浅谈“罐中罐”技术在炼油化工污水处理过程中的应用 3页

化学工程师ChemicalEngineer2014年第12期簟：文章编号：1002—1124(2014)12—0040—03环l_'_浅谈“罐中罐"技术在炼油化工逑污水处理过程中的应用李立宏，孙江虎，李建雷，梁伟(1．黑龙江省化工研究院。黑龙江哈尔滨150078；2．中国石油四川石化有限责任公司，四川成都611930)摘要：本文简要阐述了现代大型炼油化工企业的污水处理方法，根据目前一级污水处理设施存在的问题提出了一种新型物理法“罐中罐”污水处理技术，并对其应用的前景进行了探讨。关键词：罐中罐；污水处理中图分类号：X70文献标识码：AApplicationof”tankwithintank”technologyinthesewageofoilrefiningandchemicaltreatmentprocessLILi—hong，SUNJiang—hu，LIJian—lei，LIANGWei(1．HeilongjiangInstitnteofChemicalEngineering，Harbin150078，China；2SichuanPetrochemicalPetroChina，Chengdu611930，China)Abstract：Thispaperbrieflydescribesthewastewatertreatmentmethodofmodemlarge—scalepetrochemicalenterprises，accordingtothecurrentsewagetreatmentfacilitiesproblemsanewphysicalmethod”tankwithintank”sewagetreatmenttechnologywasputforward，andprospectsforitsapplicationarediscussed．Keywords：potinpot；sewagetreatment随着炼油化工企业的发展，特别是炼油装置规模的大型化、集中化、加工原油类型的多样化，加之1炼油化工污水处理方法及特点大量加工国外劣质化原油程度的提高和加工深度炼油化工污水的来源很广，它主要来自含油工的不断延伸，炼油化工生产污水污染物的成分日趋艺污水、机泵冷却排放水、油罐切水及装置地面冲复杂，污染物浓度波动也越来越剧烈，特别是含油洗水等，污水中的油主要以漂浮油、分散油、乳化污水的排放量与日俱曾，随其而来的是对环境的污油、溶解油及油一固混合物等形式存在，浮油：以连染也日趋严重。由于炼油化工污水具有含油量较高续相漂浮于水面，形成油膜或油层，油滴直径较大，的特点，传统的污水处理设施运行方式与重力沉降一般大于100in；分散油：以微小油滴悬浮于水油水分离机理的要求还是存在着一定差距，存在除中，不稳定，静置一段时间后往往可变成浮油，其油油效率不高、罐内浮油无法进行较好回收的问题，滴粒径为10～100m；乳化油：水中往往含有表面使用效果并不令人满意。活性剂使油成为稳定的乳化液，油滴粒径极微小，在长期的污水处理实践过程中，人们研究开发出了一种新型“罐中罐”污水处理技术，其在运行过一般小于l0m，大部分为0．1～2m；溶解油：是一种以化学方式溶解的分散油，油粒直径比乳化液程中表现出了很好的稳定性、适应性、高效性和安还细，有时可小到几纳米。但进入污水中的油类大全性。当污水的含油量在40～60000mg·I『之间剧烈多是以多种状态并存，极少以单一的状态存在，因波动时，出水含油量基本保持在100mg·L以下，除此，需要采用多级处理方法处理后才能达到排放的油能力稳定、高效，同时其良好的收油、排泥效果，标准。炼油化工污水处理的难易程度随其来源及油简便灵活的操作方式以及配以臭气收集带来的安污的状态和组成不同而有一定区别，概括起来，其全环保效益，在目前新建、改扩建炼油化工企业污排放的污水处理方法按原理可分为物理法(重力分水处理生产运行中取得了很好的运行效果【11。