炼厂汽提净化水处理回用的方法与流程

1.本发明涉及污水处理技术领域，具体而言，涉及一种炼厂汽提净化水处理回用的方法。


背景技术：

2.炼油厂在加工含硫原油时，常减压、催化裂化、延迟焦化、加氢精制等工艺装置都要排出大量酸性水(含硫污水)，酸性水在炼厂工艺废水总排放量占比最高，可达炼厂工艺污水总量的50％以上。我国炼油厂多采用汽提法处理酸性水，污水中的硫化氢、氨通过汽提的方式进行脱除并加以回收，回收的硫化氢通过硫磺回收装置回收硫。虽然经过汽提处理的获得的净化水相比处理前的酸性水，其硫、氮等污染物负荷已经大大降低了，而且具备低硬度低盐度的优点，但是酸性水汽提装置产生得到的净化水其实并不“净”，仍然属于炼化污水，含有酚类、苯胺等有机污染物，其cod值往往超过1000ppm。
3.目前，炼油厂酸性水经过汽提处理得到的净化水主要回用作电脱盐注水，但由于炼厂各工艺单元的配置特征限制和没有适当的预处理不能可靠地作为炼厂各工艺单元的工艺水回用，净化水的回用或串级利用的效率普遍难以超过50％，其余未能回用的净化水只能作为废水直接排放进入炼油厂污水处理场，既给污水处理厂污水处理和环保达标造成较大压力，同时也没有充分利用水资源增加了新鲜水消耗。


