浅析石油化工循环水排污水的再生回用

邵俊

摘  要：在石油化工行业，废水排放问题可直接影响周围生态，并对行业的持续发展形成一定的阻碍。以实现石油化工行业的可持续发展为目标，业内人士开始对水资源的循环利用问题进行剖析，而循环水排污水的再生利用研究，为行业面临的节约水资源、控制废水排放等难题提出了重要的实践方法。本文围绕石油化工行业的生产实践展开讨论，在简要说明石油化工行业循环水排污水再生回用现状与意义的基础之上，重点分析再生工艺流程以及回用过程涉及的各类设备、技术，希望对循环水、排污水的再生回用提供一定的帮助。

关键词：石油化工;水资源;循环水排污水;再生工艺

引言

在工业用水中，冷却水属于用水大项。根据石油化工行业披露的数据，循环冷却水的占用量可达到总用水量的50～90%，如果管理层没有对冷却水的循环应用引起足够重视，或者未能在技術、工艺层面做出合理的调整，用水量的增加将直接带来生产成本的变化，继而影响到企业自身利益。有鉴于此，石油化工企业开始探索投资费用低、节水效率高的生产工艺，通过对比节水率与浓缩倍数之间的关系，优化现有的冷却水系统。与传统的冷却水系统相比，循环水系统的节水效能更高，但冷却过程中伴随的空气污染问题以及浓缩操作均可对冷却水的水质产生影响，在水质不断恶化的进程之中，冷却水将不再适用于循环冷却。分析循环水排污水的再生利用，兼顾循环水系统的稳定运行以及石油化工生产的节水需求，具有重要的现实意义。

1 再生处理工艺

在石油化工行业环保标准与从业人员环保意识快速提高的背景之下，企业技术人员开始对排污水中涉及的TP、COD、缓蚀阻垢剂等污染物的处理引起高度重视，探索排污水的综合利用工艺，通过排污水的收集、污染物的高效去除以及其他再生处理技术等方式，实现排污水的“再生回用”，是目前循环冷却水工艺改进的重要方向。生产实践中，再生处理技术的选择需要参考进水水源的水质以及排污水中污染物的成分、回收利用的水质要求等各项信息，以保证排污水处理后达到再生回用的标准。在合理选取处理工艺的基础上，明确整个排污水处理的具体流程，以及实际操作阶段的某些细节问题，是保证再生回用效率的关键所在。以下选取UF+RO（预处理+双膜法）工艺进行分析。

在UF+RO工艺下，循环水排污水会通过预设的管道先后进入调节池、高密度沉淀池，经若干过滤操作后进入UF产水罐;而后，排污水需要经过反渗透处理，进入RO产水罐，最终形成再生回用水。整个排污水的处理过程主要涉及超滤除浊度、反渗透除盐等技术，该工艺主要适用于悬浮物较多且排污水中的盐浓度较高、结垢严重的场景^[1]。UF+RO工艺中的关键问题主要有以下几点：（1）排污水泵送至高密度沉淀池后，操作人员需要向沉淀池中依次投入三氯化铁、PAM、石灰乳等物质，该操作的主要意义在于去除排污水中的悬浮物，保证后续过滤的效果，避免因为悬浮杂质过多或者排污水的硬度过大而影响最终的超滤除浊效果;（2）多介质过滤器存在的意义是控制悬浮物的含量，为后续超滤技术的应用提供保障，这一阶段的操作人员必须对排污水中的悬浮物含量进行精准控制，不论是设备的选取，还是过滤结果的检测，都要为确保出水满足超滤技术的要求而服务;（3）排污水经过超滤膜以后，水中的大部分胶体硅、有机物都将被有效拦截，而这为之后的反渗透提供了良好的条件，可作为反渗透预处理工序;（4）在反渗透处理环节，考虑到反渗透系统处理水中“高盐”问题时的实际负荷，一般会前置保安过滤器。

