淺析石油化工循環水排污水的再生回用

邵俊

摘? 要：在石油化工行業，廢水排放問題可直接影響周圍生態，并對行業的持續發展形成一定的阻礙。以實現石油化工行業的可持續發展為目標，業內人士開始對水資源的循環利用問題進行剖析，而循環水排污水的再生利用研究，為行業面臨的節約水資源、控制廢水排放等難題提出了重要的實踐方法。本文圍繞石油化工行業的生產實踐展開討論，在簡要說明石油化工行業循環水排污水再生回用現狀與意義的基礎之上，重點分析再生工藝流程以及回用過程涉及的各類設備、技術，希望對循環水、排污水的再生回用提供一定的幫助。

關鍵詞：石油化工;水資源;循環水排污水;再生工藝

引言

在工業用水中，冷卻水屬于用水大項。根據石油化工行業披露的數據，循環冷卻水的占用量可達到總用水量的50～90%，如果管理層沒有對冷卻水的循環應用引起足夠重視，或者未能在技術、工藝層面做出合理的調整，用水量的增加將直接帶來生產成本的變化，繼而影響到企業自身利益。有鑒于此，石油化工企業開始探索投資費用低、節水效率高的生產工藝，通過對比節水率與濃縮倍數之間的關系，優化現有的冷卻水系統。與傳統的冷卻水系統相比，循環水系統的節水效能更高，但冷卻過程中伴隨的空氣污染問題以及濃縮操作均可對冷卻水的水質產生影響，在水質不斷惡化的進程之中，冷卻水將不再適用于循環冷卻。分析循環水排污水的再生利用，兼顧循環水系統的穩定運行以及石油化工生產的節水需求，具有重要的現實意義。

1 再生處理工藝

在石油化工行業環保標準與從業人員環保意識快速提高的背景之下，企業技術人員開始對排污水中涉及的TP、COD、緩蝕阻垢劑等污染物的處理引起高度重視，探索排污水的綜合利用工藝，通過排污水的收集、污染物的高效去除以及其他再生處理技術等方式，實現排污水的“再生回用”，是目前循環冷卻水工藝改進的重要方向。生產實踐中，再生處理技術的選擇需要參考進水水源的水質以及排污水中污染物的成分、回收利用的水質要求等各項信息，以保證排污水處理后達到再生回用的標準。在合理選取處理工藝的基礎上，明確整個排污水處理的具體流程，以及實際操作階段的某些細節問題，是保證再生回用效率的關鍵所在。以下選取UF+RO（預處理+雙膜法）工藝進行分析。

在UF+RO工藝下，循環水排污水會通過預設的管道先后進入調節池、高密度沉淀池，經若干過濾操作后進入UF產水罐;而后，排污水需要經過反滲透處理，進入RO產水罐，最終形成再生回用水。整個排污水的處理過程主要涉及超濾除濁度、反滲透除鹽等技術，該工藝主要適用于懸浮物較多且排污水中的鹽濃度較高、結垢嚴重的場景^[1]。UF+RO工藝中的關鍵問題主要有以下幾點：（1）排污水泵送至高密度沉淀池后，操作人員需要向沉淀池中依次投入三氯化鐵、PAM、石灰乳等物質，該操作的主要意義在于去除排污水中的懸浮物，保證后續過濾的效果，避免因為懸浮雜質過多或者排污水的硬度過大而影響最終的超濾除濁效果;（2）多介質過濾器存在的意義是控制懸浮物的含量，為后續超濾技術的應用提供保障，這一階段的操作人員必須對排污水中的懸浮物含量進行精準控制，不論是設備的選取，還是過濾結果的檢測，都要為確保出水滿足超濾技術的要求而服務;（3）排污水經過超濾膜以后，水中的大部分膠體硅、有機物都將被有效攔截，而這為之后的反滲透提供了良好的條件，可作為反滲透預處理工序;（4）在反滲透處理環節，考慮到反滲透系統處理水中“高鹽”問題時的實際負荷，一般會前置保安過濾器。

