二氧化氯在飲用水處理中的應用
韓西海
一、目的和意義
企業是耗水大戶。用水量的多少、水污染物排放量的增減不僅對本企業的綜合經濟效益產生重大影響,而且對緩解企業所在地區缺水矛盾、改善地表水環境狀況有舉足輕重的作用。目前國內企業用水和排水狀況并不十分理想,噸產品排水量偏高,與水相關的費用在產品成本中所占的比例偏大,單位產品所排水污染物量也不低。這些指標不僅難以同世界先進水平相比,而且不同程度地造成水資源的極大浪費。
目前,各地單位用水排水費用逐漸迅速增加的趨勢已成定局,就現有工藝而言,盡管會不斷改進,但由于是多年的定型成熟工藝,不可能在短時間內出現革命性的進步,主工藝挖潛似乎難以在降低成本、提高效益方面發揮重要作用。在這種情況下作水的文章顯然十分必要,僅從提高企業經濟效益角度看,也會有事半功倍的效果。
優化系統給水排水平衡,篩選降低水耗的工程方案分二步進行,首先對企業給水排水系統和水處理系統的運行狀況進行全面客觀的調查、測試,摸清底數,然后通過技術經濟分析,找出存在問題;其次,利用國內外的相關資料和必要的計算、測試、調查和比較,篩選出降低水耗的工程方案,確定出分步實施計劃。這樣既能以較小的代價換取最好的經濟效果,也能保證進行科學的投資決策。
二、工作遵循的原則
1 對整個企業的主要裝置進行用水優化
結合各廠的具體情況,抓大不放小。關鍵抓好重點耗水裝置,優化循環水系統運行、提高給水系統水的利用率、降低污水處理負荷、實施全方位的優化。
2 尊重企業現狀
用水優化的同時,充分考慮安全生產,做到萬無一失,節水改造與安全生產相結合,投資和效益權衡優化。結合現場及企業的現有條件統籌規劃分布實施。
3 堅持水的分質利用的原則
按照各類污水的原始水質進行分類治理回用,能提高水的利用率,減少待處理的污水量和污染物的排放量,從而為節水和降低處理費用、提高外排水的污染物合格率奠定基礎。
4 采用科學態度,實事求是的原則。
5 采用資料分析與實測相結合、類比與現場調研相結合的原則。
三 工作內容
1 鍋爐水系統
1.1給水排水節點調查
現場詳細摸清鍋爐給排水系統所有的節點,如離子交換沖洗水、鍋爐排污水、電滲析或反滲透濃水等排放情況。以便為后續水回收方案提供有效參數。
1.2給水排水水質、水量調查及分析
從給水排水各節點入手,詳細調查測試該部分的水質、水量,對調查測試結果做技術分析,做出給水排水平衡,找出耗水節點。
1.3鍋爐給水處理系統運行狀況分析
摸清除鹽水系統(或軟化水系統)運行狀況、設備運行情況、水的利用率等,找出給水處理系統存在的問題,如過濾裝置目前運行情況、是否導致水的浪費、需采取什么措施等。
例如: 給水處理濃水系統回用可考慮
·濃水僅僅含鹽量高,無污染,因此經過濾處理和氧化消毒可回用于生活沖洗水而不會產生負面效應,代替自來水。僅此一項可節約新鮮水50-100m3/h(視各企業用水量大小變化)。
·進采暖系統。采暖是一個降溫過程,能減緩水對管道和暖器設備的腐蝕、結垢。采暖補水耗量一般在30—50t/h,運行時間約為5個月,其余時間應考慮去向。濃水的處理方法同上。
1.4鍋爐水系統運行狀況調查與分析
對鍋爐系統的蒸汽量、排污量、爐水含鹽量、排污率進行調查,通過運行數據和測試數據來分析兩個參數:質量的可靠性和水系統運行的經濟性,找出鍋爐系統存在問題,制訂可靠的節能降耗方案。
1.5蒸汽用戶調查與分析
企業蒸汽用量較大。由于歷史原因和工藝設計要求,蒸汽使用節點較多,因此全面詳細地調查蒸汽用戶使用情況、分析冷凝液產生途徑和質量,為蒸汽冷凝液回收提供理論和工程依據。
1.6蒸汽冷凝液回用方案及技術經濟分析
例如:蒸汽冷凝液回用的技術措施可考慮
·建立必要的管線,為蒸汽冷凝液的回收創造條件;
·建立冷凝液回用處理設施。由于蒸汽用戶被加熱時,有可能出現滲漏的現象,帶入雜質污染冷凝液,為此要采用水質監控設備,對受污染的冷凝液自動處理,達到進鍋爐標準。
2 工藝水系統
通過以下幾方面工作深入了解工藝過程水系統的情況,為制訂工藝排水回用方案打下基礎。工作內容如下:
2.1原料帶入水去向分析與測試;
2.2工藝過程注入水(蒸汽)去向分析;
2.3工藝水水質水量平衡分析;
2.4制訂工藝排水回用工程方案;
3 循環(直接)冷卻水系統
通過以下工作對循環水系統水質情況、補水情況、外排水、泄露點等進行詳細摸索,為節約循環水提供條件和數據。
3.1、循環冷卻水用戶調查及水量平衡;
3.2、循環冷卻水系統運行狀態調查與分析(包括以下內容)
3.2.1、濃縮倍數:
3.2.2、藥劑類別:
3.2.3、處理成本:
3.2.4、冷卻水側設備腐蝕速度:
3.2.5、結垢或泥垢沉積速率:
3.2.6、泄露率:
3.2.7、排污率:
3.2.8、熱負荷:
3.3、循環冷卻水系統優化工程實施方案
4 污水處理系統
實現清污分流、分質處理是企業節能降耗的一條途徑。通過對污水處理系統的調查與分析,摸清含油污水系統、含硫污水系統、含堿污水系統、雨水系統的基本情況,采取分級治理原則,各回其用,以最大限度的減少進入污水處理系統的污水量,與此同時,減輕污水處理負荷,提高外排污水達標率。
4.1、接納水水質水量調查與分析;
4.2、排水水質水量統計分析;
4.3、各處理單元運行狀態分析;
4.4、污水處理系統綜合技術經濟分析;
5 降低水耗的工程方案
在上述四個水系統全面研究的基礎上,結合企業的發展規劃,利用在污水處理方面業已積累的豐富經驗和國內外相關資料,運用一些較實用的數學模型,通過技術和經濟兩方面的計算和對比分析,制訂出符合企業實際的全廠降低水耗工程方案,包括具體分步實施的條件及效果。
四 工作方法
1 資料收集
收集國內外相同行業用水排水資料和污水、循環水以及鍋爐水處理技術資料;收集企業原始設計中與水(或蒸汽)相關的資料;收集企業水系統長期運行過程中水質水量方面的數據和資料。
2 現場調查
在企業正常穩定生產的情況下,現場調查各用水排水點的水質水量;現場調查水處理設備(含鍋爐)的運行情況;現場記錄與水相關的流量數據;調查國內先進同類企業用水狀況。
3 取樣測試
對所有用水及排水水質均進行取樣測試。測試項目一般為PH、COD、SS、總溶鹽、總硬度、石油類等。具體那些項目視水樣和水質定。采樣次數1—3次,測試方法為國家相關標準方法。
4 水量水質衡算
利用分析測試數據、結合統計數據和設計數據對水質和水量進行平衡計算,必要時做能量平衡計算。
5 物料衡算
為驗證測試數據和水量(或能量)平衡計算結果,結合計算和現場測試,必要時做局部物料衡算。
6 綜合分析
運用必要的數學模型,以上述取得的數據和相關資料為基礎,從投資、效益和技術指標等多方面綜合分析和對比。
生活污水系統
各企業的生活用水量很大,一般均超出國家規定的特大型城市人均用水標準。所排放的這部分污水污染物單一,比較好處理,實施回用相對也比較容易。經深度處理后,一部分可用做生活和生產雜用,如沖廁用水、景觀用水、洗車用水、消防用水、油罐噴淋用水、設備沖洗及試壓等,一部分可用做生產用水,如循環水補水、水封水等。
附:采用該技術對某石化廠進行用水優化改造前后給水排水情況對比
改進前后主裝置的給水排水狀況對比
項目 | 供水 | 回用冷凝液 | 排水 | |||||
新鮮水 | 軟化水 | 脫鹽水 | 蒸汽 | 含油污水 | 含硫污水 | 假定凈水 | ||
現狀 | 401.3 | 80.1 | 72.2 | 65 | 16.8 | 114.71 | 30.9 | 143.9 |
改進后 | 214 | 65.2 | 67 | 65 | 70.2 | 52.21 | 30,9 | 34.6 |
變化 | -187.3 | -14.4 | -5.2 | 0 | 53.4 | -62.5 | 0 | -109.3 |
變化率% | -46.7 | -18.6 | -7.2 | 0 | 317.9 | -54.5 | 0 | -76.0 |
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