電脫鹽污水處理技術(shù)工藝方案
1. 電脫鹽污水產(chǎn)生的原因
隨著國(guó)家各大油田相繼開(kāi)發(fā)以及進(jìn)口原油的增多,各煉化廠原油來(lái)源多元化,成分復(fù)雜;
同時(shí)隨著原油開(kāi)采的深入,原油品質(zhì)有所下降,重質(zhì)化、劣質(zhì)化原油增多;
各大煉化廠為了提高效益,增加原油利用率,通常將回收重污油經(jīng)初步處理后摻回到原油中進(jìn)行混煉,進(jìn)一步加劇原油乳化;
設(shè)備運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng),有時(shí)甚至超負(fù)荷運(yùn)行,維護(hù)、操作等不到位等
以上原因?qū)е码娒擕}裝置破乳效果不佳,電脫鹽罐油水界位不穩(wěn)定,出水含油嚴(yán)重超標(biāo),即給下游污水處理廠帶來(lái)巨大的沖擊又導(dǎo)致大量?jī)?yōu)質(zhì)原油浪費(fèi),如不加以處理,不符合當(dāng)前節(jié)能環(huán)保和綠色經(jīng)濟(jì)的要求,給企業(yè)造成環(huán)境和名譽(yù)造成損失。
2. 現(xiàn)有電脫鹽含油污水特點(diǎn)
重質(zhì)油含量高,與污水密度非常接近,分離困難
含油量高,最高含油可達(dá)20%以上
污油油滴粒徑小,乳化嚴(yán)重,分離困難
含大量細(xì)微懸浮物,加重水質(zhì)原油乳化。
含鹽量和礦化度高,對(duì)設(shè)備腐蝕性大,且容易結(jié)垢造成設(shè)備堵塞。
含油硫化物、揮發(fā)酚等危險(xiǎn)氣體,嚴(yán)重影響廠區(qū)員工健康和破壞環(huán)境

表一、南方某煉化廠電脫鹽切出含油污水?dāng)?shù)據(jù)

表二、北方某煉化廠電脫鹽切水水質(zhì)數(shù)據(jù)
3. 現(xiàn)有電脫鹽含油污水處理技術(shù)
3.1重力沉降處理工藝-大罐沉降
目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)煉化廠采用重力沉降處理工藝,通常采用兩級(jí)大罐沉降,但從應(yīng)用情況來(lái)看,大部分無(wú)法滿足當(dāng)先新環(huán)保要求,經(jīng)常導(dǎo)致污水處理廠進(jìn)水含油超標(biāo),嚴(yán)重影響到污水處理廠達(dá)標(biāo)排放和回用。主要原因如下。
由于含油粒徑小,含油大量細(xì)微懸浮顆粒,乳化嚴(yán)重,重油比重高,污油密度與水非常接近,重力沉降僅能去除部分浮油,導(dǎo)致處理效果差。
大罐處于敞開(kāi)或者半封閉狀態(tài),酸性氣體外泄,嚴(yán)重影響周?chē)h(huán)境
占地面積大,基建成本高。
全手動(dòng),無(wú)法自動(dòng)控制,清理和檢修全靠人力。
結(jié)論:大罐沉降處理工藝效果不明顯,已無(wú)法滿足進(jìn)入污水處理廠和環(huán)境保護(hù)要求。

圖一、大罐沉降工藝現(xiàn)場(chǎng)
3.2重力沉降處理工藝-油水分離器
目前部分煉化廠開(kāi)始嘗試采用油水分離器對(duì)電脫鹽含油污水進(jìn)行處理,但效果仍然不是很理想,出水含油仍然較高,無(wú)法滿足下游處理要求。存在如下問(wèn)題:
由于含油粒徑小,含油大量細(xì)微懸浮顆粒,乳化嚴(yán)重,重油比重高,污油密度與水非常接近,雖然較大罐沉降除浮油效率有提高,但無(wú)法去除重污油和乳化油,處理仍然不理想。
分離器只能分離浮油和部分分散油,對(duì)乳化油無(wú)效果,起不到破乳作用,出水含油仍然高
抗沖擊性能差,除油效果不穩(wěn)定,無(wú)法滿足電脫鹽含油污水處理波動(dòng)劇烈的要求。
沉降時(shí)間長(zhǎng),占地面積大
結(jié)論:雖然油水分離器較大罐沉降處理工藝有一定的改進(jìn),但效果仍然有限,僅靠傳統(tǒng)油水分離器仍然無(wú)法滿足處理要求。

圖二、油水分離器處理工藝
3.3旋流離心處理工藝-水力旋流器
目前部分煉化廠開(kāi)始嘗試采用水力旋流器對(duì)電脫鹽含油污水進(jìn)行處理,目前在江西、湖南、山東等某煉化廠有此類設(shè)備,從目前了解的情況來(lái)看,由于電脫鹽來(lái)水含油波動(dòng)劇烈,多數(shù)處理效果較差,去除效率只有50%~60%,出水含油仍然高達(dá)10000mg/L,且設(shè)備運(yùn)行三個(gè)月左右,就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的堵塞,嚴(yán)重影響電脫鹽裝置正常運(yùn)行,目前多數(shù)應(yīng)用該類型設(shè)備煉廠已停用該設(shè)備。主要存在如下問(wèn)題:
由于含油粒徑小,含油大量細(xì)微懸浮顆粒,乳化嚴(yán)重,重油比重高,與污水密度接近,導(dǎo)致分離效果差(分離效率50%~60%),出水含油高。
抗沖擊性能差,除油效果不穩(wěn)定,無(wú)法滿足在含油量波動(dòng)劇烈的情況下,出水含油量持續(xù)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
由于污水含鹽量高,礦化度高,旋流管容易結(jié)垢,嚴(yán)重時(shí)造成旋流器無(wú)法正常工作,嚴(yán)重影響電脫鹽裝置運(yùn)行
運(yùn)行需要壓力較高,提增加壓力提升泵,能耗高