离、过滤等)；物理化学法(浮选、膜分离等)；化学法收稿日期：2014—09—22(化学絮凝、化学氧化等)；生物处理法(活性污泥、作者简介：李立宏(1979一)，男，工程师，2005年毕业于东北石油大学生物滤池等)。(原大庆石油学院)，化学工程与工艺专业，大学本科，现在黑龙江省化工研究院环评中心从事环境影响评价工作。\n2014年第12期李立宏等：浅谈“罐中罐”技术在炼油化工污水处理过程中的应用41表1炼油化工污水处理方法及其特点污水首先进入内罐的水力旋流分配器，分配器Tab．1Processingmethodandcharacteristicofrefining-将污水均匀分配到各个旋流管，污水在水力旋流管ehemieM内产生一定的旋转层流流动，利用油和水的不同密处理方法物理法物理化学法化学法生物处理法度差，产生不同的离心力力场，进行油水分离。此处理速度快较快较快慢时，细小的油滴在流动中相互碰撞汇聚合成粒径较操作难易较易一般较难较难大的油粒向旋流器中心聚积，轻相油在离心力的作环境影响无二次污染产生二次污染产生二次污染无二次污染用下向旋流器中心汇集，污油快速上浮至旋流分离水的回用可回用很少回用不能或很少回用很少回用腔室的顶部后，由设置在腔室内的一台可自动上下经济效益较大较小较小较小浮动的收集排油装置，将油收集排至“罐中罐”外部从炼油化工污水处理排放标准来看，水中的含的污油收集罐内，被沉降下来的固相物在沉降分离油量指标是污水处理中的重要指标之一，由于安全区的锥体水压作用下，通过污泥管道由人工操作的环保要求和排放指标的日益严格，污水处理采用物快开阀排出。理法是总的趋势，可以有效避免化学法处理又引入2．3技术特点新的化学物质而带来的麻烦，另外，物理法还具有“罐中罐”污水处理技术是利用油与水的密度占地面积小、处理效率高的特点，对改善水资源环差而产生的离心力力场不同，将水力旋流油水分离境有明显的效果。国内现在已经使用了多种较先进技术和恒水位自动收油技术应用到“罐中罐”设备的物理处理方法，如“罐中罐”法，涡凹气浮法、膜过中，并结合污水调节罐体的结构和水力流态特点，滤法等等【2_。组成了独具特色的腔室，通过科学计算，合理设计出除油、均质、调节和排泥等不同功能的空间布局，设2“罐中罐"污水处理技术计开发出了一种新型装置化、密闭化和自动化组合式污水处理工艺和设备。其分离速率比常用的静置分离2．1设计理念和斜板分离要快几十倍，大大提高了均质和除油的效人们在开发“罐中罐”污水处理技术和设备过果，而且节省占地面积，减少了基建投资，使得其与同程中，实现了技术优势组合的设计目标，“罐中罐”类技术与设备相比具有较为显著的优势。集污水除油、均质、调节、排泥和应急处理等功能于一体，完全可以替代传统污水处理设施，特别是在3“罐中罐"应用实例含油量较高的炼油化工污水一级处理设施中占地较大的调节池、均质池和除油效率低下的斜板隔油3．1工艺流程池等处理设施。“罐中罐”出水水质稳定，不受进水西南地区某炼油化工一体化项目，采用法国著含油量变化的影响，同时，改善了外罐的排油和排名水务公司先进的污水处理技术，在处理流程中把泥功能，不但解决了传统污水处理设施地面收油难“罐中罐”污水处理设备作为第一道工序，避免当污题的问题，还简化了池底排泥需要整池停运、退水、水中含有浓度非常高的油和悬浮物时，造成后续的清空等繁琐的操作步骤，减轻了体力劳动，而且也处理单元内积累大量的油或沉积物，采用两个并列较好地解决了传统污水处理设施抗油性能差、易沾的“罐中罐”除油设备，互为备用。上游的污水在一污的问题，也改善了生产现场的环境质量，基本消定的压力输送下首先进入“罐中罐”除油，然后再进除了现场的恶臭气体，是一种创新组合式污水处理行后续处理；污水在进人“罐中罐”前，进水管上设工艺和一体化污水处理设备。有旁路，在炼油化工装置开工初期或来水含油量很2．