甲醇污水深度处理回收用作循环冷却水补水技术

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甲醇污水深度处理回收用作循环冷却水补水技术

甲醇污水深度处理回收用作循环冷却水补水技术是一种高效、环保的污水处理与资源化利用方法。该技术主要针对甲醇生产过程中产生的高浓度有机废水,通过多级处理工艺去除污染物,使其达到循环冷却水补水的标准,从而实现水资源的重复利用和节能减排。

该技术的核心流程包括预处理、生化处理、深度处理及后处理四个阶段。首先,通过格栅、调节池等预处理设施去除悬浮物和大颗粒杂质;其次,采用厌氧好氧(A/O)或MBR(膜生物反应器)等生化处理技术降解有机物;然后,在深度处理阶段,运用高级氧化技术(如Fenton氧化、臭氧氧化)、活性炭吸附或超滤/反渗透膜分离技术进一步去除残留的有机物、盐分和重金属离子;最后,根据冷却水补水要求,对出水进行pH调节和杀菌处理,确保水质稳定达标。

此技术具有以下优势:一是显著降低COD、BOD、氨氮等污染物浓度,出水水质优于传统处理方式;二是减少新鲜水消耗,缓解水资源短缺问题;三是降低企业排水费用和污水处理成本,提高经济效益;四是符合绿色低碳发展理念,助力企业实现可持续发展目标。然而,该技术也面临运行成本较高、膜污染等问题,需结合实际情况优化工艺参数并加强维护管理。

大庆油田化工有限公司甲醇厂是以天然气为 原料生产甲醇、甲醛、合成氨产品的中型化工企业。 在甲醇、甲醛及合成氨生产中消耗大量的新鲜水, 与此同时也排出大量的废水。以2001年为例,甲醇 厂全年耗水3.789×10°t(水源为100km以外的龙 虎泡水库),外排污水量约2.117×10°t,仅新鲜水 费一项就高达1000多万元。按照甲醇厂目前所采 用的水处理及回收利用技术,水资源再利用率仅为 40%,采用污水深度处理的方法将全厂的工业污水 进行深度处理并回收用做循环水的补水,不但减轻 了对环境的污染,而且为企业节约了新鲜水资源,增 加了经济效益

2003年大庆油田化工有限公司甲醇厂投资 1100多万元建设了甲醇污水深度处理回用工程,工 程采用大连理工大学环境工程研究设计所设计的生 化一化学除硬一微电解氧化技术,日处理回用水规 模为4800t。工程自2004年5月建成投入运行以 来,经过一年多的实际运行,已经取得了明显的经济 效益,全厂水循环利用率达到了85.9%。 大庆油田化工有限公司甲醇厂污水主要由工业 循环冷却水排污水、除盐水系统反冲洗水、生产装置 的工艺冷凝液、厂内生活污水、场地及设备的洗涤用 水、雨水等组成,其中循环冷却水排污水量约占总水 量的60%左右。甲醇厂污水水质见表1。

表1 甲醇厂污水水质

GB50335一2002《再生水用作冷却水设计规 范》见表2。从表1、表2可以看出,要将污水处理回

用作循环冷却水补水需选用合适的技术方案处理污 水,使COD、总硬度和碱度达标

通过处理技术的对比、评价,在充分考虑甲醇厂

污水回用做循环冷却水补水的特殊要求,依据原水 水质和出水水质指标,借鉴污水处理和循环水处理

技术,选择原水→加速曝气生物膜→化学除硬→微 电解→活性炭过滤→回用的小试和中试的工艺技术 路线,并且经过1个月的小试和4个月的现场中试, 最终确定了生化一化学除硬一微电解氧化的工艺技 术路线,工艺流程见图1。

本工艺既利用了传统污水处理的生化工艺和化 学沉淀工艺,又采用了新的微电解处理技术。在本工 艺技术中,原水首先经过生物接触氧化,以最经济、 有效的手段去除了原水中生活污水、申醇生产废水 和杂用水中的易于生物降解部分的CODc:通过生 物好氧硝化把原水中的氨氮转化为硝酸根和亚硝酸 根离子;再通过加入氢氧化钙和少量混凝剂和助凝 剂,脱除生化出水带来的悬浮物,同时达到化学除 硬、碱度和磷酸根的效果;混凝出水沉淀后,出水经 微电解处理,可以进一步去除CODc,出水经过活性 炭过滤,进一步去除由于沉淀不完全所夹带的部分 悬浮物,同时降低浊度以及少部分被悬浮物吸附的 有机物,降低氯根,使出水完全可以达到回用水标 准。 2003年7月在确定工业化实施工艺技术路线 后,进行了现场工程施工,并于2004年4月完工,于 2005年5月投入运行,投入运行后的部分运行数据 见表3。从表3可以看出,本工艺技术可行,除了出 水的pH需要用酸反调外,其余各项指标均达到回 用水指标,经处理后的工业污水可满足循环水补水 要求,并且各工艺处理单元对污水中的不同物质有 较强的去除效果

目前经该工艺处理后的循环回用水量已累计达 到1.5×10°t,其吨水运行成本为1.68元,大庆地区工 业用水3.95元/因此每吨水的直接效益就达2.27 元,累计经济效益为340.5万元。

甲醇污水深度处理及回用装置自建成投用以 来,从装置总出水口水质分析数据及日常运行情况 看,化学除硬工艺存在较大问题,表现在化学沉降池 中投加石灰后形成的氢氧化钙絮体沉降性能较差

aq43脚手架基础知识及安全检查表3投入运行后的部分运行数据

造成装置出水口硬度不稳定,时有超标现象发生。解 决办法是选用合适的助凝剂使其细小的氢氧化钙絮 体通过架桥的方式增大,从而提高沉淀速度。 甲醇污水深度处理及回用装置原设计是基于甲 醇工业污水水质进行设计建设的,随着大庆油田化 工有限公司5x104t/a合成氨装置、2.0×10t/a醋 酸装置的建成投产,合成氨装置产生的MDEA(N 甲基二乙醇胺)废水及醋酸装置产生的醋酸废水将并 入甲醇厂的污水管网,这部分污水将影响甲醇污水 深度处理及回用装置的正常运转,为此下一步将重 点研究如何接收处理此部分污水,以找出合理的技 术方案,保证甲醇污水深度处理及回用装置能够更 有效地运转

采用生化一化学除硬一微电解氧化工艺深度处 理申醇厂的排污水回用,经过1年多的运行结果表明 该工艺是可行的,并且已经产生了较好的经济效益

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