陈焱
（中油抚顺石化分公司石油二厂 供排水车间 ，辽宁 抚顺 113004） 摘要：抚顺石油二厂各装置排放的生产及生活废水经过二级处理，达到辽宁省污水排放标准后，经深度处理，作为循环冷却水的补水，当回用污水量的2/3，循环水采取有机膦与锌盐复配的水质稳定处理方案时，循环冷却水系统的腐蚀速率、污垢沉积速率及异氧菌总数等指标均在控制范围，年节约费用约65万元。
关键词：化工污水：污水回用；循环冷却水；混凝；过滤；杀菌
中图分类号：X703 文献标识码：B 文章标号：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，抚顺石油二厂提出将外排污水深度处理，回用于循环水系统。该项目2001年11月份完成，进入生产阶段。在运行的8个月期间，|现场监测结果良好，腐蚀速率、沉积速率、异养菌总数等各项水质指标均达到中国石化循环水水质的考核指标，节水效果明显，节约新鲜水51.2×104 t，减少污水外排量51.2×104t。 1 回用污水来源及水质 抚顺石油二厂是一座以生产燃料为主的综合性石油化工企业。原油年加工能力500×104t。炼油系统以生产汽、煤、柴油、石蜡和燃料油为主。各装置排放的生产及生活废水经过污水处理场隔油-浮选-氧化沟二级处理后，出水水质达到了辽宁省污水排放标准，水质见表1，表中的分析数据为2001年11月-2002年7月污水进一步深度处理，回用于循环水场。 表1 污水处理场出水水质分析结果 | ρ(氨氮)/(mg·L-1) | ρ(CODCr)/(mg·L-1) | ρ(挥发酚)/(mg·L-1) | pH | ρ(油)/(mg·L-1) | ρ(硫化物)/(mg·L-1) | ρ(悬浮物)/(mg·L-1) | | 9.82 | 76.6 | 0.0991 | 7.18 | 4.37 | 0.061 | 52.4 | | ρ(Cl-)/(mg·L-1) | 电导率/(μS·cm-1) | ρ(钙离子)/(mg·L-1) | ρ(镁离子)/(mg·L-1) | ρ(总铁)/(mg·L-1) | ρ(氨氮)/(mg·L-1) | | | 44.32 | 640 | 102.1 | 44.05 | 0.62 | 3.9×105 | |
2 回用处理工艺 2.1 回用水质及循环水控制指标：
回用水质及循环水控制指标见表2。 表2 回用水质及循环水控制指标 | 项目 | pH值 | ρ(浊度)/(mg·L-1) | ρ(CODMn)/(mg·L-1) | ρ(铁)/(mg·L-1) | 异养菌/(个·mL-1) | ρ(Cl-)/(mg·L-1) | | 回用水 | 6.5-8.5 | ＜5 | ＜10 | ＜0.3 | ＜1.0×105 | ＜100 | | 循环水 | 7-9 | ＜20 | ＜10 | ＜2 | ＜1.0×105 | ＜1000 | | 项目 | ρ(氨氮)/(mg·L-1) | ρ(油)/(mg·L-1) | ρ(悬浮物)/(mg·L-1) | 腐蚀速率/(mm·a-1) | 沉积速率/mcm | | | 回用水 | ＜5 | ＜1 | | | | | | 循环水 | | ＜10 | ＜30 | ＜0.100 | ＜20 | |
2.2 处理工艺
从表1、表2的对比知，污水场出水的CODcr，NH3-N，异养菌，油不能满足回用水的要求，为此采用了以混凝、过滤、杀菌为主的工艺对污水场出水进行深度处理，工艺流程如图1所示。
该装置设计处理量为450t／h，但由于污水回用水作为循环水系统的补水目前仍处于探索阶段，因此在这一阶段，因此在这一阶段污水回用装置实际处理量偏低，避免回用水量过大，对循环水系统产生不良影响。
2.3 处理结果
污水回用水水质见表3。从表3可以看出，污水回用水的pH值、浊度、CODMn、总硬度、总碱度、异养菌、Cl- 等指标基本在控制范围内，其中氨氮和油含量指标略微超出控制范围，总硬度和总碱度的波动范围较大，总硬度最低值为56.44mg／L，最高值达142.6 mg/L，总碱度最低值38.08mg／L，最高值达到120.2mg／L，这两项指标波动较大主要是由于除氨器具有去除氨氮的作用，而氨氮是水中总碱度组成的一部分，同时除氨器对钙镁离子也有一定的吸附作用，因此在除氨器运行初期，对氨氮、钙镁离子的去除效率较高，总硬度和总碱度较低，运行末期，去处效率降低，总硬度和总碱度上升，具有一定的周期性。 表3 回用污水水质月平均分析结果 | 运行日期 | pH值 | ρ(浊度)/(mg·L-1) | ρ(CODMn)/(mg·L-1) | ρ(铁)/(mg·L-1) | ρ(总硬度)/(mg·L-1) | ρ(总碱度)/(mg·L-1) | 异养菌/（个·mL-1) | ρ(cl-)/(mg·L-1) | ρ(氨氮)/(mg·L-1) | ρ(油)/(mg·L-1) | 电导率/（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 | | 备注 | 7.30 | 3.03 | | 0.158 | 97.4 | 50.04 | | 12.1 | | | 169 |