2 再生回用的设备与技术

2.1 高密度沉淀池

在循环水排污水的过滤处理中，高密度沉淀池有其重要意义。作为污水处理的常见设备，高密度沉淀池将污水的絮凝、沉淀、浓缩等操作进行高效集成，混凝池、斜管沉淀等重要组分提供的支持作用，是循环水排污水预处理的关键所在。从目前的实践效果看，高密度沉淀池的介入，至少能够达成以下目标：（1）絮凝反应的污泥浓度增加;（2）悬浮物、COD的去除效率显著。不仅如此，相较于传统的混凝、沉淀装置，该设备还具有成本低廉、用地需求小以及耐冲击等优势，将其应用于循环水排污水的再生回用，充分利用回流污泥的作用，提高排污水的COD、悬浮物去除效率，具有一定的可行性，对污水的再生回用也有重要价值^[2]。

2.2 多介质过滤器

多介质过滤器一般指以层状过滤介质为床层制作的一种过滤装置，常用介质有无烟煤、砂等。在污水过滤中，受到压力的作用，浊度高的水能够通过特定厚度的滤层，并实现清除悬浮杂质的目标。对于循环水排污水的回用，污水中的大颗粒悬浮物相对较多，而多介质过滤器能够高效地去除这些物质，并显著降低污水的SDI数值^[3]。在保证过滤介质恰当、过滤器装置性能稳定的情况下，多介质过滤器的应用基本能够保证出水符合后续深度处理的标准。就应用价值而言，多介质过滤器的购置成本不高，运行过程的技术要求也并不苛刻，是一种能够广泛应用于污水过滤的设备，因而将其应用于循环水排污水的回用，符合企业节水、成本控制的初衷。

2.3 超滤技术

超滤技术是污水过滤的核心技术，利用超滤膜过滤水中有机物、胶体硅的原理如下：以机械筛分原理为基础，在压力的作用下，污水穿过超滤膜的微孔会截留污水中的部分杂质，而超滤膜两侧的压力差会为污水的过滤提供稳定的驱动力。从过滤效果来看，超滤膜只允许溶剂以及直径比膜孔径小的溶质透过，其他杂质的通行则会受到限制，如水中悬浮的颗粒、蛋白质颗粒、细菌微生物等。超滤技术的应用具有多项优势，但要确保该技术在污水回用中发挥其效能，技术人员就必须根据实际的过滤任务以及循环水排污水的具体成分等合理设计超滤装置的规模以及运行参数，如水通量、膜组件数量、排列方式的确定，需要保证设计参数与实际过滤条件的适应性。

2.4 反渗透技术

反渗透技术是利用压力作用去除水中杂质的一项技术，在污水回用中，反渗透技术能够有效去除水中的部分胶体物质、离子以及其他分子量超过100Da的有机物。与一般液体分离技术相比，反渗透技术不涉及相的变化，整个分离过程的耗能需求较低，且具有操作便捷、设备体积小、适应性强等诸多优势。在应用环节，技术人员需要明确污水的水质情况，合理选取复合膜、卷式膜组件以及布设方式，保证反渗透技术的过滤效果。

3 结语

在石油化工行业，循环水排污水的处理是一项技术难题，再生回用策略的提出，有效缓和了污水治理与经营成本控制之间的矛盾，为行业的持续发展指明了方向。以实现污水回用为目标，石油化工企业必须根据既往生产经验与循环水排污水处理的实际条件，科学制定再生回用方案，明确污水的再生处理工艺。在选择过滤设备与回用技术时，技术人员需要抓住污水的组分情况、再生水水质指标等重要信息，对污水处理的各个环节进行精准控制，以保证最终的过滤效果，保证出水水质符合再生回用水的要求。

参考文献

[1] 范金勇. 石油化工循环水系统节能优化技术探析[J]. 化工管理， 2019， （033）：57-58.

[2] 王思琦. 论石油化工企业工业用水除盐技术的应用研究[J]. 化工管理， 2020， No.544（01）：47-48.

[3] 杨海燕. 中水回用循环冷却水处理剂的筛选及评价[J]. 石油化工腐蚀与防护， 2020， v.37;No.186（04）：24-28.