圖三、水力旋流器處理工藝
3.4旋流離心處理工藝-離心萃取分離
離心萃取分離技術(shù)是一種較新的處理技術(shù),目前正在一些煉化廠進(jìn)行中試,但從目前中試的效果來(lái)看,仍然不是很理想,存在如下問(wèn)題:
由于含油粒徑小,含油大量細(xì)微懸浮顆粒,乳化嚴(yán)重,重油比重高,油水密度差非常小,而離心萃取分離仍然應(yīng)用油水密度差來(lái)分離,處理效果仍然不理想,無(wú)法滿足要求。
需要添加一定量的的萃取劑(或輕組分相),運(yùn)行成本高。
抗沖擊性能差,除油效果不穩(wěn)定,無(wú)法滿足在含油量波動(dòng)劇烈的情況下,出水含油量持續(xù)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
運(yùn)行需要加裝高速離心機(jī),可靠性差,能耗高。
結(jié)論:離心萃取分離技術(shù)由于運(yùn)行成本高,除油效果不穩(wěn)定,能耗高、可靠性差仍然無(wú)法滿足處理要求。

圖四、離心萃取分離器示意圖
4. 電脫鹽含油污水處理難點(diǎn)
煉化電脫鹽污水含油量大且波動(dòng)劇烈,對(duì)設(shè)備抗沖擊性要求強(qiáng)
乳化嚴(yán)重,破乳是關(guān)鍵,化學(xué)破乳可靠性差,不適用于,物理方法破乳是核心技術(shù)問(wèn)題
油水密度非常接近,僅僅依靠?jī)烧呙芏炔畹姆蛛x方式遠(yuǎn)不能達(dá)到效果,必須采用加快油水分離技術(shù)
污水腐蝕性強(qiáng),又容易結(jié)垢,還含大量泥砂,需采用抗堵塞和除泥砂的設(shè)備
需要可靠性和穩(wěn)定性強(qiáng)的設(shè)備
5. 煉化電脫鹽污水處理最新解決方案
5.1科力邇解決方案
科力邇科技根據(jù)煉化電脫鹽切出含油污水的特點(diǎn)和難度,經(jīng)多年研究和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,開(kāi)發(fā)了全新、高效解決方案,能夠徹底解決困擾大部分煉化廠電脫鹽污水處理嚴(yán)重超標(biāo)排放的難題。主要工藝如下:

圖五、科力邇工藝簡(jiǎn)圖
電脫鹽切出含油污水經(jīng)換熱冷卻后,進(jìn)入高效油水分離器,污水中浮油、分散油和部分乳化油在分離器中聚集、聚結(jié)成大油團(tuán),快速?gòu)奈鬯蟹蛛x進(jìn)入集油包排出,初步油水分離后污水仍然含有大量乳化油再進(jìn)入高效旋流溶氣氣浮(CDFU)進(jìn)行進(jìn)一步處理,乳化油被超微氣泡撲捉后在旋流作用下不斷集聚、聚結(jié)破乳形成油團(tuán)快速?gòu)奈鬯蟹蛛x,破乳聚結(jié)后原油排出,處理后污水進(jìn)入污水處理廠管網(wǎng)進(jìn)行進(jìn)一步處理。
5.2科力邇整體解決方案優(yōu)勢(shì)
擺脫了傳統(tǒng)僅僅依靠油水密度差的分離模式,依靠氣-水、油-氣-水密度差,使得除油基本不受污油密度影響,大大提高分離效率。
采用高效聚結(jié)/斜板壓力除油器,具有分離效率高,抗沖擊性能強(qiáng),不易堵塞,能耗低等優(yōu)勢(shì)
采用高效緊湊型溶氣氣浮裝置,結(jié)構(gòu)緊湊、分離效率高,在無(wú)需加任何化學(xué)藥劑情況下,能夠有效去除乳化油,可靠性高,處理效果穩(wěn)定。
整套處理工藝除油效率高,需要壓力低(<0.15Mpa),能耗低,不易堵塞,抗沖擊性強(qiáng),可靠性高,能夠保證電脫鹽污水含油劇烈波動(dòng)的情況下,經(jīng)處理后持續(xù)穩(wěn)定滿足進(jìn)入污水處理廠的要求(<100mg/L)。
自動(dòng)控制運(yùn)行,自動(dòng)化程度高,運(yùn)行和維護(hù)人工成本低。
全封閉式運(yùn)行,無(wú)危險(xiǎn)氣體外泄,對(duì)員工和周?chē)h(huán)境影響小
設(shè)備價(jià)格合理,性價(jià)比高,經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著
6. 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果
6.1 西北某大型石化廠現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試

圖六、某大型石化公司現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試(5m3/h)

圖六、現(xiàn)場(chǎng)取樣
6.2南方某大型石化廠現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試

圖七、測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)(5m3/h )

圖八、電脫鹽出水

圖九、設(shè)備出水