陳焱
（中油撫順石化分公司石油二廠 供排水車間 ，遼寧 撫順 113004） 摘要：撫順石油二廠各裝置排放的生產及生活廢水經過二級處理，達到遼寧省污水排放標準后，經深度處理，作為循環冷卻水的補水，當回用污水量的2/3，循環水采取有機膦與鋅鹽復配的水質穩定處理方案時，循環冷卻水系統的腐蝕速率、污垢沉積速率及異氧菌總數等指標均在控制范圍，年節約費用約65萬元。
關鍵詞：化工污水：污水回用；循環冷卻水；混凝；過濾；殺菌
中圖分類號：X703 文獻標識碼：B 文章標號：1009-2455（2003）05-0019-03 Reutilization of Refinery Wastewater for Circulating Cooling Water CHEN Yan
（The Water Supply and Drainage Workshop of No.2 Petroleum Plant,Petro China Fushun Petrochemical Branch,Fushun 113004,China） Abstract: The production and domestic wastewater discharged from the various units of Fushun No.2 Petroleum Plant is used for the make-up water of circulating cooling water after reaching the standard of Liaoning Province for the discharging of wastewater through a secondary treatment and a following deep treatment,When the quantity of the reutilized wastewater accounts for about 2/3 of the total quantity of the make-up water and the circulating water is treated by the method of using a built agent of organophosphorus and zinc salt ,the corrosion rate and fouling rate of the circulating cooling water system as well as the total number of heterotrophic bacteria,etc.,are all within controlled ranges,with about 650,000 yuan saved annually.
Key words: chemical wastewater ; reutilization of wastewater ; circulating cooling water ; coagulation ; filtration ; sterilization 1999年，撫順石油二廠提出將外排污水深度處理，回用于循環水系統。該項目2001年11月份完成，進入生產階段。在運行的8個月期間，|現場監測結果良好，腐蝕速率、沉積速率、異養菌總數等各項水質指標均達到中國石化循環水水質的考核指標，節水效果明顯，節約新鮮水51.2×104 t，減少污水外排量51.2×104t。 1 回用污水來源及水質 撫順石油二廠是一座以生產燃料為主的綜合性石油化工企業。原油年加工能力500×104t。煉油系統以生產汽、煤、柴油、石蠟和燃料油為主。各裝置排放的生產及生活廢水經過污水處理場隔油-浮選-氧化溝二級處理后，出水水質達到了遼寧省污水排放標準，水質見表1，表中的分析數據為2001年11月-2002年7月污水進一步深度處理，回用于循環水場。 表1 污水處理場出水水質分析結果 | ρ(氨氮)/(mg·L-1) | ρ(CODCr)/(mg·L-1) | ρ(揮發酚)/(mg·L-1) | pH | ρ(油)/(mg·L-1) | ρ(硫化物)/(mg·L-1) | ρ(懸浮物)/(mg·L-1) | | 9.82 | 76.6 | 0.0991 | 7.18 | 4.37 | 0.061 | 52.4 | | ρ(Cl-)/(mg·L-1) | 電導率/(μS·cm-1) | ρ(鈣離子)/(mg·L-1) | ρ(鎂離子)/(mg·L-1) | ρ(總鐵)/(mg·L-1) | ρ(氨氮)/(mg·L-1) | | | 44.32 | 640 | 102.1 | 44.05 | 0.62 | 3.9×105 | |
2 回用處理工藝 2.1 回用水質及循環水控制指標：
