超滤＋反渗透＋三效蒸发器污水处理工艺在天然气处理终端的应用 3页

'石工程建设采输技术l超滤+反渗透+三效蒸发器污水处理工艺在天然气处理终端的应用郭伟中国石油天然气管道局天津设计院，天津300457doi：l039694．issn．1001-2206．2015．04．014摘要：为实现天然气陆上处理终端循环水污水零排放，对常规循环水处理工艺进行改进，采用“多介质过滤器+超滤+反渗透+三效蒸发器”工艺。介绍了该工艺的工艺流程、主要装置和参数。该新型循环水排污处理系统经过现场试运，运行平稳，各项指标均达到了设计要求，实现了经超滤装置、反渗透装置处理合格的清水输送至循环水池最终回用的目的，含盐量较高的浓水经过三效蒸发装置的处理，最终实现产出的结晶盐外运，使水资源得以充分利用，既避免了污水排放对环境造成的影响，又节约了大量了清水资源。关键词循环水排污水；污水回用；超滤；反渗透；三效蒸发器ApplicationofSewageWaterTreatmentProcesswithUltra-filtration+Re-verseOsmosis+Three—efectEvaporatorMethodinNaturalGasTreat-mentTerminaIInordertorealizetheajmofzerodrainageofsewagewaterwhichisproducedfrOmcyclingwatersysteminanonshorenaturalgastreatmentterminal，theconventionalcyclingwatersewagetreatmentprocessisimprovedandthemulti—mediafilter+ultrafiltration+reverseosmosis+three—effectevaporatormethodiSapplied．Itsprocessflow，mainequipmentandparametersareintroduced．ThenewtypecyclingwatersystemforsewagewatertreatmentanddrainageworkswelljnfieldtriaIrun．1tsoperationspecificationssatisfythedesignre-quirementsandrealizetheaimofcyclingwaterreuseafterultra—filtrationandreverseosmosistreatment，andcrystallizationsaltiSproducedfrOmtreatedhighersalinitywaterbythree—effectevaporator．ThusthewatersourceiSfullyutilized，whichavoidsenvironmentaIpollutionandsavesalargeamountoffreshwaterresource．Keywordscyclingwatersewage；wastewaterreuse；ultrafiltration；reverseosmosis；three-effectevaporator中海石油深水天然气珠海高栏终端位于广东省珠每天需要补充新鲜水约为1080m。，年耗水量约为海市高栏港经济开发区，是目前国内设计处理规模最39万m。，水资源浪费较大，加大了运行成本。为满大的陆上天然气处理终端，一期工程设计处理规模足中海油业主提出的“建设先进、环保、绿色的国内为12O亿m3／a，设计循环冷却水量约为4000m3／h，一流的示范性天然气陆上处理终端”的要求，对该工第41卷第4期59■■■一 _采输技术石工{jc建设程循环水排污水进行进一步的处理，实现终端循环水处理量为3m3／h的三效蒸发器装置，结晶制盐，实污水零排放的目标。现污水的零排放。1工艺流程2主要装置及设计参数1．1常规循环水处理工艺2．1多介质过滤器循环水处理系统前端采用常规的循环水处理方多介质过滤器是反渗透系统的重要预处理装式，即采用投加缓蚀剂、阻垢剂降低循环水系统中电置，主要利用石英砂、无烟煤为滤料的过滤设备，化学腐蚀和微生物腐蚀以及减少水垢和污垢的形成，它的作用是滤除原水带来的细小颗粒、悬浮物、胶投加杀菌剂氏微生物对循环水系统水质的影响，同体、藻类、油及有机物等影响后续单元运行的杂质，时在循环水系统中设置旁流过滤的过滤器，用于去除以及经加药后形成的矾花，从而保证其出水水质达循环水中不断增长的黏泥、生物残骸、尘埃和其他机标。械杂质。循环水系统常规的水处理方式INWIJ此为止，本单元采用直径1600mm多介质过滤器2台，随着系统长期的连续运行，循环水的浓缩倍数不断增设备总的正常出水能力为15m3／h。加，产生的浓水按常规的处理方式即直接外排，进而2．2超滤装置需补充大量的清水，造成水资源的浪费。本设计考虑两种措施将此部分浓水加以充分利用：其一，将系统超滤(UF)是介于微滤和纳滤之间的膜过滤过的浓缩倍数提高至5倍；其二，将浓缩倍数为5倍的程，超滤装置主要采用机械筛分原理，是一种以膜两浓水进一步处理以实现回用至循环水系统并减少清水侧压差为推动力的溶液分离过程n1，它的作用是可有补水量的目的。