技术实现要素：

4.本发明旨在提供一种炼厂汽提净化水处理回用的方法，以降低炼油企业单位原油加工量的新鲜水水耗和排污率。
5.为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种炼厂汽提净化水处理回用的方法。该方法包括以下步骤：1)利用选择性膜a分离处理炼厂汽提净化水，得到第一截留液和第一透过液，第一截留液作为炼厂电脱盐工艺水回用，第一透过液进入cod去除反应器；2)向第一透过液投加复合型cod去除反应剂进行cod去除反应，得到净化水废水；3)利用选择性膜b对经过净化水废水进行液液分离，得到第二截留液和第二透过液，第二透过液回用作为炼厂工艺用水或循环水补水，第二截留液排放进入炼厂污水处理厂。
6.进一步地，选择性膜a为对炼厂汽提净化水回收率不超过50％的反渗透膜或纳滤膜。
7.进一步地，选择性膜b为对净化水废水脱盐率不小于99％的反渗透膜或纳滤膜。
8.进一步地，复合型cod去除反应剂包括a类药剂、b类药剂和c类药剂，其中，a类药剂为类炭烯结构的合成催化剂，b类药剂为臭氧、空气和双氧水中的一种或多种，c类药剂为亚硫酸钠或硫代硫酸钠。
9.进一步地，其中，a类药剂在复合型cod去除反应剂中的质量百分含量为0.1％～3％，b类药剂在复合型cod去除反应剂中的质量百分含量为85％～98％，c类药剂在复合型cod去除反应剂中的质量百分含量为0.5％～2％。
10.进一步地，复合型cod去除反应剂的投加剂量为1～10g/l第一透过液。
11.进一步地，cod去除反应中还包括对反应体系进行搅拌混合。
12.进一步地，搅拌混和为水力混和、曝气混和和机械搅拌中的一种或多种。
13.进一步地，搅拌混和的时间为10min～90min。
14.进一步地，炼厂汽提净化水中的硫化物含量≤20ppm，氨氮≤50ppm，cod为600mg/l～2000mg/l。
15.应用本发明的技术方案，将cod去除反应器 双膜分离(选择性膜a和选择性膜b)的联合工艺应用于炼厂酸性水汽提装置净化水的处理回用，确保各级出水的水质符合炼油厂各类工艺装置的水质要求，并且最终需要进入炼油厂污水处理场的污水量足够低，为降低炼厂污水处理设施负荷，降低炼油企业单位原油加工量的新鲜水水耗和排污率，提供了一条新的技术途径，可以应用于炼油工业点源污染治理和清洁生产等污水处理领域。
附图说明
16.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
17.图1示出了根据本发明一实施方式的炼厂汽提净化水处理回用的方法的流程示意图。
具体实施方式
18.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
19.本发明拟将炼厂酸性水汽提装置净化水按照分质处理分质回用的原则，处理至符合炼油厂回用和串级使用的工艺用水水质相关指标要求，解决净化水对炼油厂污水处理场的冲击，将净化水的回用率提升至90％以上，并且可以显著节省炼油厂的新鲜水耗。
20.炼厂常规操作是直接利用净化水低盐低硬度的特性，可以不经过专门的预处理就直接回用作为电脱盐装置的进水，但受电脱盐装置用水水量的限制导致净化水回用率偏低。
21.本发明根据净化水水质特点和回用工艺的水质需求，首次提出cod去除反应器 双膜分离的联合工艺应用于炼厂酸性水汽提装置净化水的处理回用，确保各级出水的水质符合炼油厂各类工艺装置的水质要求，并且最终需要进入炼油厂污水处理场的污水量足够低，为降低炼厂污水处理设施负荷，降低炼油企业单位原油加工量的新鲜水水耗和排污率，提供了一条新的技术途径，可以应用于炼油工业点源污染治理和清洁生产等污水处理领域。
22.根据本发明一种典型的实施方式，提供一种炼厂汽提净化水处理回用的方法。参见图1，该方法包括以下步骤：1)利用选择性膜a分离处理炼厂汽提净化水，得到第一截留液和第一透过液，第一截留液作为炼厂电脱盐工艺水回用，第一透过液进入cod去除反应器；2)向第一透过液投加复合型cod去除反应剂进行cod去除反应，得到净化水废水；3)利用选择性膜b对经过净化水废水进行液液分离，得到第二截留液和第二透过液，第二透过液回用作为炼厂工艺用水或循环水补水，第二截留液排放进入炼厂污水处理厂。其中，选择性膜a
用于初步净化分离汽提净化水，得到满足炼厂电脱盐工艺用水的浓水(第一截留液)和硬度离子及降低cod浓度的第一透过液；选择性膜b用于最终净化分离汽提净化水，得到满足炼厂工艺用水或循环水补水水质要求的第二透过液和可排入炼厂污水处理厂的第二截留液；复合型cod去除反应剂用于降低进入选择性膜b的进水cod，利于选择性膜b处理后的水质cod达标。
23.应用本发明的技术方案，将cod去除反应器 双膜分离(选择性膜a和选择性膜b)的联合工艺应用于炼厂酸性水汽提装置净化水的处理回用，确保各级出水的水质符合炼油厂各类工艺装置的水质要求，并且最终需要进入炼油厂污水处理场的污水量足够低，为降低炼厂污水处理设施负荷，降低炼油企业单位原油加工量的新鲜水水耗和排污率，提供了一条新的技术途径，可以应用于炼油工业点源污染治理和清洁生产等污水处理领域。
24.优选的，选择性膜a为对炼厂汽提净化水回收率不高于50％的反渗透膜或纳滤膜；实现对汽提净化水进行分流和分质操作，对于浓水(截留液)这种硬度合格的高cod废水，是可以满足电脱盐工艺需求的，而透过液的cod浓度大大降低，可以再经过cod去除和选择性膜b的处理满足炼厂工艺用水或循环水补水水质要求。
25.优选的，选择性膜b为对净化水废水脱盐率不小于99％的反渗透膜或纳滤膜；可以生成满足炼厂工艺用水或循环水补水水质要求的透过液。
26.根据本发明一种典型的实施方式，复合型cod去除反应剂包括a类药剂、b类药剂和c类药剂，其中，a类药剂为类炭烯结构的合成催化剂，为cod氧化去除反应的催化剂；b类药剂为臭氧、空气和双氧水中的一种或多种，为cod氧化去除反应的氧化剂；c类药剂为亚硫酸钠或硫代硫酸钠，为膜的保护剂。
