1.煉油外排污水水質(zhì)回用要求

齊魯分公司煉油污水經(jīng)過(guò)二級(jí)生化處理后的COD約100mg/L，石油類污染物≤5mg/L，懸浮物≤60mg/L，電導(dǎo)率約為1400~3300μs/cm，氯離子及硫酸根離子濃度約為300mg/L。根據(jù)目前工業(yè)循環(huán)水補(bǔ)水水質(zhì)的現(xiàn)狀，確定污水回用到循環(huán)水系統(tǒng)需滿足以下指標(biāo)：COD≤30mg/L，電導(dǎo)率≤800μs/cm，氯離子≤100mg/L，硫酸根離子≤100mg/L。

2.電吸附組合工藝流程

齊魯分公司勝利煉油廠第二污水處理場(chǎng)排海水深度處理回用工程，設(shè)計(jì)規(guī)模100m3/h，產(chǎn)水75m3/h。設(shè)計(jì)針對(duì)排污水水質(zhì)、回用用戶要求，結(jié)合目前煉油系統(tǒng)污水回用現(xiàn)狀以及電吸附除鹽技術(shù)特點(diǎn)，確定污水回用處理工程主要工藝流程為生物深度處理單元-絮凝過(guò)濾單元-電吸附除鹽單元。

生物深度處理單元采用生物載體流化床（MBBR）工藝，該工藝的實(shí)施利用系統(tǒng)原有接觸氧化池改造而成。工程為電吸附除欲技術(shù)在煉油系統(tǒng)污水回用方面的首次應(yīng)用，為保證電吸附除欲單元的穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)計(jì)強(qiáng)化了對(duì)污水中懸浮物的去除，對(duì)生物深度處理單元出水的過(guò)濾首先采用流砂過(guò)濾＋纖維球過(guò)濾，可以有效去除污水中懸浮物。并采用過(guò)濾精度高的濾芯式保安過(guò)濾器，以減少電吸附除欲模塊發(fā)生污堵。由于污水中的重碳酸根在極板上的吸附和解吸速率比較小，為了電吸附單元的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，工業(yè)實(shí)施時(shí)增加了除重碳酸根的措施。

設(shè)計(jì)采用兩套電吸附除款系統(tǒng)以PLC自動(dòng)控制交替生產(chǎn)和再生，并共用一套電吸附原水池、再生水池、酸洗池和清水池；另外，增加外供水水泵變頻器，保證系統(tǒng)產(chǎn)水量的連續(xù)穩(wěn)定。

齊魯分公司勝利煉油廠第二污水處理場(chǎng)外排污水處理回用工程工藝流程框圖見(jiàn)圖1。

圖1  煉油污水回用工藝流程框圖

3.工藝設(shè)計(jì)指標(biāo)

污水回用工程主要工藝設(shè)計(jì)指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 工藝設(shè)計(jì)指標(biāo)

4.裝置運(yùn)行情況分析

齊魯分公司勝利煉油廠第二污水處理場(chǎng)排海水深度處理回用工程電吸附除鹽裝置于2007年3月完工，并投入運(yùn)行。經(jīng)過(guò)對(duì)系統(tǒng)各單元進(jìn)行優(yōu)化整改，系統(tǒng)于2008年7月完成標(biāo)定，標(biāo)定結(jié)果表明：系統(tǒng)運(yùn)行和產(chǎn)水各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求和技術(shù)指標(biāo)。

4.1有機(jī)物去除結(jié)果

電吸附除鹽裝置連續(xù)運(yùn)行期間電吸附單元對(duì)有機(jī)物去除效果的統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 電吸附單元有機(jī)物去除結(jié)果

由表2可知，COD的去除率為45.7%，油含量的去除率為7.8%，電吸附單元產(chǎn)水COD≤30mg/L，同時(shí)電吸附單元所產(chǎn)生濃水COD≤60mg/L，達(dá)到技術(shù)指標(biāo)，不產(chǎn)生二次污染，可以直接排放。

4.2除鹽效果

電吸附工業(yè)裝置連續(xù)運(yùn)行了一段時(shí)間后，按要求對(duì)工業(yè)裝置進(jìn)行了標(biāo)定。按設(shè)計(jì)條件標(biāo)定期間，電吸附進(jìn)出水的電導(dǎo)率變化及去除率曲線見(jiàn)圖2。

圖2  電吸附進(jìn)出水的電導(dǎo)率變化及去除率曲線

由圖2可見(jiàn)，在設(shè)計(jì)標(biāo)定期間，電吸附單元進(jìn)水電導(dǎo)率平均值為1461μs/cm，在72h內(nèi)，電吸附出水電導(dǎo)率始終小于750μs/cm，平均值為587μs/cm，電導(dǎo)率平均去除率為59.8%，平均處理水量為100.2m3/h，平均產(chǎn)水量為77.4m3/h，平均產(chǎn)水率77.3%，噸水耗電量為0.96kWh，噸水處理費(fèi)用為0.92元，出水達(dá)到回用要求。在以12h為時(shí)間段的區(qū)間內(nèi)各項(xiàng)處理指標(biāo)基本一致，說(shuō)明電吸附除鹽系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。

使用第二污水處理場(chǎng)外排污水標(biāo)定期間，電吸附進(jìn)出水的電導(dǎo)率變化及去除率曲線見(jiàn)圖3。

圖2  電吸附進(jìn)出水的電導(dǎo)率變化及去除率曲線

由圖3可見(jiàn)，使用外排污水標(biāo)定期間，電吸附單元進(jìn)水電導(dǎo)率在1417~2903μs/cm，之間，平均值為2346μs/cm，為設(shè)計(jì)指標(biāo)的156%。在標(biāo)定的72h內(nèi)，電吸附出水電導(dǎo)率平均值為671μs/cm，電導(dǎo)率平均去除率為71.4%，平均處理水量為63.6m3/h，平均產(chǎn)水量為43.1m3/h，平均產(chǎn)水率為67.8%，噸水耗電量為1.96kWh，噸水處理費(fèi)用為1.81元，出水滿足回用要求。

4.3產(chǎn)水回用

裝置建成投用以來(lái)，組合工藝產(chǎn)水全部進(jìn)入煉油廠第四循環(huán)水系統(tǒng)（約占系統(tǒng)補(bǔ)水量的20%~30%），現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)換熱器的腐蝕速率為0.020mm/a，粘附速度6.29m cm，遠(yuǎn)低于中石化要求的腐蝕速率≤0.100mm/a、粘附速度≤20m cm的控制指標(biāo)。可以看出，電吸附產(chǎn)水補(bǔ)入循環(huán)水系統(tǒng)后生產(chǎn)運(yùn)行正常。