化学工业冷却节水、凝液回收和污水净化回用措(2)
2017-08-18 02:18
导读：从表1可以看出，使用循环水较使用直流水具有显著的节水减排效果，浓缩倍数在1.5，补充水率为3.31%，折算成节水率为96.69%；污水排放率为2.23%，折算成减
从表1可以看出，使用循环水较使用直流水具有显著的节水减排效果，浓缩倍数在1.5，补充水率为3.31%，折算成节水率为96.69%；污水排放率为2.23%，折算成减排率为97.77%。随着浓缩倍数升高，节水减排效果提高，节水率和减排率提高，但提高的幅度逐渐下降。目前，由于水源紧张，水价上涨，排污收费增加，个别企业循环水浓缩倍数已提升至6以上。目前我国化工企业循环水浓缩倍率一般在2左右，如果都提高到6，可减少循环水补充水40%，减少污水排放80%。要提高循环水浓缩倍率，主要通过以下几种方法。 2.1.1、优化水处理配方 提高循环水浓缩倍率，在补充水水质不变的情况下，最显著的结果就是循环水中的含盐量提高，浊度增大，微生物增多等。如处理不当，将加速设备管道的腐蚀，并导致装置利用率的降低和循环水水质的恶化。通过调整循环水处理配方，循环水浓缩倍率可以提高到3-4。 循环水高浓缩倍数运行情况下。加药、加酸设施的安全可靠是水处理的基础，因此要求循环水系统有较高水平的水质在线监测和自动加药系统，因此要以系统运行的稳定、可靠，减少操作波动为首要条件，选用与系统相适应的自动连续加药(加酸)设备。 高浓缩倍数运行时，循环水离子含量和污染物含量增加，浊度和微生物控制难度加大，需要加强旁流处理和杀菌。配备旁流过滤器，其流量为循环水量的3%-5%，以降低循环水中的悬浮物、胶体和部分微生物，有利于控制循环水腐蚀及结垢。 天津化工研究设计院开发了高浓缩倍率工业冷却水处理及智能化在线远程监控技术，该技术通过高效阻垢分散剂、缓蚀剂的开发并组成最佳配方，与智能化在线远程监控技术进行有效集成。这一技术的使用可以将我国工业循环水系统目前普遍运行的浓缩倍率由2倍左右提高到5倍以上，解决循环水水质因提高浓缩倍率而引起的严重结垢及腐蚀问题，从而提高了工业用水的重复利用率并最大限度地减少了排污量。该技术目前已获得多项国家专利，并已在天津石化公司乙烯厂建成了应用示范工程，该工程年节水60万t，直接经济效益300多万元。 2.1.2、改善循环水补充水水质 在循环水系统水质不变的前提下，要提高循环水的浓缩倍数，最直接的方法就是提高循环水补充水的水质。特别是对于补水水质较差，或受客观条件限制，无法大幅提高水处理剂的性能时，也可以采取对补充水进行预处理的办法，改善补水水质，以利于循环水系统浓缩倍数的提高。这种措施在北方高碱、高硬水系尤其适用，而且综合效益明显，目前在一些企业已得到了成功应用。 按《石油化工给水排水水质标准》，石油化工敞开式循环水水质要求Ca2 质量浓度为30-500mR／L，而石为，石油化工企业给水水质标准为Ca2 质量浓度≤175mg／L。假设循环水Ca2 质量浓度为500mg／L，补充水Ca2 质量浓度为175mg/L，则循环水浓缩数倍数为2.86。若采用顺流再生固定床技术对循环水补充水进行离子交换处理，生成的软水中阳离子质量浓度约为80mg/L。这样，在不改变循环水水质状况的情况下，循环水浓缩倍数可达到6.25倍，补充水量由大约2%降低为1.4%，节水30%。 2.1.3、循环水分级浓缩串联补水技术 近年来，我国电力系统开发了一种经济适用的循环水浓缩串联补水技术。该技术由河北省电力勘测设计研究院开发，该技术已在西柏坡电厂(4×300MW机组)的废水综合治理工程成功应用，该成果获中国电力科学技术二等奖。循环水分级浓缩串联补水技术工艺流程如图2所示。