27.优选的，其中，a类药剂在复合型cod去除反应剂中的质量百分含量为0.1％～3％，b类药剂在复合型cod去除反应剂中的质量百分含量为85％～98％，c类药剂在复合型cod去除反应剂中的质量百分含量为0.5％～2％。此种组分的复合型cod去除反应剂既具备较好的性能，也具有较好的经济价值。
28.在本发明一实施方式中，复合型cod去除反应剂的投加剂量为1～10g/l第一透过液，既能够满足反应，也不会因添加过量造成浪费。
29.优选的，cod去除反应中还包括对反应体系进行搅拌混合，典型的，搅拌混和为水力混和、曝气混和和机械搅拌中的一种或多种；搅拌混和的时间为10min～90min。
30.根据本发明一种典型的实施方式，炼厂汽提净化水中的硫化物含量≤20ppm，氨氮≤50ppm，cod为600mg/l～2000mg/l。
31.本发明从净化水水质特点和回用工艺的水质需求出发，按照清洁生产和水资源最大化利用的原则，利用特别选配的氧化剂和分离膜的氧化降解cod作用和分离减量作用，消解炼厂酸性水汽提装置净化水中的特有的有机污染物，降低污水的化学需氧量和腐蚀结垢影响，达到污水分质处理分质回用的优化处理回用效果，且不会对污水造成二次污染，其出水符合炼油厂有关工艺的工艺用水需求以及污水处理场进水水质相关指标，是实现炼厂汽提净化水高效处理回用和提高炼油企业水资源利用率的有效技术方法。本发明的净化水处理和回用工艺技术方法可以有效解决现有炼厂酸性水汽提装置净化水缺乏处理回用技术和回用效率低、易对污水处理厂造成污染影响等问题。
32.本发明实现了炼厂汽提净化水低成本、高效回用，处理后的出水满足炼油厂有关
工艺的工艺用水和炼油厂污水处理场进水水质相关指标要求，实现污水分质处理分质回用，降低炼油企业的单位原油处理的新鲜水耗和排污水量，提升炼油企业水资源综合利用的效率。
33.下面将结合实施例进一步说明本发明的有益效果。
34.实施例1
35.某大型炼油企业炼制原料油为主要为高硫油，近年来面临着进厂原油趋于劣质化(高硫、高酸)，国标要求出厂产品进一步清洁化(低硫)，和国家对炼油企业用水定额不断减少的多重刚性约束，对提升全厂水资源综合利用的需求也随之迫切。企业的酸性水汽提装置仅对净化水中的硫化物和氨氮分别有含量不超过20ppm和50ppm限制，其cod值往往超过1400ppm，除了可以串级利用作为电脱盐装置工艺水外，其他装置均由于净化水过高的cod浓度而难以回用，净化水的回用率一般不超过45％，甚至企业污水处理厂也认为净化水的cod浓度偏高，会对污水处理场的运行造成冲击影响，导致生化单元出水cod难以满足达标外排标准。企业需要增加净化水处理回用工艺，实现节水减排，提升水资源利用效率。
36.本实施例提供了上述某炼油企业酸性水汽提装置净化水处理回用的方法，具体包括以下步骤：
37.1.试验原水取自该厂酸性水汽提装置净化水；
38.2.试验原水进入选择性膜a(陶氏nf90)分离单元，截留的浓水可以满足电脱盐装置工艺用水的水量水质需求，经膜处理的透过液进入cod去除反应处理器；浓水截留率约为50％；
39.3.选择性膜a分离单元的透过液进入cod去除反应处理器，复合型去除cod反应剂(o3和h2o2)投加量为5g/l,机械搅拌，确保复合型去除cod反应剂流体同试验原水充分混和反应。停留时间为45min；
40.4.cod去除反应处理器出水进选择性膜b(陶氏bw30)分离单元，对污水的稳定脱盐率不小于99％；
41.5.选择性膜b分离单元，经膜处理的透过液可以满足炼油厂有关工艺的工艺用水水质要求送往炼厂工艺装置，截留的浓水进入污水处理场处理。
42.在优化的工艺或试验条件下(选择性膜a为nf90，水回收率46％；选择性膜b为bw30，tds去除率为93％；复合型去除cod反应剂投加量为5g/l，其中a类药剂占2％，b类药剂占96％(o3浓度3.2g/l，h2o2浓度1.6g/l)，c类药剂占2％)，上述酸性水汽提装置净化水处理回用工艺的进水及处理出水的主要水质指标见表1。可见，经本实施例的方法处理后，净化水经过分质分级处理的各股出水能分别满足炼厂各不同工艺用水的水质要求，净化水的回用率显著提升近100％。
43.表1原油电脱盐废水预处理测试结果
[0044][0045]
实施例2
[0046]
基本与实施例1相同，优化的工艺或试验条件：选择性膜a为nf90，水回收率46％；选择性膜b为bw30，tds去除率为91％；复合型去除cod反应剂投加量为10g/l，其中a类药剂占0.1％，b类药剂占98％(o3浓度5.0g/l，h2o2浓度2.0g/l，空气3.0g/l)，c类药剂占1.9％。
[0047]
进水及处理出水的主要水质指标见表2。
[0048]
表2
[0049][0050][0051]
实施例3
[0052]
基本与实施例1相同，优化的工艺或试验条件：选择性膜a为nf90，水回收率46％；选择性膜b为bw30，tds去除率为93％；复合型去除cod反应剂投加量为3g/l，其中a类药剂占3％，b类药剂占96.5％(o3浓度1.9g/l，h2o2浓度1.0g/l)，c类药剂占0.5％。
[0053]
进水及处理出水的主要水质指标见表3。
[0054]
表3
[0055][0056]
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
[0057]
1、本发明能够实现炼厂汽提净化水的高效处理和回用，分质处理出水符合炼油厂有关工艺的工艺用水和炼油厂污水处理场进水水质相关指标要求，实现了分质分级回用，既可以节省炼厂新鲜水的消耗，还降低了炼油厂污水处理场的负荷通过，强化提升炼厂污水水量占优的净化水的综合回用率和串级使用效率近一倍，从而提升了炼厂的水资源综合利用效率。
[0058]
2、本发明具有高效去除cod，工艺流程简短，运行空间紧凑，运行控制简便可靠，所需药剂量少且不会对污水造成二次污染，能降低炼厂单位原油新鲜水耗和排水量，减轻污水处理设施负荷，降低炼油企业综合污水处理成本，提高企业环境处理达标率。
[0059]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。