循環(huán)水零排放節能技術(shù)改造分析

　　本文《 循環(huán)水零排放節能技術(shù)改造分析 》旨在分析通過(guò)自主研發(fā)、對循環(huán)水進(jìn)行零排放節能改造，減少供水量、排放量等。

　　0 引言

　　某小氮肥企業(yè)，通過(guò)自主研發(fā)，對循環(huán)水系統進(jìn)行改造。該項改造投資較少，效果較好，增加了循環(huán)水使用周期，減少污水排放量，減少了供水量，節約了水資源。

　　1 現循環(huán)水運行情況

　　1.1 閉路循環(huán)

　　把造氣循環(huán)冷卻水、鍋爐煙氣洗滌水、尿素循環(huán)冷卻水、甲醇循環(huán)冷卻水、合成循環(huán)冷卻水、精餾循環(huán)冷卻水、脫碳循環(huán)水、脫硫循環(huán)水、變換循環(huán)水采用獨立的閉路循環(huán)

　　把各路循環(huán)排污的水按含有的不同成份單獨或集中處理，處理后的水再作為補充水補入循環(huán)系統，完成再利用。由于鍋爐排污水、變換排污水、熱水塔倒淋水、造氣蒸汽冷凝液含有雜質(zhì)及各種鹽分較少可將其直接通入2#尿素循環(huán)水，這樣廢水再利用減少了補水的用量，節約能源降低了成本。  

　　1.2 循環(huán)水補充水水源

　　1.2.1 反滲透水含有的鹽分、細菌以及有機物很少，采用反滲透水補水可以降低設備的結垢率和減少細菌繁殖。使用的兩套反滲透系統，產(chǎn)生的反滲透水一部分用于預除鹽處理，減輕了脫鹽系統離子交換樹(shù)脂的負荷和樹(shù)脂再生劑用量;另一部分反滲透水用于循環(huán)水系統的補水，即可降低成本，又可保證補水質(zhì)量。   

　　1.2.2 用一次水作為補充水，含鹽分、細菌、有機物都較高，補水質(zhì)量較差但費用低。常補一次水會(huì )使循環(huán)水離子含量猛增，水質(zhì)變化較快。因此只有在反滲透水不夠用或循環(huán)水各項離子含量低時(shí)，才會(huì )補一次水。

　　1.2.3 終端水是各套循環(huán)水的排污水，因此水的質(zhì)量較差，濁度、鹽分含量高以及微生物都較多，是需要經(jīng)過(guò)二次處理的水。經(jīng)過(guò)終端池化學(xué)處理，沉降后的水再補入合成甲醇循環(huán)水。如果處理不好就補入循環(huán)水，將加重循環(huán)水水質(zhì)的惡化，因此要重視終端水水質(zhì)處理指標。   

　　1.3 結垢、腐蝕、菌藻問(wèn)題

　　循環(huán)水回水經(jīng)冷卻塔曝氣與空氣接觸，利用水的蒸發(fā)散熱和接觸熱使水溫降低，而且經(jīng)過(guò)冷排冷卻時(shí)都會(huì )蒸發(fā)散失一部分水，使水中含有的鹽分增高，加快設備腐蝕和結垢。水蒸發(fā)散熱過(guò)程中會(huì )引入空氣中的微生物、灰塵、污染氣體等，而循環(huán)水由于養分的濃縮，水溫升高和日光照射，給細菌和藻類(lèi)的迅速繁殖創(chuàng )造了條件，易形成沉積物附著(zhù)在傳熱表面，即生物粘泥或軟垢。粘泥附著(zhù)會(huì )引起腐蝕，冷卻水流量減少，進(jìn)而降低冷卻效率;嚴重時(shí)會(huì )堵死管道，迫使停產(chǎn)清洗。另外循環(huán)水中含油會(huì )導致微生物快速繁殖、污泥的積蓄甚至設備的堵塞。油附著(zhù)在設備上，會(huì )降低設備換熱效果。油也會(huì )與污泥結合，造成污泥上浮難以沉淀，加重了清除的困難。

　　2 處理方案

　　2.1 補充水的預處理。

　　一次水通過(guò)反滲透裝置降低水中鹽分、細菌以及有機物的含量，補入循環(huán)水后，可達到循環(huán)水長(cháng)期運行不會(huì )使水質(zhì)快速惡化，并且可減少補充水的用量和排污量，缺點(diǎn)是成本較高。終端水水質(zhì)差，要想再利用，必須進(jìn)行二次處理。通過(guò)化學(xué)處理方法改善終端池水質(zhì)。設置緩沖池，用泵把污水打入加藥池同時(shí)加藥，可以保證水流量穩定以及加藥量穩定，絮凝效果好。加藥后的水流入沉降池，把大顆粒固體沉降下來(lái)后流入清水池，準備再補入循環(huán)水系統。穩定后的循環(huán)水濁度基本保持在30～40NTU，進(jìn)出口濁度最少能降40NTU，水質(zhì)有很大的改善。   

