确定总电解电流大小，电流范围为100A-400A；将水中的Ca2+、Mg2+以固体形式排除，降低水体的硬度，同时产生氧化性物质Cl2，电解产生余氯能够抑制循环水系统中菌藻的滋生，具有杀菌灭藻功能。
2.一种炼油再生水回用高浓缩倍率循环水处理方法的设备；其特征在于：包括冷却塔(1)、炼油废水再生水补水管线(3)、排污管线(7)、冷水池(2)、循环水泵(6)、换热器(5)以及电化学水处理成套装置(8)；
所述冷却塔(1)下方为冷水池(2)，冷水池(2)上部有炼油废水再生水补水管线(3)将循环系统补水注入，冷水池(2)底部有排污管线(7)连接至污水处理厂，冷水池(2)通过循环水泵(6)连接换热器(5)，换热器(5)通过回水管线连接冷却塔(1)；回水管线并联接入电化学水处理成套装置(8)，装置出水回至冷水池(2)，装置排污水经过滤器(12)后接入排污管线(7)；
所述电化学水处理成套装置(8)由一台或多台电化学反应器(9)、过滤器(12)、直流电源(10)以及控制系统(11)组成；电化学反应器内设有电极(13)与直流电源(10)相连；其中阳极电极为复合电极，以钛、铌或锆材质为阳极电极基底，电极表面为多组复合金属氧化物涂层，包括SnO2、Sb2O5、RuO2、IrO2、Ta2O5、ZrO2其中一种或多种；控制系统(11)上设有控制端口分别与直流电源(10)，进水电动阀(14)以及排污电动阀(15)相连；通过控制系统(11)内PLC实现电化学水处理成套装置(8)的连续运行。
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