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石油化工企业生产过程中大量地运用循环冷却水，并且通常采用敞开式循环冷却水系统。由于循环冷却水(以下简称：循环水)在循环冷却的过程中遭到空气污染(灰尘、粉尘等悬浮固体物)和浓缩，循环水水质会不时恶化而超出允许值。为使循环水系统平安牢靠地长周期运转，石油化工循环冷却水站内经常采取旁滤和排污等措施。
石油化工循环水排污水量占循环水补充水量的20%～30%。循环水补充水是全厂新颖水耗费大户之一。面对我国水资源缺乏的现状，对循环冷却水排污水实施再生回用，是燃眉之急和必不可少的。
1、工程概略
湖南岳阳某石油化工厂原循环水排污水作为清净废水与场地雨水混合，直接排放到自然水体。但随着我国环保认识及规范提升，循环水排污水中的COD、TN、TP等污染物，加上循环水系统投加的缓蚀阻垢剂，众多污染物含量均高于《城镇污水处理厂污染物排放规范》一级A的限值，石油化工循环水排污水曾经不再是传统意义上的“清净下水”，不能直接排放。该企业现将厂内循环水排污水综合应用，经过搜集、再生处置后回用作为循环水系统补充水水源。
该厂的循环水浓缩倍数控制在4.8左右，循环水排污水水质状况见表1。
从表1能够看出：由于循环冷却水的浓缩，并且系统中投加一些含磷的缓蚀阻垢剂，循环水排污水中含有较多粘泥、悬浮物，盐量较高，CaCO3等难溶盐类的含量到达饱和，造成结垢严重。
依据该厂循环冷却水系统工艺请求，再生水水质应满足的指标请求列于表2。
2、再生处置工艺流程
依据进水水源及再生水水质请求，选用预处置+双膜法(UF+RO)工艺。双膜法(UF+RO)废水净化再生回用技术是应用超滤除浊度、反渗透除盐的中心技术，工艺流程如图1所示。
循环水排污水在调理池均质均量后，由泵送入高密度沉淀池，依次投加三氯化铁、PAM和石灰乳去除水中的悬浮物和硬度，保证后续系统的稳定运转。高密度沉淀池出水经泵送入多介质过滤器，进一步降低水中悬浮物的含量，满足超滤的进水请求。当水经过超滤膜后，可将水中含有的大局部胶体硅除去，同时可去除大量的有机物等，使超滤成为一种牢靠的反渗透预处置办法。为降低反渗透系统的处置负荷，提升反渗透系统的运转稳定性，在进入反渗透膜系统前设置保安过滤器。反渗透膜能阻挠大多数溶解盐及分子量较大的有机物，但允许水分子经过，因而可以制备完整契合请求的再生水。
3、主要设备及参数
3.1 高密度沉淀池
高密度沉淀池是一个集混凝、絮凝、斜管沉淀、污泥回流及污泥浓缩为一体的紧凑型处置系统。它主要由混凝池、絮凝反响池、斜管沉淀及污泥浓缩系统组成。
高密度沉淀池应用强迫污泥外循环回流方式，增大絮凝反响的污泥浓度，充沛应用回流污泥的接触絮凝、堆积网捕的作用，提升了COD、悬浮物等的去除率。与传统混凝沉淀设备相比，高密度沉淀池具有占空中积小、工程造价低、耐冲击负荷等优点。
3.2 多介质过滤器
多介质过滤器是以成层状的过滤介质(如无烟煤、砂、细碎的石榴石等)作为床层，在一定的压力下使浊度较高的水经过一定厚度的滤层，从而有效的除去水中悬浮杂质而使水廓清。
多介质过滤器可去除水中大颗粒悬浮物，从而降低水的SDI值，满足再生水深度处置系统的进水水质请求。该设备具有造价低廉、运转费用低、操作简单等优点。
3.3 超滤
超滤是在压力作用下，使待处置水流过孔径5～100nm的滤膜，截留水中杂质的过程，是一种以机械筛分原理为根底，以膜两侧压差为驱动力的膜别离技术。它只允许溶剂和小于膜孔径的溶质透过，阻止水中的悬浮物、胶体、蛋白质、微生物、细菌和大分子有机物等大于膜孔径的溶质经过。超滤别离具有耗能少、应用范围广、设备及工艺流程简单、易于操作、管理及维修便当等优点。
