技術(shù)在低溫?zé)嵫h(huán)水凈化節(jié)能的應(yīng)用

1、碧盾環(huán)保北京營(yíng)銷中心阻截除油技術(shù)在低溫?zé)嵫h(huán)水凈化節(jié)能的應(yīng)用一、低溫?zé)嵫h(huán)水（熱媒水）的運(yùn)行現(xiàn)狀 石化行業(yè)屬于高用水行業(yè)，在煉化生產(chǎn)中有一部分用來(lái)?yè)Q熱取熱密閉式的循環(huán)水，這部分循環(huán)水一般從130 度被換熱后為70-85 度，再?gòu)膭e處取熱至130 度左右，再被換熱，如此往返，密閉循環(huán)。由于含一定的溫度，所以被叫做“低溫?zé)嵫h(huán)水(也叫熱媒水)”。由于長(zhǎng)期需要密閉循環(huán)，對(duì)水質(zhì)要求比較高，一般用除鹽水作為水源或補(bǔ)充。低溫?zé)嵫h(huán)水系統(tǒng)主要應(yīng)用于生產(chǎn)過(guò)程中工藝介質(zhì)及產(chǎn)品的冷卻，同時(shí)作為吸收轉(zhuǎn)移熱量的載體，將多余的熱量輸送到其他的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，針對(duì)日益顯著能源問(wèn)題，眾企業(yè)紛紛將以管網(wǎng)優(yōu)化,低溫?zé)嵊酂岚l(fā)電等再利用

2、，資源回收循環(huán)利用為代表的節(jié)能項(xiàng)目列為當(dāng)今的首要技改課題，通過(guò)有效的循環(huán)利用，節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本。 石油煉化企業(yè)的低溫?zé)嵫h(huán)水系統(tǒng)常因煉油裝置換熱器泄漏而導(dǎo)致水中含有相當(dāng)數(shù)量的油類物質(zhì)。分散在水中的油會(huì)與水中鐵銹等懸浮物混合，更易在煉油裝置換熱器壁沉積形成難以清除的油泥垢，嚴(yán)重影響了煉油裝置熱交換器的換熱效率，大大降低了能源的利用效率，情況嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)生管路堵塞。低溫?zé)嵫h(huán)水系統(tǒng)中油污的沉積還會(huì)給系統(tǒng)設(shè)備、管線的檢修帶來(lái)難以預(yù)料的困難和危險(xiǎn)（電、氣焊引起火災(zāi)甚至爆炸）使得管道動(dòng)火施工中危險(xiǎn)性大大提高。為改善水質(zhì)，一般廠家每天添加除鹽水對(duì)裝置里的低溫?zé)嵫h(huán)水進(jìn)行置換， 如此造成很大水資源的

3、浪費(fèi)，特別是具有很大價(jià)值的除鹽水，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生大量的含油污水， 對(duì)污水處理增加了很大的負(fù)荷。因此對(duì)煉油企業(yè)熱低溫?zé)嵫h(huán)水系統(tǒng)采取有效的旁濾除油凈化措施以改善其水質(zhì)狀況對(duì)于企業(yè)的節(jié)能、節(jié)水具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。 二、傳統(tǒng)的除油工藝和阻截除油工藝的比較 1、傳統(tǒng)的除油工藝一般分為兩大類： a、過(guò)濾工藝：包含砂濾、陶瓷過(guò)濾、精密過(guò)濾等。由于水中油泥團(tuán)積，油含量較高，使膜堵非?？欤踔?-3小時(shí)就需要反沖洗，水耗達(dá)30%，過(guò)濾材料迅速板結(jié)，失效快，能耗高，運(yùn)行費(fèi)用昂貴，此無(wú)法進(jìn)行有效地工業(yè)應(yīng)用。 b、吸附工藝：由于油含量高，會(huì)導(dǎo)致吸附材料迅速飽和，加上團(tuán)泥使吸附材料迅速喪失吸附性能，需要頻繁的反沖洗。

4、不僅運(yùn)行費(fèi)用高、收水率低，頻繁的更換材料還會(huì)產(chǎn)生高額的維護(hù)費(fèi)用，效果不佳。 兩者都會(huì)產(chǎn)生大量的污水，需要大量的人工操作與資源浪費(fèi)，已經(jīng)不符合現(xiàn)階段工業(yè)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。 2、阻截除油技術(shù)原理簡(jiǎn)介： “阻截除油技術(shù)”是一種基于新理念、新材料而開(kāi)發(fā)出的新型油水分離新工藝，該工藝與傳統(tǒng)的吸附除油機(jī)理有著本質(zhì)上的區(qū)別。 實(shí)現(xiàn)阻截除油的物質(zhì)基礎(chǔ)是一種特殊功能纖維HK纖維，該種雙層結(jié)構(gòu)纖維的表層為功能層，其結(jié)構(gòu)中均布著豐富的強(qiáng)極性功能基團(tuán)。當(dāng)HK纖維遇水時(shí)， 在纖維表面形成的締合膜穩(wěn)定且致密。將HK纖維以足夠的密度組織成膜結(jié)構(gòu)HK阻截膜，當(dāng)該HK阻截膜浸入水中時(shí)，滲入膜結(jié)構(gòu)中的水即與HK纖維表層的功能基團(tuán)締