备注为新鲜水水质年平均分析结果。 3 回用应用 3.1 回用方法
2001年11月份污水回用装置正式运行，全部回用于供排水车间重油催化裂解装置循环水场、酮苯脱蜡装置循环水场、南蒸馏及南焦化装置循环水场、南催化装置循环水场、重油催化装置循环水场，其中南催化装置循环水场、重油催化装置循环rk场距离污水回用装置较近，其补水以回用污水为主，当循环水水质发生波动，排污量增大时，回用水水量无法满足生产需求，及时补充新鲜水。
3.2 循环水水质
现以重油催化装置循环水场为例，说明污水回用水在循环水系统的应用情况。
重油催化装置循环水场，循环水量为4500t／h，系统保有水量4000m3，冷热水温差7℃。正常情况下每日补水量在1500t，其中回用污水量占2／3左右。系统冷换设备材质为碳钢。此系统采用的水处理方案中，缓蚀阻垢剂为有机膦与锌盐复配的水质稳定配方，杀菌方案中氧化性杀菌剂以氯气为主，控制系统余氯在0.15-0.5mg/L，非氯化性杀菌剂1227为主，冲击式投加，根据水质情况每周或隔周投加。
污水回用后，该循环水场水质如表4。 表4 重油催化循环水场水质主要标准 | 日期 | pH值 | ρ(浊度)/(mg·L-1) | ρ(CODMn)/(mg·L-1) | ρ(铁)/(mg·L-1) | 腐蚀速率/(mm·a-1) | 异养菌/（个·mL-1) | 沉积速率/mcm | 浓缩倍数 | ρ(悬浮物)/(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 | | 备注 | 8.06 | 18.3 | 7.87 | 0.44 | 0.04082 | 0.75×105 | 5.2664 | 2.78 | 20 |
备注为新鲜水做重油催化循环水场补水时的水质数据。
由表4可以看出，污水回用水做补充水后，在2001年11月-2002年7月运行期间，水质各项指标相对较稳定，其中浊度、腐蚀速率、悬浮物等主要指标均与新鲜水作补充水情况持平。
3.2.1 回用水对腐蚀速率的影响
由表4可见，腐蚀速率虽然在控制范围内，但在6和7月份，回用的水量增多，腐蚀速率呈明显的上升趋势。一方面是由于回用水的氯离子、电导率都较新鲜水高，pH值较新鲜水低，因而水的腐蚀性增强；另一方面回用水的钙离子的质量浓度波动较大，最高达123mg/L，最低可达十几毫克每升，重油催化循环水场所采用的缓蚀阻垢剂的缓蚀机理是在金属表面形成一层沉淀膜，如果补水的钙离子浓度过低，就会影响沉淀膜的生成，引起腐蚀。从挂片的状态来看，腐蚀不是由于微生物问题引发的微生物腐蚀及垢下腐蚀，判断为目前使用的缓蚀阻垢剂不太适合水质指标波动较大回用水，应对缓蚀阻垢剂进行重新筛选，选择适合回用水水质的缓蚀阻垢剂，以降低系统的腐蚀速率。
3.2.2 回用水对异养菌的影响
异养菌一度出现超标的现象，主要由于回用水的氨氮、COD值较新鲜水高，为微生物的生长繁殖提供了养分，针对这一现象，一方面将回用水出水指标的余氯值提高到0.5mg／L，使回用水的微生物量控制在低水平；另一方面调整循环水场微生物控制方案，将氧化性杀菌剂液氯的投加由间断投加改为连续投加，每月多消耗液氯1t左右。
3.3 装置检修情况
2002年6月份重油催化装置小修，打开一组水冷器，观察其状态，发现水冷器的腐蚀、结垢情况基本良好，与使用新鲜水做补充时状态基本相似，在水冷器的封头处有生物粘泥，比用新鲜水做补充水时略微多一点。 4 经济分析 4.1 社会效益
采用污水回用水作循环水补充水后，在运行的8个月期间，共回用污水51．2X 104t，即减少外排污水量51.2×104t，节约新鲜水消耗51.2×104t，对保护水资源和水环境有明显的社会效益。
4.2 经济效益
回用水处理费用：污水回用水吨水处理总成本为1.20元/t，51.2×104t，的回用污水成本为：61.68万元。节约新鲜水费用：新鲜水的单价1.45元／t，节约新鲜水51.2×104t的费用74.24万元。
减少外排污水费用：外排污水费用为0.64元／t，减少外排污水量51.2×104t，减少外排污水费用32.77万元。
杀菌剂增加费用：回用污水后，平均每月增加杀菌剂费用2139元，8个月间，增加杀菌剂费用1.7112万元。
总计：运行8个月期间，节约资金为74.24+32.77-61.68-1.7112=43.6188万元。 5 结语 从运行结果看，采用混凝、过滤、杀菌联合处理后的外排污水可以作为循环水的补充水，既节约了新鲜水，又降低了外排污水量。
回用水的氨氮、COD值较高，在一定程度上增加了微生物控制的难度，使系统的生物粘泥量略有增多，杀菌剂的消耗量增加。
污水回用水回用于循环水系统造成水处理费用略有增加，但综合费用下降。
作者简介：陈焱(1971-）女，山东单县人，工程师，电话(0413)4630451—-222368。 | 