超滤设备依据处于工作状态时膜的外形可分为板框式、管式、卷式和中空纤维式4种构造方式。本项目选用中空纤维膜是超滤技术中最为成熟与先进的一种方式，它与其它外形的膜相比具有体积小、膜面积大、水通量大、不易梗塞等优点。超滤设备配套反洗、气擦洗工艺，超滤系统排放的浓水和反洗水返回处置系统实施过滤处置。
超滤设备设计范围330m3/h，分3套并行，每套设计范围110m3/h，均能单独运转，也可同时运转。运转工况：设计水通量50L/(m3·h);回收率90%;膜组件数量，30只/套，共90只;单只膜面积为72m2;排列方式，并联(一级一段);进水颗粒粒径≤50μm;进水浊度≤5NTU;进水CODCr≤50mg/L;pH6～9;NH3-N≤5mg/L;进水连续余氯≤5mg/L;温度在10～40℃(最佳25±5℃);工作压力≤0.28MPa(通常0～0.20MPa);反冲压力≤0.40MPa(通常0～0.35MPa)。
3.4 保安过滤器
保安过滤器主要去除水中的微小悬浮物，细菌及其它杂质等，经保安过滤后的产水进入反渗透系统。保安过滤器采用不锈钢做外壳，选用5μm的滤芯。
3.5 反渗透
反渗透是在压力作用下，将水溶液经过反渗透膜去除水中离子、胶体物质和分子量大于100Da的有机物的过程。反渗透工艺适用于去除水中的离子和小分子有机物。反渗透是一种精细的膜法液体别离技术。反渗透别离过程不需求加热，没有相的变化，具有耗能较少、设备体积小、操作简单、顺应性强等特性。
依据废水水质，选用复合膜、卷式膜组件，采用一级反渗透、两段布置。卷式膜具有单位体积内的膜装载面积大、进水活动状态好、构造紧凑等优点。卷式膜元件是目前最普遍采用的膜组件方式。反渗透系统配套在线加药及配套清洗工艺，保证正常运转。
反渗透设备设计范围330m3/h，分3套并行，每套设计范围110m3/h。运转工况：设备产水量77m3/h;设计水通量15.7L/(m3·h);回收率70%;膜原件数量，132只/套，共396只;膜壳数量22只/套，共66只;膜壳规格，R4080-6S300PSI6芯装;膜壳排布方式为15：7/套;单只膜面积37m2;膜构造方式，卷式8040;操作压力0.5～1.6MPa;进水温度在10～40℃(最佳温度20～25℃);pH值为6～9(最佳pH值为6～8);进水SDI15≤3.0;进水游离氯含量≤0.05mg/L;进水浊度≤1NTU;进水CODCr≤30mg/L;系统脱盐率98%以上。
4、运转本钱及效益评价
循环水排污水再生回用系统运转本钱1.62元/t水，其中：电费1.05元/t水，药剂费0.32元/t水，人工费0.25元/t水。
循环水排污水再生回用系统每天可减少排放污水约8000t，减少运用新颖水5544t，节水减排量相当可观，具有宏大的社会效益。若在新颖水价钱昂贵的缺水地域，则节水经济效益亦愈加明显。
5、结语
石油化工循环水排污水中含有缓蚀阻垢剂，N、P等污染物的浓度远高于我国现行的直接排放限值，同时石油化工循环水系统中还存在工艺冷却换热器走漏的可能，故应增强监控，不得作为“清净下水”直接排放。
循环水排污水就近可得，易于搜集，其水质、水量相对稳定，保证水平高，再生回用途理本钱相对较低，是优质的再生水水源，应充沛综合应用。
石油化工循环水排污水采用超滤+反渗透运转能否稳定，与预处置效果及膜运转维护程度亲密相关。同时，双膜法(UF+RO)的水回收率为60%～70%，尚需在满足工艺用水请求的前提下，进一步提升水回收率。
