煉油廠污水處理裝置中水回用技術

　　榆林煉油廠在對國內中水回用技術進行了充分調研和實地考察論證的基礎上，引進“多介質過濾器+超濾+電滲析”處理工藝技術，并于2017年初建成1套處理能為300m3/h中水回用裝置。截止2018年1月，該裝置已正常運行6個多月，其處理回用水外供量約150t/h，運行狀態(tài)良好。文中結合榆林煉油廠的中水回用裝置，對中水回用水水質、相關的工藝、運行情況等進行分析，以期為相關企業(yè)提供借鑒。

　　1、裝置現狀及水質情況

　　榆林煉油廠現有污水處理裝置2套，分別為150m3/h、300m3/h污水處理裝置，原150m3/h污水處理裝置因不能滿足生產需求已經于2010年停用?，F在運行的300m3/h污水處理裝置于2009年8月建成，2010年6月30日投用，用于處理煉油生產污水，污水來源主要包括：含油含鹽污水、酸堿污水、含硫含酸污水、鍋爐廢水、卸車區(qū)原油脫明水和化驗洗滌水等，含有較多的懸浮狀、膠體狀、溶解狀的有機物和無機物等多種有毒有害物質，如石油類、酚類、氰化物、硫化物等。處理工藝采用格柵、調節(jié)罐、隔油、氣浮、生物膜法、生化厭氧、生化好氧、沉淀、BAF等生產工藝流程，處理后的污水達到國家GB8978-1996《污水綜合排放標準》二類一級標準后部分排入縣城市污水管網。

　　榆林煉油廠300m3/h污水處理裝置設計進水水質指標見表；外排污水水質指標見表2。

　　2、技術方案選擇

　　針對該煉油廠地處毛烏素沙漠邊緣，水資源匱乏，及污水處理場外排污水懸浮物高、呈堿性等特點，依據污水深度處理各種工藝法特點，參照國內外類似污水處理的成功經驗，對于中水回用裝置，最終選用超濾+電脫鹽處理工藝，設計處理量為300m3/h。

　　工藝流程為達標污水儲存于前段處理單元監(jiān)測池中，通過泵提升送入多介質過濾器，多介質過濾器裝填石英砂和無煙煤，石英砂和無煙煤可以過濾去除大部分的懸浮物和少量的大分子膠體，同時可去除水中部分的COD。多介質過濾器設置反洗水泵和空氣擦洗設施。多介質過濾器的產水(帶壓)進入超濾裝置，超濾裝置內有PVDF中空纖維膜絲，去除幾乎全部的懸浮物以及部分膠體，超濾裝置也設有反洗、空氣擦洗設施和化學加強反洗、化學清洗裝置。超濾裝置的產水進入EDR(電滲析)裝置，EDR裝置通過頻繁倒極的極板和極板上鋪設的陰陽離子膜片對水中的離子進行選擇性的吸附，達到軟化的目的，最終EDR產水進入回用水池，系統(tǒng)內超濾裝置、EDR裝置的反洗濃水外排至污水管道送至市政污水管網中?；赜盟糜谘h(huán)水場循環(huán)水補充水，設計產品水質滿足《城鎮(zhèn)污水再生利用工程設計規(guī)范》(GB50335-2002)中再生水回用于循環(huán)冷卻水的水質要求。工藝流程見圖1;中水回用回用水質指標見表3。

　　3、中水回用技術主要處理單元

　　3.1 多介質過濾器

　　多介質過濾器用于去除水中的懸浮物和膠體部分有機物等，濾料石英砂和無煙煤。由于在原水中投加了高效絮凝劑，污水裝置處理后的達標污水在進入中水回用系統(tǒng)后，采用多介質過濾器對微絮凝體進行過濾，在石英砂和無煙煤濾層中截留除去水中剩余部分的有機物、懸浮物和膠體。該系統(tǒng)設計全自動微絮凝直流過濾器共5臺，4用1備，總處理水量300m3/h，采用氣水反沖洗，反洗設備包括反洗水泵和羅茨風機。

