论文部分内容阅读
【摘 要】 介绍含油废水作为锅炉补给水水源时超滤系统选择的经验，在国内率先采用聚结吸附材料去除废水中的油，延长超滤装置更换周期。
【关键词】 聚结吸附材料；浸没式超滤；压力式超滤；
概述：
辽阳芳烃基地热电厂一期工程建设3×460t/h煤粉锅炉配2×50MW抽汽背压式汽轮发电机组。
本工程的主水源为中石油辽阳石化分公司新建污水处理厂的排放水（中水），水质分析报告如下：
1 系统出力的确定
由于有965 t/h的对外供汽损失，化学水处理系统出力按1050 t/h设计。
2 原则性系统的拟定
锅炉补给水处理系统的水源为中水，由于中水水质较差，COD、BOD、含盐量、油的指标都较高，因此除盐水处理系统采用超滤+反渗透+一级除盐+混床的处理方案，超滤的进水量为1600t/h。由于油的含量达到了4.47mg/l，远超了规范允许的0.3 mg/l，也超过了超滤厂家的允许值1 mg/l，因此除油及选用耐油效果好的超滤是本工程的关键点。经与多个知名的超滤膜厂家进行技术交流，确认如下的两个方案可供选择：方案一 浸没式超滤系统、方案二 除油装置+压力式超滤系统。
3 浸没式超滤系统配置
不经除油，中水直接进入超滤系统，就必须选用清洗效果好、耐5000ppm强氧化剂、耐4%氢氧化钠、可气洗、强度高的PVDM材质的 浸没式超滤。选用出力为252m3/h的浸没式超滤7套，6套运行1套备用。
A公司的方案是选用Z1000型浸没式超滤膜，7套共1092片膜，膜总面积45645.6平方米，超滤膜加上膜池的投资为1800万元。年均膜更换费用400～500万元。B公司的方案是选用UHS600型浸没式超滤膜672支，膜总面积33600平方米，超滤膜加膜池的投资为1900万元。年均膜更换费用440～580万元。浸没式超滤系统占地面积490m2。
4 除油装置+压力式超滤系统
浸没式超滤虽然可以使用并保证出水水质合格，但毕竟需经常采用强氧化剂和强碱清洗，将影响膜丝性能的恢复，使用寿命也将受到影响。如果找到一种性价比高的除油装置将对超滤装置起到很好的保护作用。由于气浮除油装置的出水含油量只能达到5 mg/L左右，因此气浮除油不适合本工程。如果采用活性炭过滤器除油，需设置直径3米的过滤器24台，造价约400万元，占地1000m2，需活性炭滤料140吨，活性炭滤料3个月就需要更换一次，每年滤料更换费用约400万元。经咨询我们找到了一种新型的油水分离装置，该装置在四川绵阳中国航天624所循环水处理系统和厦门钨业子公司金龙稀土公司废水处理系统有应用，经考察运行效果理想。
4.1 油水分离装置的功能及特点：⑴ 含有固体颗粒物、油份等需处理的中水，经自清洗过滤器后通过进水管流入重力分离池，轻质大颗粒的油滴会漂浮在水面上，设置自动集油设备将水池表面浮油自动收集并排出到固定收集装置。无法依靠自身浮力浮上水面的细小油滴，由吸附材料进行吸附。⑵油水分离设备采用无动力除油方式运行，无需添加化学助剂。⑶聚结吸附材料易于拆卸和更换，维护时可以将其整体取出。⑷耐冲击性好，在进水水质油含量不超过5mg/l的情况下，能保证出水含油量低于1mg/L。⑸前端浮油应设置回收装置，回收后的油含水率应低于10%。⑹占地面积不超过150平米。⑺油水分离器工艺自动运行，除更换滤料或吸附介质之外，无须人工对设备进行日常操作。⑻来水含油量稳定在5 PPM以下时，聚合吸附材料的使用周期为4个月～6个月，如果水质好时采取旁路，更换周期可达到8～10个月。⑼吸附介质为安全无污染的材料，不会对环境造成二次污染。
4.2 油水分离装置的工艺流程
4.3 油水分离装置的占地面积：该装置的占地面积为200m2，约为活性炭过滤器的1/5。
4.3 油水分离装置的造价及运行费用：油水分离装置的总造价约400万元，每年更换1～2次吸附材料，更换费用为150～300万元。