2 再生回用的設備與技術

2.1 高密度沉淀池

在循環水排污水的過濾處理中，高密度沉淀池有其重要意義。作為污水處理的常見設備，高密度沉淀池將污水的絮凝、沉淀、濃縮等操作進行高效集成，混凝池、斜管沉淀等重要組分提供的支持作用，是循環水排污水預處理的關鍵所在。從目前的實踐效果看，高密度沉淀池的介入，至少能夠達成以下目標：（1）絮凝反應的污泥濃度增加;（2）懸浮物、COD的去除效率顯著。不僅如此，相較于傳統的混凝、沉淀裝置，該設備還具有成本低廉、用地需求小以及耐沖擊等優勢，將其應用于循環水排污水的再生回用，充分利用回流污泥的作用，提高排污水的COD、懸浮物去除效率，具有一定的可行性，對污水的再生回用也有重要價值^[2]。

2.2 多介質過濾器

多介質過濾器一般指以層狀過濾介質為床層制作的一種過濾裝置，常用介質有無煙煤、砂等。在污水過濾中，受到壓力的作用，濁度高的水能夠通過特定厚度的濾層，并實現清除懸浮雜質的目標。對于循環水排污水的回用，污水中的大顆粒懸浮物相對較多，而多介質過濾器能夠高效地去除這些物質，并顯著降低污水的SDI數值^[3]。在保證過濾介質恰當、過濾器裝置性能穩定的情況下，多介質過濾器的應用基本能夠保證出水符合后續深度處理的標準。就應用價值而言，多介質過濾器的購置成本不高，運行過程的技術要求也并不苛刻，是一種能夠廣泛應用于污水過濾的設備，因而將其應用于循環水排污水的回用，符合企業節水、成本控制的初衷。

2.3 超濾技術

超濾技術是污水過濾的核心技術，利用超濾膜過濾水中有機物、膠體硅的原理如下：以機械篩分原理為基礎，在壓力的作用下，污水穿過超濾膜的微孔會截留污水中的部分雜質，而超濾膜兩側的壓力差會為污水的過濾提供穩定的驅動力。從過濾效果來看，超濾膜只允許溶劑以及直徑比膜孔徑小的溶質透過，其他雜質的通行則會受到限制，如水中懸浮的顆粒、蛋白質顆粒、細菌微生物等。超濾技術的應用具有多項優勢，但要確保該技術在污水回用中發揮其效能，技術人員就必須根據實際的過濾任務以及循環水排污水的具體成分等合理設計超濾裝置的規模以及運行參數，如水通量、膜組件數量、排列方式的確定，需要保證設計參數與實際過濾條件的適應性。

2.4 反滲透技術

反滲透技術是利用壓力作用去除水中雜質的一項技術，在污水回用中，反滲透技術能夠有效去除水中的部分膠體物質、離子以及其他分子量超過100Da的有機物。與一般液體分離技術相比，反滲透技術不涉及相的變化，整個分離過程的耗能需求較低，且具有操作便捷、設備體積小、適應性強等諸多優勢。在應用環節，技術人員需要明確污水的水質情況，合理選取復合膜、卷式膜組件以及布設方式，保證反滲透技術的過濾效果。

3 結語

在石油化工行業，循環水排污水的處理是一項技術難題，再生回用策略的提出，有效緩和了污水治理與經營成本控制之間的矛盾，為行業的持續發展指明了方向。以實現污水回用為目標，石油化工企業必須根據既往生產經驗與循環水排污水處理的實際條件，科學制定再生回用方案，明確污水的再生處理工藝。在選擇過濾設備與回用技術時，技術人員需要抓住污水的組分情況、再生水水質指標等重要信息，對污水處理的各個環節進行精準控制，以保證最終的過濾效果，保證出水水質符合再生回用水的要求。

參考文獻

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[3] 楊海燕. 中水回用循環冷卻水處理劑的篩選及評價[J]. 石油化工腐蝕與防護， 2020， v.37;No.186（04）：24-28.