回用水質及循環水控制指標見表2。 表2 回用水質及循環水控制指標 | 項目 | pH值 | ρ(濁度)/(mg·L-1) | ρ(CODMn)/(mg·L-1) | ρ(鐵)/(mg·L-1) | 異養菌/(個·mL-1) | ρ(Cl-)/(mg·L-1) | | 回用水 | 6.5-8.5 | ＜5 | ＜10 | ＜0.3 | ＜1.0×105 | ＜100 | | 循環水 | 7-9 | ＜20 | ＜10 | ＜2 | ＜1.0×105 | ＜1000 | | 項目 | ρ(氨氮)/(mg·L-1) | ρ(油)/(mg·L-1) | ρ(懸浮物)/(mg·L-1) | 腐蝕速率/(mm·a-1) | 沉積速率/mcm | | | 回用水 | ＜5 | ＜1 | | | | | | 循環水 | | ＜10 | ＜30 | ＜0.100 | ＜20 | |
2.2 處理工藝
從表1、表2的對比知，污水場出水的CODcr，NH3-N，異養菌，油不能滿足回用水的要求，為此采用了以混凝、過濾、殺菌為主的工藝對污水場出水進行深度處理，工藝流程如圖1所示。
該裝置設計處理量為450t／h，但由于污水回用水作為循環水系統的補水目前仍處于探索階段，因此在這一階段，因此在這一階段污水回用裝置實際處理量偏低，避免回用水量過大，對循環水系統產生不良影響。
2.3 處理結果
污水回用水水質見表3。從表3可以看出，污水回用水的pH值、濁度、CODMn、總硬度、總堿度、異養菌、Cl- 等指標基本在控制范圍內，其中氨氮和油含量指標略微超出控制范圍，總硬度和總堿度的波動范圍較大，總硬度最低值為56.44mg／L，最高值達142.6 mg/L，總堿度最低值38.08mg／L，最高值達到120.2mg／L，這兩項指標波動較大主要是由于除氨器具有去除氨氮的作用，而氨氮是水中總堿度組成的一部分，同時除氨器對鈣鎂離子也有一定的吸附作用，因此在除氨器運行初期，對氨氮、鈣鎂離子的去除效率較高，總硬度和總堿度較低，運行末期，去處效率降低，總硬度和總堿度上升，具有一定的周期性。 表3 回用污水水質月平均分析結果 | 運行日期 | pH值 | ρ(濁度)/(mg·L-1) | ρ(CODMn)/(mg·L-1) | ρ(鐵)/(mg·L-1) | ρ(總硬度)/(mg·L-1) | ρ(總堿度)/(mg·L-1) | 異養菌/（個·mL-1) | ρ(cl-)/(mg·L-1) | ρ(氨氮)/(mg·L-1) | ρ(油)/(mg·L-1) | 電導率/（μS·cm-1) | | 2001.11 | 7.04 | 3.42 | | 0.246 | 56.46 | 51.29 | | 45.51 | | | 410 | | 2001.12 | 6.98 | 2.42 | | 0.315 | 105.77 | 41.7 | | 57.03 | | | 380 | | 2002.1 | 7.09 | 1.41 | 1.46 | 0.21 | 102.99 | 38.08 | 2.75×103 | 33.96 | 5.4 | 1.4 | 357 | | 2002.3 | 6.8 | 3.16 | 2.87 | 0.18 | 98.3 | 52.77 | 4.15×104 | 30.49 | 5.47 | 1.00 | 451 | | 2002.5 | 7.06 | 2.49 | 3.4 | 0.55 | 97.28 | 93.71 | 2.95×104 | 44.77 | 7.17 | 1.5 | 428 | | 2002.7 | 7.12 | 0.68 | 4.32 | 0.15 | 98.1 | 105 | 2.8×104 | 42.55 | 3.88 | 0.997 | 638 | | 備注 | 7.30 | 3.03 | | 0.158 | 97.4 | 50.04 | | 12.1 | | | 169 |
備注為新鮮水水質年平均分析結果。 3 回用應用 3.1 回用方法
2001年11月份污水回用裝置正式運行，全部回用于供排水車間重油催化裂解裝置循環水場、酮苯脫蠟裝置循環水場、南蒸餾及南焦化裝置循環水場、南催化裝置循環水場、重油催化裝置循環水場，其中南催化裝置循環水場、重油催化裝置循環rk場距離污水回用裝置較近，其補水以回用污水為主，當循環水水質發生波動，排污量增大時，回用水水量無法滿足生產需求，及時補充新鮮水。
3.2 循環水水質
現以重油催化裝置循環水場為例，說明污水回用水在循環水系統的應用情況。
重油催化裝置循環水場，循環水量為4500t／h，系統保有水量4000m3，冷熱水溫差7℃。正常情況下每日補水量在1500t，其中回用污水量占2／3左右。系統冷換設備材質為碳鋼。此系統采用的水處理方案中，緩蝕阻垢劑為有機膦與鋅鹽復配的水質穩定配方，殺菌方案中氧化性殺菌劑以氯氣為主，控制系統余氯在0.15-0.5mg/L，非氯化性殺菌劑1227為主，沖擊式投加，根據水質情況每周或隔周投加。