2工作过程少的情况下，可以直接通往下一个处理设施，减少所谓“罐中罐”，就是在污水调节罐的内部加入开工初期的操作步骤；此外，当炼油化工污水被检一个包括水力旋流分离区和沉降分离区的内罐；在测到有毒性时，可以通过“罐中罐”高位溢流至事故内罐将水力旋流分配器、自动收集排油装置和沉淀污水收集池，在“罐中罐”进水前还设有一条来自事锥斗连成一个完整的系统；再通过内、外罐的虹吸故污水收集池的管线，当来水量小或污水厂处于低连通管、层流穿孔排水管、倾斜排泥管等，组合成为负荷运行时，可将事故污水收集池内的污水重新输一体化设备。回至“罐中罐”进行处理。\n42李立宏等：浅谈“罐中罐”技术在炼油化工污水处理过程中的应用2014年第12期Fig．1Structuralrepresentationof“potinpot”为了保证“罐中罐”长期稳定运行，在内罐设有蒸汽盘管，通过蒸汽加热，避免污油因环境温度降3．3施工简介低发生冷凝而降低流动性，影响其除油工作的正常“罐中罐”在施工过程中采用提升倒装施工法，进行；同时为了保证设备的安全，在外罐的顶部设先组装好顶圈壁板和罐顶，然后利用均匀布置在罐有呼吸阀，及时排出聚集在罐内顶部的可燃有害气体周围的20个10t电动葫芦提升罐体上段，最后逐体，并通过引风机收集至臭气收集系统进行处理。圈组焊下段圈板，每一带圈板安装完毕后，提升整3．2设计参数个罐体，然后再进行下一带圈板的安装，依此组对表2“罐中罐”主要设计参数提升。Tab．2Mainparmetersof“potinpot”由于水力旋流分配器和自动收集排油装置组设计项目数值成的三相水力旋液组合分离器是直径大且长度长设备处理量／m3·h-1450的不锈钢整体设备，安装在“罐中罐”的内罐上部，进水口压力，IⅥPaO．1—0-3因此在施工前，必须将该设备提前放人罐中，同时操作温度／℃20—35需要做好施工期间的防护工作，以免焊渣掉落到设除油效率／％≥50备上或与碳钢罐体接触发生渗碳腐蚀。有效容积／m，9804结论与展望如今，炼油化工污水处理技术的发展趋势主要集中在针对现有技术及工艺的不足，开发新型的处理方法及工艺，发挥处理设备的优势，提高含油污水处理效率及降低处理成本，关注清洁生产，从源头减少污染，减轻末端处理压力。“罐中罐”独有的污水处理工艺流程特点是技术含量高和净化效率高的单体设备，在中国石油、中国石化部分炼油化工企业中的污水处理新建、改扩建项目中已成功运用，有一定的示范指导作用和推广价值。参考文献1．进水口2．出水口3．水力旋流分配器4．自动收集排油装[1]王旭江，张晓芳，林涛．“罐中罐”技术在炼油废水处理中的工业置5．虹吸连通管6．呼吸阀接口7．蒸汽管8．排油管应用[J]．石油化工环境保护，2003，(4)：19—22．9．排泥口10．溢流口11．回水管[2]任玉森．含油废水处理技术综述[J]．节能与环保，2003，(7)：22—25．图1罐中罐结构示意图石墨烯有望降低燃料电池成本日本研究人员最近开发出一种新型电极，利用作为催化剂。科学界因此一直在研发用其他廉价材特制的石墨烯材料替代铂作为催化剂，来制造燃料料作为替代催化剂。电池车所需的氢燃料。这种电极能够电解水，在为日本东北大学助教伊藤良一率领的研究小组，燃料电池车服务的加氢站，如果用它来生产燃料可尝试用石墨烯作为替代催化剂。研究人员先利用片以大幅降低成本。状石墨烯制作出立体结构，然后用气相沉积法给立燃料电池车是利用车上装载的氢与空气中的体结构镀上氮和硫。结果发现，镀上的氮和硫的量氧进行化学反应产生的电来驱动车辆。由于燃料电越多，就越能高效催化制造出更多的氢。池车只排放少量的水，几乎不排放其他污染物质，研究人员指出，如果在石墨烯催化剂中再加入被认为是清洁的下一代汽车。然而燃料电池车的电镍，其制氢能力就可以超越铂催化剂，预计将此技池成本居高不下，原因之一就是电池中需要使用铂术市场化后，可使燃料电池成本大大下降。