4.4 压力式超滤装置：设置除油装置后，水中油含量降到了1mg/l以下，可以选用造价较低的外压式超滤作为反渗透装置的前处理系统。两家超滤膜厂家的配置如下：
A公司的方案是选用Z1500-600型浸没式超滤膜，7套共553支膜，膜总面积30802平方米，超滤膜加上滑架的投资为1250万元。年均膜更换费用170～210万元。B公司的方案是选用UNA620A型外压式超滤膜616支，膜总面积30800平方米，超滤膜加膜池的投资为1400万元。年均膜更换费用230～280万元。压力式超滤系统占地面积400m2
4.5 除油装置+压力式超滤系统总造价及运行费用：除油装置加上压力式超滤系统的总造价约为1800万元，年总运行费用为500～700万元。
4.6 工艺系统流程：主厂房来加热后的中水→网式自清洗过滤器→油水分离装置→除油水池→自吸式超滤升压泵→盘式自清洗过滤器→氧化剂加药→超滤装置→超滤水箱→反渗透升压泵→还原剂/阻垢剂加药→保安过滤器→高压泵→反渗透装置→除碳器→混凝土缓冲水箱→预脱盐水泵→阳床→阴床→混床→除盐水箱→除盐水泵→主厂房
4.7 除油及超滤系统主要设备及设备规范表
序 号 设备名称 型号及规范 单位 数量
1 自清洗过滤器 Q=1800m3/h 过滤精度 200微米 套 1
2 自动集油器 Q=576m3/h 套 3
3 聚结吸附装置 Q=576m3/h 套 3
4 自吸式超滤升压水泵（带变频） Q=280m3/h P=0.35MPa 台 7
5 盘式过滤器 Q=280m3/h 套 7
6 外压式超滤装置 Q=241m3/h，回收率90%， 套 7
5 结束语
除油装置+压力式超滤系統的总造价和占地面积均与浸没式超滤方案相当，年总运行费用比浸没式超滤方案相当，但是除油装置抗冲击能力强，可极大的降低超滤膜污堵的风险，为外压式超滤的稳定运行提供了有力的保障，因此选用了除油装置+压力式超滤系统方案。目前能达到这种效果的除油装置国内还没有成型的产品。
【关键词】 聚结吸附材料；浸没式超滤；压力式超滤；
概述：
辽阳芳烃基地热电厂一期工程建设3×460t/h煤粉锅炉配2×50MW抽汽背压式汽轮发电机组。
本工程的主水源为中石油辽阳石化分公司新建污水处理厂的排放水（中水），水质分析报告如下：
1 系统出力的确定
由于有965 t/h的对外供汽损失，化学水处理系统出力按1050 t/h设计。
2 原则性系统的拟定
锅炉补给水处理系统的水源为中水，由于中水水质较差，COD、BOD、含盐量、油的指标都较高，因此除盐水处理系统采用超滤+反渗透+一级除盐+混床的处理方案，超滤的进水量为1600t/h。由于油的含量达到了4.47mg/l，远超了规范允许的0.3 mg/l，也超过了超滤厂家的允许值1 mg/l，因此除油及选用耐油效果好的超滤是本工程的关键点。经与多个知名的超滤膜厂家进行技术交流，确认如下的两个方案可供选择：方案一 浸没式超滤系统、方案二 除油装置+压力式超滤系统。
3 浸没式超滤系统配置
不经除油，中水直接进入超滤系统，就必须选用清洗效果好、耐5000ppm强氧化剂、耐4%氢氧化钠、可气洗、强度高的PVDM材质的 浸没式超滤。选用出力为252m3/h的浸没式超滤7套，6套运行1套备用。
A公司的方案是选用Z1000型浸没式超滤膜，7套共1092片膜，膜总面积45645.6平方米，超滤膜加上膜池的投资为1800万元。年均膜更换费用400～500万元。B公司的方案是选用UHS600型浸没式超滤膜672支，膜总面积33600平方米，超滤膜加膜池的投资为1900万元。年均膜更换费用440～580万元。浸没式超滤系统占地面积490m2。
4 除油装置+压力式超滤系统