污水回用后，該循環水場水質如表4。 表4 重油催化循環水場水質主要標準 | 日期 | pH值 | ρ(濁度)/(mg·L-1) | ρ(CODMn)/(mg·L-1) | ρ(鐵)/(mg·L-1) | 腐蝕速率/(mm·a-1) | 異養菌/（個·mL-1) | 沉積速率/mcm | 濃縮倍數 | ρ(懸浮物)/(mg·L-1) | | 2001.11 | 7.9 | 11.04 | 6.13 | 0.355 | 0.0129 | 0.58×105 | 5.5458 | 2.42 | 17 | | 2002.1 | 7.63 | 20.19 | 8.14 | 0.65 | 0.0258 | 1.68×105 | 3.5837 | 2.61 | 27 | | 2002.3 | 7.85 | 11.6 | 7.44 | 0.59 | 0.0327 | 0.44×105 | 3.5476 | 2.17 | 18 | | 2002.5 | 7.86 | 12.1 | 8.67 | 1.01 | 0.0320 | 0.4×105 | 3.6037 | 2.69 | 19 | | 2002.7 | 7.54 | 10 | 14.63 | 2.58 | 0.0969 | 0.72×105 | 8.0013 | 4.37 | 15 | | 備注 | 8.06 | 18.3 | 7.87 | 0.44 | 0.04082 | 0.75×105 | 5.2664 | 2.78 | 20 |
備注為新鮮水做重油催化循環水場補水時的水質數據。
由表4可以看出，污水回用水做補充水后，在2001年11月-2002年7月運行期間，水質各項指標相對較穩定，其中濁度、腐蝕速率、懸浮物等主要指標均與新鮮水作補充水情況持平。
3.2.1 回用水對腐蝕速率的影響
由表4可見，腐蝕速率雖然在控制范圍內，但在6和7月份，回用的水量增多，腐蝕速率呈明顯的上升趨勢。一方面是由于回用水的氯離子、電導率都較新鮮水高，pH值較新鮮水低，因而水的腐蝕性增強；另一方面回用水的鈣離子的質量濃度波動較大，最高達123mg/L，最低可達十幾毫克每升，重油催化循環水場所采用的緩蝕阻垢劑的緩蝕機理是在金屬表面形成一層沉淀膜，如果補水的鈣離子濃度過低，就會影響沉淀膜的生成，引起腐蝕。從掛片的狀態來看，腐蝕不是由于微生物問題引發的微生物腐蝕及垢下腐蝕，判斷為目前使用的緩蝕阻垢劑不太適合水質指標波動較大回用水，應對緩蝕阻垢劑進行重新篩選，選擇適合回用水水質的緩蝕阻垢劑，以降低系統的腐蝕速率。
3.2.2 回用水對異養菌的影響
異養菌一度出現超標的現象，主要由于回用水的氨氮、COD值較新鮮水高，為微生物的生長繁殖提供了養分，針對這一現象，一方面將回用水出水指標的余氯值提高到0.5mg／L，使回用水的微生物量控制在低水平；另一方面調整循環水場微生物控制方案，將氧化性殺菌劑液氯的投加由間斷投加改為連續投加，每月多消耗液氯1t左右。
3.3 裝置檢修情況
2002年6月份重油催化裝置小修，打開一組水冷器，觀察其狀態，發現水冷器的腐蝕、結垢情況基本良好，與使用新鮮水做補充時狀態基本相似，在水冷器的封頭處有生物粘泥，比用新鮮水做補充水時略微多一點。 4 經濟分析 4.1 社會效益
采用污水回用水作循環水補充水后，在運行的8個月期間，共回用污水51．2X 104t，即減少外排污水量51.2×104t，節約新鮮水消耗51.2×104t，對保護水資源和水環境有明顯的社會效益。
4.2 經濟效益
回用水處理費用：污水回用水噸水處理總成本為1.20元/t，51.2×104t，的回用污水成本為：61.68萬元。節約新鮮水費用：新鮮水的單價1.45元／t，節約新鮮水51.2×104t的費用74.24萬元。
減少外排污水費用：外排污水費用為0.64元／t，減少外排污水量51.2×104t，減少外排污水費用32.77萬元。
殺菌劑增加費用：回用污水后，平均每月增加殺菌劑費用2139元，8個月間，增加殺菌劑費用1.7112萬元。
總計：運行8個月期間，節約資金為74.24+32.77-61.68-1.7112=43.6188萬元。 5 結語 從運行結果看，采用混凝、過濾、殺菌聯合處理后的外排污水可以作為循環水的補充水，既節約了新鮮水，又降低了外排污水量。
回用水的氨氮、COD值較高，在一定程度上增加了微生物控制的難度，使系統的生物粘泥量略有增多，殺菌劑的消耗量增加。
污水回用水回用于循環水系統造成水處理費用略有增加，但綜合費用下降。
作者簡介：陳焱(1971-）女，山東單縣人，工程師，電話(0413)4630451—-222368。 | 
