循環(huán)水零排放節(jié)能技術改造分析

　　本文《 循環(huán)水零排放節(jié)能技術改造分析 》旨在分析通過自主研發(fā)、對循環(huán)水進行零排放節(jié)能改造，減少供水量、排放量等。

　　0 引言

　　某小氮肥企業(yè)，通過自主研發(fā)，對循環(huán)水系統(tǒng)進行改造。該項改造投資較少，效果較好，增加了循環(huán)水使用周期，減少污水排放量，減少了供水量，節(jié)約了水資源。

　　1 現循環(huán)水運行情況

　　1.1 閉路循環(huán)

　　把造氣循環(huán)冷卻水、鍋爐煙氣洗滌水、尿素循環(huán)冷卻水、甲醇循環(huán)冷卻水、合成循環(huán)冷卻水、精餾循環(huán)冷卻水、脫碳循環(huán)水、脫硫循環(huán)水、變換循環(huán)水采用獨立的閉路循環(huán)

　　把各路循環(huán)排污的水按含有的不同成份單獨或集中處理，處理后的水再作為補充水補入循環(huán)系統(tǒng)，完成再利用。由于鍋爐排污水、變換排污水、熱水塔倒淋水、造氣蒸汽冷凝液含有雜質及各種鹽分較少可將其直接通入2#尿素循環(huán)水，這樣廢水再利用減少了補水的用量，節(jié)約能源降低了成本。  

　　1.2 循環(huán)水補充水水源

　　1.2.1 反滲透水含有的鹽分、細菌以及有機物很少，采用反滲透水補水可以降低設備的結垢率和減少細菌繁殖。使用的兩套反滲透系統(tǒng)，產生的反滲透水一部分用于預除鹽處理，減輕了脫鹽系統(tǒng)離子交換樹脂的負荷和樹脂再生劑用量;另一部分反滲透水用于循環(huán)水系統(tǒng)的補水，即可降低成本，又可保證補水質量。   

　　1.2.2 用一次水作為補充水，含鹽分、細菌、有機物都較高，補水質量較差但費用低。常補一次水會使循環(huán)水離子含量猛增，水質變化較快。因此只有在反滲透水不夠用或循環(huán)水各項離子含量低時，才會補一次水。

　　1.2.3 終端水是各套循環(huán)水的排污水，因此水的質量較差，濁度、鹽分含量高以及微生物都較多，是需要經過二次處理的水。經過終端池化學處理，沉降后的水再補入合成甲醇循環(huán)水。如果處理不好就補入循環(huán)水，將加重循環(huán)水水質的惡化，因此要重視終端水水質處理指標。   

　　1.3 結垢、腐蝕、菌藻問題

　　循環(huán)水回水經冷卻塔曝氣與空氣接觸，利用水的蒸發(fā)散熱和接觸熱使水溫降低，而且經過冷排冷卻時都會蒸發(fā)散失一部分水，使水中含有的鹽分增高，加快設備腐蝕和結垢。水蒸發(fā)散熱過程中會引入空氣中的微生物、灰塵、污染氣體等，而循環(huán)水由于養(yǎng)分的濃縮，水溫升高和日光照射，給細菌和藻類的迅速繁殖創(chuàng)造了條件，易形成沉積物附著在傳熱表面，即生物粘泥或軟垢。粘泥附著會引起腐蝕，冷卻水流量減少，進而降低冷卻效率;嚴重時會堵死管道，迫使停產清洗。另外循環(huán)水中含油會導致微生物快速繁殖、污泥的積蓄甚至設備的堵塞。油附著在設備上，會降低設備換熱效果。油也會與污泥結合，造成污泥上浮難以沉淀，加重了清除的困難。

　　2 處理方案

　　2.1 補充水的預處理。

　　一次水通過反滲透裝置降低水中鹽分、細菌以及有機物的含量，補入循環(huán)水后，可達到循環(huán)水長期運行不會使水質快速惡化，并且可減少補充水的用量和排污量，缺點是成本較高。終端水水質差，要想再利用，必須進行二次處理。通過化學處理方法改善終端池水質。設置緩沖池，用泵把污水打入加藥池同時加藥，可以保證水流量穩(wěn)定以及加藥量穩(wěn)定，絮凝效果好。加藥后的水流入沉降池，把大顆粒固體沉降下來后流入清水池，準備再補入循環(huán)水系統(tǒng)。穩(wěn)定后的循環(huán)水濁度基本保持在30～40NTU，進出口濁度最少能降40NTU，水質有很大的改善。   