5、合，這個(gè)過(guò)程叫做HK膜的水合活化。在HK阻截膜完成水合活化后，占據(jù)膜結(jié)構(gòu)中HK纖維間的水均與其相近的HK纖維存在締合關(guān)系，當(dāng)含油的水要透過(guò)這層水合活化的 HK 阻截膜時(shí)，來(lái)水一側(cè)的水分子必須與膜結(jié)構(gòu)中的締合水分子發(fā)生置換透過(guò)，而油等憎水性分散質(zhì)因?yàn)榻?rùn)角比水大則不能與膜內(nèi)締合水發(fā)生置換而被阻截在膜外，從而成功地實(shí)現(xiàn)了油水分離，這種效應(yīng)被定義為動(dòng)態(tài)選擇性阻截膜效應(yīng)，從現(xiàn)象上看就是水過(guò)油不過(guò)。由于構(gòu)成HK阻截膜的HK纖維被締合在其上的水所嚴(yán)密覆裹，在工作過(guò)程中被阻截的油粒不能吸附到 HK 膜上造成污染，只能游移在膜外表面，隨著被阻截的油微粒不斷增加，油粒相互間發(fā)生碰撞凝聚而逐步形成較大油粒，在設(shè)定

6、的水力條件作用下浮升，從而真正意義上實(shí)現(xiàn)了油水分離的目標(biāo)。 由于HK阻截除油膜在水中具有極強(qiáng)的憎油性，不會(huì)被油污沾染而污堵，被阻截的油粒凝聚增大到一定程度后即會(huì)按罐內(nèi)設(shè)定的水力通道自動(dòng)浮升灌頂，所以阻截除油設(shè)備在阻截膜材料長(zhǎng)時(shí)的有效壽命期（一般1.5-3年）內(nèi)無(wú)需任何反沖洗或再生，設(shè)備系統(tǒng)十分簡(jiǎn)單，基本不發(fā)生運(yùn)行物料消耗。 采用阻截除油裝置的工藝有一下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)： 1、基本無(wú)水的損失，收水率大于99%。 2、除油精度可以穩(wěn)定2mg/L以下。 3、不限來(lái)水含油量，抗大油量沖擊，可高達(dá)1000mg/L。 4、無(wú)需反沖洗，不添加任何處理藥劑，無(wú)二次污染，環(huán)保節(jié)能。 5、在高溫系可以運(yùn)行，最高可以達(dá)到9

7、5，除油效果不變。 6、長(zhǎng)周期運(yùn)行，穩(wěn)定、安全、可靠 。 7、操作簡(jiǎn)單，無(wú)需專門設(shè)崗，無(wú)需專人操作。 8、運(yùn)行費(fèi)用低廉；無(wú)再生水耗、能耗、藥耗，無(wú)污水治理費(fèi)。 3、 采用阻截除油的低溫?zé)嵫h(huán)水旁濾除油凈化系統(tǒng)工藝流程簡(jiǎn)述： 如上圖所示，旁流除理的水從低溫?zé)嵫h(huán)水系統(tǒng)中引出后，首先進(jìn)入預(yù)屏障過(guò)濾器，經(jīng)該裝置濾除水中的懸浮雜質(zhì)后自壓進(jìn)入阻截除油裝置，經(jīng)阻截除油罐內(nèi)的HK阻截除油膜阻截濾除水中的油后，出水再回入低溫?zé)嵫h(huán)水系統(tǒng)，如此連續(xù)運(yùn)行即可有效地保持低溫?zé)嵫h(huán)水水質(zhì)處于良好的狀態(tài)。 該系統(tǒng)裝置先采用高表面吸附能的多孔陶瓷砂濾材過(guò)濾去除水中的懸浮雜質(zhì)并對(duì)水中的大部分乳化油進(jìn)行粗?；?，再用新型高效率

8、的阻截除油裝置去除水中的油，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)低溫?zé)嵫h(huán)水有效的除油、除污凈化處理，并能長(zhǎng)期穩(wěn)定地保持低溫?zé)嵫h(huán)水良好的水質(zhì)。 多孔陶瓷精濾器擁有3大優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)： a、處理效率高：特制的多孔陶瓷濾料具有很好的表面吸附能，對(duì)水中懸浮及膠體雜質(zhì)的吸附濾除效能優(yōu)異，在濾速遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)濾材的條件下（濾速高出1倍以上）還能獲得更好的過(guò)濾效果。 b、濾層納污量大，運(yùn)行周期長(zhǎng)：粒度較均一的球形多孔陶瓷顆粒（d0.5-1.0mm）濾料層孔隙率高，可以容納更多的污物，且濾層水流阻力低，使設(shè)備的周期處理水量顯著增加。 c、自耗水率低：輕質(zhì)、球形的多孔陶瓷濾料易反洗，耗水量低，又因運(yùn)行周期長(zhǎng)所以該種濾器的自耗水率不到5，節(jié)水效