浸没式超滤虽然可以使用并保证出水水质合格，但毕竟需经常采用强氧化剂和强碱清洗，将影响膜丝性能的恢复，使用寿命也将受到影响。如果找到一种性价比高的除油装置将对超滤装置起到很好的保护作用。由于气浮除油装置的出水含油量只能达到5 mg/L左右，因此气浮除油不适合本工程。如果采用活性炭过滤器除油，需设置直径3米的过滤器24台，造价约400万元，占地1000m2，需活性炭滤料140吨，活性炭滤料3个月就需要更换一次，每年滤料更换费用约400万元。经咨询我们找到了一种新型的油水分离装置，该装置在四川绵阳中国航天624所循环水处理系统和厦门钨业子公司金龙稀土公司废水处理系统有应用，经考察运行效果理想。
4.1 油水分离装置的功能及特点：⑴ 含有固体颗粒物、油份等需处理的中水，经自清洗过滤器后通过进水管流入重力分离池，轻质大颗粒的油滴会漂浮在水面上，设置自动集油设备将水池表面浮油自动收集并排出到固定收集装置。无法依靠自身浮力浮上水面的细小油滴，由吸附材料进行吸附。⑵油水分离设备采用无动力除油方式运行，无需添加化学助剂。⑶聚结吸附材料易于拆卸和更换，维护时可以将其整体取出。⑷耐冲击性好，在进水水质油含量不超过5mg/l的情况下，能保证出水含油量低于1mg/L。⑸前端浮油应设置回收装置，回收后的油含水率应低于10%。⑹占地面积不超过150平米。⑺油水分离器工艺自动运行，除更换滤料或吸附介质之外，无须人工对设备进行日常操作。⑻来水含油量稳定在5 PPM以下时，聚合吸附材料的使用周期为4个月～6个月，如果水质好时采取旁路，更换周期可达到8～10个月。⑼吸附介质为安全无污染的材料，不会对环境造成二次污染。
4.2 油水分离装置的工艺流程
4.3 油水分离装置的占地面积：该装置的占地面积为200m2，约为活性炭过滤器的1/5。
4.3 油水分离装置的造价及运行费用：油水分离装置的总造价约400万元，每年更换1～2次吸附材料，更换费用为150～300万元。
4.4 压力式超滤装置：设置除油装置后，水中油含量降到了1mg/l以下，可以选用造价较低的外压式超滤作为反渗透装置的前处理系统。两家超滤膜厂家的配置如下：
A公司的方案是选用Z1500-600型浸没式超滤膜，7套共553支膜，膜总面积30802平方米，超滤膜加上滑架的投资为1250万元。年均膜更换费用170～210万元。B公司的方案是选用UNA620A型外压式超滤膜616支，膜总面积30800平方米，超滤膜加膜池的投资为1400万元。年均膜更换费用230～280万元。压力式超滤系统占地面积400m2
4.5 除油装置+压力式超滤系统总造价及运行费用：除油装置加上压力式超滤系统的总造价约为1800万元，年总运行费用为500～700万元。
4.6 工艺系统流程：主厂房来加热后的中水→网式自清洗过滤器→油水分离装置→除油水池→自吸式超滤升压泵→盘式自清洗过滤器→氧化剂加药→超滤装置→超滤水箱→反渗透升压泵→还原剂/阻垢剂加药→保安过滤器→高压泵→反渗透装置→除碳器→混凝土缓冲水箱→预脱盐水泵→阳床→阴床→混床→除盐水箱→除盐水泵→主厂房
4.7 除油及超滤系统主要设备及设备规范表
序 号 设备名称 型号及规范 单位 数量
1 自清洗过滤器 Q=1800m3/h 过滤精度 200微米 套 1
2 自动集油器 Q=576m3/h 套 3
3 聚结吸附装置 Q=576m3/h 套 3
4 自吸式超滤升压水泵（带变频） Q=280m3/h P=0.35MPa 台 7
5 盘式过滤器 Q=280m3/h 套 7
6 外压式超滤装置 Q=241m3/h，回收率90%， 套 7
5 结束语
除油装置+压力式超滤系統的总造价和占地面积均与浸没式超滤方案相当，年总运行费用比浸没式超滤方案相当，但是除油装置抗冲击能力强，可极大的降低超滤膜污堵的风险，为外压式超滤的稳定运行提供了有力的保障，因此选用了除油装置+压力式超滤系统方案。目前能达到这种效果的除油装置国内还没有成型的产品。