　　2.2 循環(huán)水處理。

　　由于循環(huán)冷卻水易使設備發(fā)生結垢、腐蝕以及產生菌藻等現象，所以要進行水處理。該企業(yè)采用化學處理劑，即用緩蝕阻垢劑、殺菌劑來控制設備的結垢、腐蝕以及菌藻的繁殖。投加分散劑可將粘合在一起的泥團雜質等分散成微粒懸浮于水中，隨水流流動而不沉積，從而減少污垢對傳熱的影響，部分懸浮物還可隨排污排出。用殺菌劑后，殺死菌藻使粘泥減少，設備不易被粘泥堵塞，減少了設備清理的次數和降低了清理的難度。緩蝕劑可以在金屬表面形成一層保護膜，阻止電化學腐蝕的進行。

　　2.3 增加旁濾設備。

　　該企業(yè)在系統(tǒng)中增設旁濾設備，控制好了旁流量和進、出旁流設備的濁度，就可保持系統(tǒng)長時間運行下的濁度在控制指標內，進出口濁度差在20-50NTU，有效降低系統(tǒng)濁度，減少污垢形成。   

　　2.4 水的分類、分級使用。

　　油水分離，防止含油廢水再次污染不含油的廢水。集中回收廢水中的油，通過油回收裝置進行氧化(酸化)沉淀、過濾，達到潤滑油標準重新使用，變廢為寶，降低成本。污水雨水分離，落到地面的雨水中含有大量的泥沙、粘泥等懸浮物，濁度較高，還可能混有工業(yè)廢氣，溶有O2、CO2、N2細菌等，必須把它與污水分開收集，不能匯入一處，也可避免雨水匯入形成較大的水力負荷。水分級使用，尿素、脫碳循環(huán)水水質較好，補水主要采用反滲透水。甲醇、合成水質較差，補水主要采用終端水。   

　　2.5 終端水處理。

　　能否保證循環(huán)水污水零排放的順利實施，終端水的治理是關鍵。循環(huán)水濁度大，含鹽高的，針對這種現狀采用的方法是多種多樣的。  

　　2.5.1 該企業(yè)采用化學方法，用絮凝劑快速中和水中膠體顆粒表面的負電荷，又能在離子間起吸附作用，從而產生大顆粒絮凝物析出，再用助凝劑加大絮凝物顆粒，使其沉淀，降低水的濁度。但由于水流速度快絮凝顆粒不易沉淀，所以配以較好的過濾系統(tǒng)去除懸浮物。這種方法易于操作，但其受水量變化影響較大。  

　　2.5.2 如何去除水中鹽分，應用較廣的方法有三種，即離子交換法、反滲透法和電滲析法。離子交換法需要建立相應軟化設施，投資費用高，并且需要定期對離子交換樹脂進行再生，消耗大量的酸、堿，運行費用尤其高;反滲透法需要相應除鐵設施，投資費用高但運行費用較低;電滲析法對原水的水質要求不高，所需預處理設施簡單，投資費用較低，電滲析的耗電量與原水含鹽量基本成正比，含鹽量在500~4000mg/L，與其他脫鹽相比，運行費用最低。采用電滲析法，必須配以精密過濾系統(tǒng)去除懸浮物然后經電滲析除鹽，才能較好地降低水中的含鹽量，使之達到循環(huán)水補水的要求。  

　　2.5.3 一般小型污水處理都設置重力濃縮池，經濃縮后的污泥集中到附近大型污水處理廠或污泥塘處理;除此之外還可用污泥干化床，這種方法適用于氣候適宜，冬季不結冰的地區(qū)，干化后的污泥用作農肥或填埋;也可把污泥匯于污泥塘內，經長時間靜置沉淀后，上清液回流至水處理系統(tǒng)，沉積污泥定期清掘后堆肥或填埋。

　　3 污水零排放  

　　隨著循環(huán)經濟理念的深入人心，氮肥生產污水零排放項目會越來越多地在氮肥企業(yè)中推廣，而如何治理好循環(huán)水至關重要，只有有效地使用循環(huán)水才能使企業(yè)在環(huán)境保護與經濟發(fā)展上獲得雙贏。

　　瑞澤能源是一家專注節(jié)能環(huán)保產業(yè)的高新技術企業(yè)，擁有自主知識產權的“5S”流體輸送系統(tǒng)高效節(jié)能技術、電能質量優(yōu)化節(jié)電技術、循環(huán)水零排放技術，在水泵節(jié)能、風機節(jié)能、空壓機系統(tǒng)節(jié)能、供水系統(tǒng)節(jié)能、循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能、中央空調系統(tǒng)節(jié)能、電機系統(tǒng)節(jié)能、配電系統(tǒng)節(jié)能和循環(huán)水水處理等領域得到廣泛應用，公司依托三元流技術設計的三元流葉輪，用于水泵、風機、離心式空壓機的節(jié)能改造，技術應用可靠，業(yè)績優(yōu)良。

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