　　2.2 循環(huán)水處理。

　　由于循環(huán)冷卻水易使設備發(fā)生結垢、腐蝕以及產(chǎn)生菌藻等現象，所以要進(jìn)行水處理。該企業(yè)采用化學(xué)處理劑，即用緩蝕阻垢劑、殺菌劑來(lái)控制設備的結垢、腐蝕以及菌藻的繁殖。投加分散劑可將粘合在一起的泥團雜質(zhì)等分散成微粒懸浮于水中，隨水流流動(dòng)而不沉積，從而減少污垢對傳熱的影響，部分懸浮物還可隨排污排出。用殺菌劑后，殺死菌藻使粘泥減少，設備不易被粘泥堵塞，減少了設備清理的次數和降低了清理的難度。緩蝕劑可以在金屬表面形成一層保護膜，阻止電化學(xué)腐蝕的進(jìn)行。

　　2.3 增加旁濾設備。

　　該企業(yè)在系統中增設旁濾設備，控制好了旁流量和進(jìn)、出旁流設備的濁度，就可保持系統長(cháng)時(shí)間運行下的濁度在控制指標內，進(jìn)出口濁度差在20-50NTU，有效降低系統濁度，減少污垢形成。   

　　2.4 水的分類(lèi)、分級使用。

　　油水分離，防止含油廢水再次污染不含油的廢水。集中回收廢水中的油，通過(guò)油回收裝置進(jìn)行氧化(酸化)沉淀、過(guò)濾，達到潤滑油標準重新使用，變廢為寶，降低成本。污水雨水分離，落到地面的雨水中含有大量的泥沙、粘泥等懸浮物，濁度較高，還可能混有工業(yè)廢氣，溶有O2、CO2、N2細菌等，必須把它與污水分開(kāi)收集，不能匯入一處，也可避免雨水匯入形成較大的水力負荷。水分級使用，尿素、脫碳循環(huán)水水質(zhì)較好，補水主要采用反滲透水。甲醇、合成水質(zhì)較差，補水主要采用終端水。   

　　2.5 終端水處理。

　　能否保證循環(huán)水污水零排放的順利實(shí)施，終端水的治理是關(guān)鍵。循環(huán)水濁度大，含鹽高的，針對這種現狀采用的方法是多種多樣的。  

　　2.5.1 該企業(yè)采用化學(xué)方法，用絮凝劑快速中和水中膠體顆粒表面的負電荷，又能在離子間起吸附作用，從而產(chǎn)生大顆粒絮凝物析出，再用助凝劑加大絮凝物顆粒，使其沉淀，降低水的濁度。但由于水流速度快絮凝顆粒不易沉淀，所以配以較好的過(guò)濾系統去除懸浮物。這種方法易于操作，但其受水量變化影響較大。  

　　2.5.2 如何去除水中鹽分，應用較廣的方法有三種，即離子交換法、反滲透法和電滲析法。離子交換法需要建立相應軟化設施，投資費用高，并且需要定期對離子交換樹(shù)脂進(jìn)行再生，消耗大量的酸、堿，運行費用尤其高;反滲透法需要相應除鐵設施，投資費用高但運行費用較低;電滲析法對原水的水質(zhì)要求不高，所需預處理設施簡(jiǎn)單，投資費用較低，電滲析的耗電量與原水含鹽量基本成正比，含鹽量在500~4000mg/L，與其他脫鹽相比，運行費用最低。采用電滲析法，必須配以精密過(guò)濾系統去除懸浮物然后經(jīng)電滲析除鹽，才能較好地降低水中的含鹽量，使之達到循環(huán)水補水的要求。  

　　2.5.3 一般小型污水處理都設置重力濃縮池，經(jīng)濃縮后的污泥集中到附近大型污水處理廠(chǎng)或污泥塘處理;除此之外還可用污泥干化床，這種方法適用于氣候適宜，冬季不結冰的地區，干化后的污泥用作農肥或填埋;也可把污泥匯于污泥塘內，經(jīng)長(cháng)時(shí)間靜置沉淀后，上清液回流至水處理系統，沉積污泥定期清掘后堆肥或填埋。

　　3 污水零排放  

　　隨著(zhù)循環(huán)經(jīng)濟理念的深入人心，氮肥生產(chǎn)污水零排放項目會(huì )越來(lái)越多地在氮肥企業(yè)中推廣，而如何治理好循環(huán)水至關(guān)重要，只有有效地使用循環(huán)水才能使企業(yè)在環(huán)境保護與經(jīng)濟發(fā)展上獲得雙贏(yíng)。

　　瑞澤能源是一家專(zhuān)注節能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的高新技術(shù)企業(yè)，擁有自主知識產(chǎn)權的“5S”流體輸送系統高效節能技術(shù)、電能質(zhì)量?jì)?yōu)化節電技術(shù)、循環(huán)水零排放技術(shù)，在水泵節能、風(fēng)機節能、空壓機系統節能、供水系統節能、循環(huán)水系統節能、中央空調系統節能、電機系統節能、配電系統節能和循環(huán)水水處理等領(lǐng)域得到廣泛應用，公司依托三元流技術(shù)設計的三元流葉輪，用于水泵、風(fēng)機、離心式空壓機的節能改造，技術(shù)應用可靠，業(yè)績(jì)優(yōu)良。

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