　　3.2 超濾

　　超濾是采用膜分離原理，裝置采用外壓式活性膜，膜表面的微孔篩選可截留分子量為1000~150000的物質，在外界推動力(壓力)作用下，被處理水以一定的流速通過膜表面時，大于膜孔的膠體、微粒、大分子等被截留。而水分子和分子量小于超濾截留分子量的溶質透過膜集聚起來，而從而使水得到凈化，超濾工作原理見圖2。

　　該裝置中超濾系統(tǒng)包括超濾裝置、反洗加藥裝置、壓縮空氣系統(tǒng)和反洗泵等設備，采用錯流過濾或死端過濾、氣洗、水反洗和在線化學清洗的全自動連續(xù)運行方式，以保證超濾膜系統(tǒng)穩(wěn)定的產水量。裝置總設計處理量300m3/h，共設計2套。每套超濾裝置安裝外壓式中空纖維超濾膜組件，設計處理量150m3/h。

　　3.3 頻繁倒級電滲析

　　頻繁倒級電滲析是利用膜的選擇透過性對水中的帶電電解質和不帶電物質進行分離而達到脫鹽、濃縮等預期目的的一種膜分離設備，電滲析原理見圖3。

　　電滲析器的主要部件為陰、陽離子交換膜、隔板與電極3部分。隔板構成的隔室為液體流經過的通道。物料經過的隔室為脫鹽室，濃水經過的隔室為濃縮室。在直流電場的作用下，利用離子交換膜的選擇透過性，陽離子透過陽膜，陰離子透過陰膜，脫鹽室的離子向濃縮室遷移，濃縮室的離子由于膜的選擇透過性而無法向脫鹽室遷移。這樣淡室的鹽分濃度逐漸降低，相鄰濃縮室的鹽分濃度相應逐漸升高。

　　4、中水回用系統(tǒng)運行情況分析

　　4.1 中水回用系統(tǒng)運行效果

　　2017年9月，通過對水回用系統(tǒng)技術標定，對裝置所產回用水和實際外排污水進行了取樣對比分析，對比數據見表4，5。

　　由表4可知，對于榆林煉油廠中水回用多介質反洗水、UF、EDR濃水混合外排水，可以滿足《城鎮(zhèn)污水再生利用工程設計規(guī)范》(GB50335-2002)，第二類污染物的一級排放標準，符合設計要求。

　　從表5可以看出，回用水滿足《城鎮(zhèn)污水再生利用工程設計規(guī)范》(GB50335-2002)中再生水回用于循環(huán)冷卻水的水質要求，符合設計要求。

　　4.2 存在問題

　　從2017年5~10月，中水回用系統(tǒng)的總進水量為500kt，產水量為200kt，產水及外排濃水水質均能滿足設計要求。300m3/h中水回用裝置的標定情況顯示，中水回用裝置可達到100%設計負荷要求，整體運行情況良好，但系統(tǒng)運行存在不穩(wěn)定性，特別在電滲析倒極時淡水池液位波動較大，易引起電滲析裝置自保停車等。需頻繁進行人工干擾操作，操作人員勞動強度大。并受環(huán)保指標升級限制，當中水回用系統(tǒng)原水水質發(fā)生波動時，極易造成濃水外排水氨氮等指標超標不符合石油煉制工業(yè)污染物排放標準(GB-31570)，不能進行直接排放，需返回污水處理裝置原水中進行二次凈化處理，增加了污水處理裝置運行負荷。

　　5、結論

　　通過對榆林煉油廠中水回用系統(tǒng)的技術及應用情況分析可知，工業(yè)外排廢水經深度處理后可滿足循環(huán)水水質回用要求，但外排污水受原水水質影響較大，會出現氨氮等控制指標不合格，不可直接外排。該技術可緩解企業(yè)用水壓力，提高水的重復利用率，對于平衡當地寶貴的水資源具有積極的意義。(來源：陜西延長石油(集團)有限責任公司榆林煉油廠)