1 煉油企業節水減排面臨的問題
(1)主觀不夠重視。企業管理者及員工對節水減排工作的重要性、緊迫性和長期性缺乏足夠的認識。
(2)市場機制不健全。符合市場經濟規律的水價機制尚未形成,工業水價、水資源費、排污費偏低。
(3)國家無及時準確水價預警。尚未建立工業節水統計制度,給加強節水管理工作和建立水價預警制度帶來困難。
(4)企業節水減排管理制度不完善。目前許多企業節水管理工作薄弱,浪費現象普遍存在。
2 煉油企業主要節水減排技術
煉油企業在水資源的利用上,要堅持“高水高用、低水低用、終水回用”的原則;要堅持開展水平衡測試工作,強化對用水和節水的計量管理;做好供水、排水和水處理的在線監控,消除“跑冒滴漏”;加快節水減排技術的升級應用,嚴格節水減排達標考核。
2.1直流水改循環水
煉油企業目前仍有很多工藝環節應用直流冷卻水,最典型的部位是機泵冷卻水。機泵冷卻水主要是用來冷卻機泵的軸承箱。目前工業循環水給水溫度一般在25~30℃,雖然較新鮮水的溫度高,但用來做機泵軸承箱冷卻水是完全可行的。類似于機泵冷卻水的直流水改為循環水是可行的,也是經濟、安全的。
2.2海水、苦咸水淡化技術
應用多效蒸發技術(可以利用煉油生產的余熱)或膜分離技術實現海水或苦咸水淡化。在水資源短缺且海水或苦咸水豐富、低溫熱過剩的企業,具有明顯的經濟效益和重要的社會效益。目前海水、苦咸水淡化技術是國內重點支持的節能節水技術。
2.3含硫水汽提后回用
煉油企業含硫污水一般來自于蒸餾、催化裂化、加氫裂化、加氫精制、延遲焦化等裝置。這些廢水中一般含有硫化氫、氨、二氧化碳及少量的油、有機物等。含硫污水一般要經汽提處理,處理后進入污水場外排。為降低污水外排,實現節水,目前含硫污水汽提后回用已被廣泛關注。較為適宜的回用途徑是:清污分流、汽提回用。
2.4提高循環水濃縮倍數
隨著經濟的發展,工業用水量日益增長,而循環冷卻水占工業水總量的70%左右,循環冷卻水大有潛力可挖。提高濃縮倍數運行是目前公認的有效方法,濃縮倍數從1.5提高到2節水50%,從2提高到3節水30%,從3提高到4節水15%,從4提高到5節水6%,濃縮倍數在5以上再提高已失去了節水意義,反而會增加腐蝕、結垢的趨勢。所以,一般濃縮倍數提高到5比較適宜。但隨著濃縮倍數的提高,循環水系統結垢和腐蝕因子也隨之成倍上升,所以高濃縮倍數下水處理技術的開發應用是節水減排技術的關鍵。如何提高循環水濃縮倍數可以從以下幾個方面考慮。
2 4.1 適宜的水處理劑
根據企業補充水狀況及水質類型的判斷,確定使用緩蝕阻垢劑配方,經過嚴格的試驗評定后投入使用;近幾年來隨著循環水濃縮倍數的提高,細菌抗藥性問題,已使非氧化性殺菌劑殺菌效率大為降低,系統因微生物繁殖而形成的粘泥故障越來越突出,開展殺菌劑優選工作也十分必要。
2.4.2 先進的旁流處理
根據水質和系統實際情況,優化系統運行,選擇經濟合理的循環水處理藥劑和高效節水設施,提高循環水濃縮倍數。
采用增大水處理劑用量和投加合適的高性能分散劑、阻垢劑的方法可以改善阻垢效果,但這只是一種適合于較低濃縮倍數系統的、暫時的、消極的處理方法,對在高濃縮倍數下運行的冷卻水系統,應選擇適當的工藝進行旁流處理。
采用旁流處理工藝(包括過濾、膜分離、化學沉淀軟化、離子交換等)將循環冷卻水系統的排污水經凈化和軟化后作為補充水進行回用,可顯著降低排污量并改善水質穩定效果。
近幾年來,新型的離子交換纖維濾料過濾器在循環冷卻水旁流處理中的作用正在逐步引起人們的重視,除具有過濾作用外,還可與水中鈣、鎂離子進行離子交換,具有軟化水質的功能。
對于中、小型循環冷卻水系統,可以采用能去除懸浮物、降低濁度、同時實現自動投藥的化學沉淀—纖維過濾控釋投藥工藝;對于大型循環冷卻水系統,可以采用能同時去除懸浮物、降低硬度等的化學沉淀—纖維過濾—弱酸樹脂交換工藝,以便從根本上改善水質,實現節水減排。
2.4.3 物料泄漏處理方法創新