效去除水中的微粒、胶体、细菌、热源及高分子有机物质，确保出水满足反渗透的进水要求，即SDI<5，1．2新型循环水处理工艺浊度<1NTU。超滤过程无相转化，常温下操作，对本设计采用“多介质过滤器+超滤装置+反渗热敏性物质的分离尤为适宜，并具有良好的耐温、耐透装置+三效蒸发器装置”工艺处理循环水系统的酸碱和耐氧化性能，能在温度低于60。C、pH为2～排污水，工艺流程见图1。11的条件下长期连续使用。本超滤装置设计生产能PAC、杀菌剂力为15m3／h。2．3反渗透装置反渗透(RO)是一种以压力梯度为动力的膜分匝国悃蟹一煎闻离过程，其如同分子过滤器一样，可有效地去除水中的溶解盐类、胶体、细菌和有机物。反渗透过程是自然渗透的逆过程，在使用过程中，为产生反渗透过程，需用水泵给含盐水溶液施加压力，以克服其自然渗透压，从而使水透过反渗透膜，而将水中溶解盐类等杂质阻止在反渗透膜的另一侧；同时为防止原水中溶解盐类杂质在膜表面聚集，运行时浓水不断地冲洗膜表面并将浓水中及膜面上的杂质带出，继而实现反渗透除盐净化的全过程。反渗透装置配置5um保安过滤器、高压泵、RO装置本体、清洗系统、dp洗系统和控制系统等全套设施。本反渗透装置一段反渗透装置设计生产能力13．5m3／h，二段反渗透装置设计生产能力5m3／h，除盐率达95％以上。 郭伟：超滤+反渗透+三效蒸发器污水处理工艺在天然气处理终端的应用采输技术_装置+反渗透装置+三效蒸发器装置)已完成单机2．4三效蒸发器装置试运及系统联合试运，整个系统运行平稳，各项指标本设计采用的三效蒸发器装置工艺流程见图2。均达到了设计要求。通过该工艺在终端项目中的首次应用，实现了经超滤装置、反渗透装置处理合格的清水输送至循环水池最终回用，含盐量较高的浓水经过三效蒸发器装置的处理，最终实现产出的结晶盐外运，使水资源得以充分利用，既避免了污水排放对环境造成的影响，又节约了大量的清水资源。4结束语“多介质过滤器+超滤装置+反渗透装置+三效图2三效蒸发器装匿工艺流程蒸发器装置”工艺的成功应用，每年可为终端节约市本三效蒸发器装置可进行三效顺流蒸发，物料依政补充清水10．92万t，每吨水价按2．5元计，每年次进入一效蒸发器、二效蒸发器、三效蒸发器，从三累计可节约水费约27．3万元，经济效益可观。本设效蒸发器排出盐分晶浆。计工艺为国内海洋石油处理终端首次应用，该技术有三效蒸发器主要包括蒸发器、分离器、预热器、较高的实用价值和良好的推广前景。尾凝器、尾凝液罐、旋液分离器、进料泵、浓缩液出参考文献料泵、凝液泵、强制循环泵真空泵、卧式螺旋离心机、配套框架平台等。1】邹家庆工业废水处理技术IM】．北京：化学工业出版社，2003本项目为首次将三效蒸发器应用于天然气终端循作者简介：环水排污水处理。郭伟(1980一)，男，山西平遥人，高级工程师，2003年毕业3运行效果于天津城市建设学院给水排水专业，从事工业与民用污水处理项目、给排水、消防工程、油田注水工程等设计工作。现场经过近一个月的工艺、电气、仪表系统联合调试，循环水排污处理装置(多介质过滤器+超滤收稿日期：2014—12—21—一+一—一+“+”—”—卜”—“—卜”—卜一——“—·”—“+”—+r”—一十—-卜“—+⋯一”—十”—卜——一—-—+_一—卜一—-—-+—+_-—卜-—卜一—“+十一+一+一+*-F一十⋯4-+-4"-一+一+*十(上接第58页)保温管道焊接完成(标段施工单位)参考文献+I焊口无损检测(无损检测单位)[1】张红磊，朱荣贵，韩文礼，等．提高玻璃钢外护直埋保温管预制质●量的措施【J】l管道技术与设备，2012(5)：35—37玻璃钢保温丰t-口施工(补口施工单位)【2】张红磊，董运保，韩文礼，等．大口径玻璃钢外护直埋保温管制作●回填(标段施工单位)过程中的质量控制．石油工程建设，2008，34(1)：33—35．【31郑其俊，崔双民，钱立宪，等．经济型高温直埋保温管的设计研究圈5玻}罔保温补口流程恿【J】_石油工程建设，2004，30(6)：46—49保温管焊接完成，标段施工单位交给无损检测单【4】莫理京，张骐．关于直埋保温管道传热计算方法的探讨[J】l石油工程建设，2002，28{1)：13—17．位探伤，无损检测合格后再通知标段施工单位，然后【5】蒋林林，韩文礼，张红磊，等．大口径玻璃钢外护保温管补口工艺由标段施工单位通知补口施工单位进行补口操作，在及质量控氘IJ【J1．管道技术与设备，2013(3)：33—35．补口未完成之前，标段施工单位必须保证补口操作坑的有效降水，避免玻璃钢未固化前被水浸泡，待补口作者简介：施工完成后，补口单位通知标段施工单位进行回填。张红磊(1978-)，男，河南郑州人，高级工程师，2004年毕业于针对交接频繁的问题，通过应用专门的补口交接流转天津大学材料学专业，硕士，主要从事油田保温节能技术研究工作。单，保证了补口施工中各个环节有序进行，进而加快了工程的整体施工进度。收稿日期：2014-12一O8；修回日期：2015-01—01'