该工艺将循环水分成两级进行处理，补给水串联运行。第1级原水进入第1级机组循环水系统低浓缩倍率运行，(浓缩倍率小于等于2)，第1级循环排污水经过滤、弱酸离子交换树脂脱碱软化处理后作为第2级机组循环补给水，第2级机组的循环水系统采用高浓缩倍率运行(浓缩倍率小于等于4.5，且循环水总浓缩倍率大于等于6.0)，其排污水经澄清过滤和反渗透处理后可作为锅炉补给水或循环水系统补给水。 该技术已在西柏坡电厂成功运行多年，与常规循环水单级浓缩处理系统比较，其优点主要有： (1)浓缩倍率高。综合循环水浓缩倍率可达6～9，节水效果明显、排污量较小、经济、安全、可靠； (2)解决了提高浓缩倍率与凝汽器管材结垢或腐蚀的矛盾； (3)对循环水浓缩倍率2倍左右的循环水装置，改造方便，适用性强； (4)减少了废水排放量； (5)节约投资、占地面积小。 与空冷技术相比，分级浓缩串联补水技术工程造价低(约是空冷的1／10)。缺点是冷却水系统的蒸发、风吹损失需另寻办法解决。空冷技术耗水率低，缺点是工程造价高、运行管理复杂。以1200MW规模电厂为例，采用分级浓缩串联补水技术，需投资4000万元左右，解决了约占1／2循环水水量的排污损失(1566万t/a左右)，具有显著的环境效益、经济效益和社会效益。按石家庄市工业企业用水价2.98元／m3计，节约水费4666.68万元／a。1年即可收回投资。采用空冷技术，投资约5亿元左右，节水约3200万t／a。水投资分别为：2.55元／t和15.6元／t。 2.2、海水冷却 海水可替代淡水，直接作为工业冷却水、城市生活用水、农业灌溉用水、工业生产用水、环境用水及其它用水。利用海水做工业冷却用水，直接成本低，只有淡水成本的5%-10%，具有明显的社会效益和经济效益。 海水用作工业冷却水已有几十年的历史。日本早在20世纪30年代就使用海水作为工业冷却水。1962年日本工业用水总量为313.5亿m3，其中海水约占56.56%，1967年工业用水总量增至567.7亿m3／a，海水约占60.81%。1965年到1975年，日本年工业冷却用海水量由90亿m3提高到167亿m3，年增长率为6.4%。1980年工业用水的50%为海水，日本沿海的大多数火力发电、核电、冶金及石油化工等行业都在以不同形式利用海水，仅电力企业的海水利用量就达1000亿m3／a。到1995年电厂海水利用量就约达1200亿t。美国20世纪70年代末至80年代初，海水的直接利用量已达720亿m3。2000年工业用海水达到30%。英、法、荷、意等西欧国家，1970年海水利用量为371亿m3，2000年工业用海水达到2500亿m3。 我国沿海城市，特别是东北部沿海地区淡水资源不能满足电力、石化等耗水大户的用水要求，很早就开展了直接利用海水作工业冷却水的历史较早，但发展缓慢。 目前，我国海水利用主要集中在以下几个方面：一是火电厂和核电厂直接利用海水作为工业冷却水已有一定规模。2003年我国利用海水作冷却水用量达330亿m3左右。二是我国海水淡化规模逐步增加。目前，我国已建成运行的海水淡化水产量约为3.1万m3／d(苦咸水淡化水产量为2.8万m3／d)，在建和待建的工程规模为38.1万m3／d。三是海水淡化成本迅速下降。海水淡化主体设备造价较10年前下降了近一半，成本已经降到5元／t左右。四是海水制盐作为我国传统的海水化学资源综合利用产业，海盐产量已达到1800万t。共2页: 1 [2] 下一页 论文出处(作者):