9、果突出。 4、 主要技術(shù)指標(biāo)及實(shí)際案例 4.1.主要技術(shù)指標(biāo) 4.1.1、額定處理水量：根據(jù)實(shí)際需要配置。 4.1.2、工作溫度：95。 4.1.3、系統(tǒng)進(jìn)水壓力：0.35Mpa 4.1.4、罐體設(shè)計(jì)壓力：根據(jù)實(shí)際需要配置。 4.1.5、進(jìn)水水質(zhì)條件： 含油量：200mg/l，事故時(shí)含油量1000mg/l（不超過(guò)4小時(shí)）； 懸浮物含量：平均10mg/L，最大值50mg/L； PH值：69； 4.1.6、裝置出水水質(zhì)： 含油量：系統(tǒng)投運(yùn)正常48小時(shí)后2 mg/l，事故時(shí)5 mg/l； 懸浮物含量5mg/L。 4.1.7、系統(tǒng)自耗水率小于 1%。 4.1.8、在旁濾來(lái)水水質(zhì)符合本項(xiàng)相關(guān)來(lái)水條件的情

10、況下，阻截除油材料有效使用壽命不少于18個(gè)月。 4.2實(shí)際案例：哈爾濱石化低溫?zé)嵫h(huán)水除油項(xiàng)目（2008年） 型 號(hào)：HY200DR-X-II低溫?zé)嵫h(huán)水除油裝置 處理量：200t/h，除油精度：2mg/L。 表格為動(dòng)力車間水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（2008.9.152009.1.30） 數(shù)據(jù)表明，設(shè)備除油效果十分穩(wěn)定，出水含油量指標(biāo)全部合格。 五、節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算 選取2008年有代表性的9個(gè)月的數(shù)據(jù)和2007年低溫?zé)嵫h(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的情況進(jìn)行比較、計(jì)算，得到低溫?zé)嵫h(huán)水進(jìn)油前后的物料消耗變化情況，計(jì)算結(jié)果如下： 5.1 循環(huán)效果的改良，流速的減少，低溫?zé)嵫h(huán)水用量9個(gè)月的比較期內(nèi)共減少305萬(wàn)噸的低溫

11、熱循環(huán)水量。按照每噸低溫?zé)嵫h(huán)水水耗能0.2元來(lái)計(jì)算，9個(gè)月內(nèi)每個(gè)月減少的低溫?zé)嵫h(huán)水耗能的價(jià)值： 0.2*305/9=6.78萬(wàn)元/月 5.2 原來(lái)每個(gè)小時(shí)需要補(bǔ)充新鮮除鹽水20噸/小時(shí)來(lái)改善低溫?zé)崴|(zhì) 除鹽水的價(jià)格為7元/噸，則每個(gè)月減少的除鹽水價(jià)值為： 20*30*24*7=10.08萬(wàn)元/月。 5.3 低溫?zé)嵫h(huán)水系統(tǒng)板式換熱器維修費(fèi)用大大減少。原來(lái)的熱水系統(tǒng)含油后，污染換熱器換熱面，導(dǎo)致?lián)Q熱能力大大降低，每年都需要對(duì)換熱器進(jìn)行化學(xué)清洗，不僅增加了換熱器的維修費(fèi)用，同時(shí)因板片的腐蝕也縮短了換熱器的使用壽命。從2007年五臺(tái)換熱器因板片腐蝕穿孔、內(nèi)漏更換了全部板片或進(jìn)行了整體更新。由于含油加速換熱器墊片老化，使換熱器經(jīng)常發(fā)生泄漏，導(dǎo)致拆卸換墊次數(shù)增加。據(jù)2007年統(tǒng)計(jì)，這些原因增加換熱器的維修費(fèi)用約110萬(wàn)元。而增加了低溫?zé)嵫h(huán)水處理凈化系統(tǒng)后，這方面的費(fèi)用減少至只有12萬(wàn)元。 5.4 額外的經(jīng)濟(jì)效益：該套工藝方案減少了油品損失，原來(lái)最高峰含油量達(dá)到2200 mg/l，共計(jì)回收油80多噸。 5.5 每月產(chǎn)生的效益：6.78+10.08=16.86萬(wàn)/月 折合每年的效益16.86*12=202.32 維修費(fèi)用減少110-12=98萬(wàn) 減少污水排放費(fèi)用20噸*2元/噸*8000小時(shí)=32萬(wàn)元 綜