傳統的水冷器物料泄漏后,一般采用以下方法和步驟處理:①查清和切除漏油源;②停止加緩蝕阻垢劑和殺菌劑,以大排大補方式換水除油,直至換水合格;③加入除油清洗劑和粘泥剝離劑清洗;④清洗至終點,再以大排大補方式換水,直至換水合格;⑤正常運行,開始正常投加緩蝕阻垢劑和殺菌劑。此方法換水量過大,停止加緩蝕阻垢劑和殺菌劑使循環水的緩蝕、阻垢和殺菌滅藻效果受到巨大影響,循環水出現一種所謂水質穩定空白期。處理期間循環水腐蝕性增大,導致水冷器發生更嚴重的腐蝕,物料泄漏更頻繁,從而形成一種惡性循環,對提高循環水濃縮倍數以及水冷器的正常運行構成嚴重威脅。
現公認較為合理的方式是:①查清和切除漏油源;②加入除油清洗劑和粘泥剝離劑清洗;③清洗至終點,再慢慢置換水,置換水期間正常加緩蝕阻垢劑和殺菌劑。這種物料泄漏處理方法,對循環水水質無嚴重影響,濃縮倍數保持穩步提高。
2.4.4 加強系統科學管理
在搞好科研和監測工作的同時,建立、完善循環冷卻水管理制度,形成行之有效的科學管理辦法對提高循環水濃縮倍數,改善循環水水質,實現節水減排也至關重要。
2.5 凝結水回收
凝結水回收一般分為開式和閉式兩類。開式回收系統是把凝結水回收到鍋爐的給水罐中,在凝結水的回收和利用過程中,回收管路的一端是向大氣敞開的,通常是凝結水的集水箱敞開于大氣。當凝結水的壓力較低,靠自壓不能到達再利用場所時,可利用泵對凝結水進行壓送。這種系統的優點是設備簡單,操作方便,初始投資小;但是系統所得的經濟效益差,且由于凝結水直接與大氣接觸,凝結水中的溶解氧濃度提高,易產生設備腐蝕。這種系統適用于小型蒸汽供應系統,凝結水量較小、二次蒸汽量較少的系統。采用該系統時應盡量減少冒汽量,從而減少熱污染和工質、能量損失。閉式回收系統是凝結水集水箱以及所有管路都處于恒定的正壓下,系統是封閉的。系統中凝結水所具有的能量大部分通過一定的回收設備直接回收到鍋爐里,凝結水的回收溫度僅喪失在管網降溫部分,由于封閉,水質有保證,減少了回收進鍋爐的水處理費用。其優點是凝結水回收的經濟效益好,設備的工作壽命長,但是系統的初始投資大,操作不方便。
凝結水回收水是品質較高的可回用水,一般經過除油、除鐵處理后可做為鍋爐給水。閉式回收的凝結水溫度較高(120~150℃),可做為水處理單元生水加熱的熱源。煉油企業凝結水回收過程中的除油除鐵有:旋流、重力沉降除油,復合雙層膜除油除鐵,樹脂萃取除油敷膜除鐵,吸附除油除鐵,阻截式除油等多種工藝,目前阻截式除油方式工業應用效果較好。
2.6 污水回用技術
污水回用主要去除對象是懸浮顆粒物、有機物、氮磷化合物、無機陰、陽離子、鹽分和病毒細菌等五大類污染物質,目前普遍采用的單元處理技術方法主要有物化和生化兩類三種方法組合集成:即混凝(氣浮)沉淀單元技術、生物濾池(氧化)法和過濾消毒單元技術,其它一些方法和技術則根據待處理水質狀況與水質回用標準而加以應用。
新興的膜分離技術因出水水質好,占地少,效率高而成為污水深度處理的開發熱點,目前已經有多套工業化應用裝置,其中有超濾(UF)、反滲透(RO),也有膜生物反應器(MBR)。
2.7 其他節水減排技術途徑
2.7.1 水夾點技術
建立全廠水系統模型,應用水夾點技術和數學規劃法,對全廠水系統進行集成分析,找出瓶頸,制定優化方案并實施。
水夾點技術包括三個方面的內容:一是通過對用水操作進行分析,判別一個預先的新鮮水消耗和廢水產生的最小值;二是通過水回用、再循環技術,設計一個用水網絡以實現新鮮水消耗和廢水產生量的目標值;三是通過有效的工藝改變,改造現有的用水網絡以使水回用最大化和廢水產生最小化。
2.7.2 雨水收集利用
在多雨季節,考慮對雨水進行收集利用也成為煉油企業著手研究的方向。雨水收集利用方案的考核要點是儲水、回用的成本是否合理。
3 實現煉油企業節水與增效的雙贏
煉油企業節水減排技術是多樣的,要真正實現煉油企業節水與增效的雙贏,還要注意做好以下幾方面工作:一是對新建、改建和擴建工業項目,嚴格執行“三同時、四到位”制度,即工業節水設施必須與主體工程同時設計、同時施工、同時投入運行。二是煉油企業要積極推行清潔生產,實現廢水減量化,真正從生產龍頭就控制住污水、廢水的產生。三是煉油企業要科學規劃,采取工業廢水分散治理和集中治理相結合的方式,確保工業廢水達標排放,逐步改善取水、用水環境,防止出現水質性缺水。四是煉油企業要采取各種有效形式,開展廣泛、深入、持久的宣傳教育,使人們樹立正確的水觀念,形成節約用水、合理用水、防治水污染、保護水資源的良好氛圍。 來源:谷騰水網