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              江蘇銘盛環境

              天然氣凈化廠廢水處理技術 寧波廢水處理公司

              文章出處:未知發表時間:2022-01-14 13:13:07


               

              圖片22 

                一、前言

               

                天然氣凈化廠廢水主要包括脫硫、脫水、硫磺回收、尾氣處置、循環水和鍋爐房等工藝設備的排污水,脫硫、脫水等設備的檢修廢水,辦公和食堂的生活污水。此外,還有化驗室廢水、酸水汽提塔事故排水,局部凈化廠還有原料氣帶入的氣田水。天然氣凈化廠廢水處置工藝可大致分為兩類:一類是高濃度廢水與中低濃度廢水摻合,采用中和生物法處置,一類是將中低濃度廢水采用生物法處置,高濃度廢水單獨處置。

               

                生物法的主要流程為:

               

                廢水隔油調理好氧混凝過濾排放,

               

                廢水預曝調理厭氧好氧沉淀排放。

               

                采用生物法存在的主要問題為:對進水濃度和水量大小請求比擬嚴厲,進水的濃度低,無法對高含鹽廢水處置實施處置,出水經常超標嚴重。

               

                二、高含鹽廢水的處置

               

                天然氣凈化廠對高含鹽工業廢水處理之前多采用深井回注法,主要流程為:廢水預處置回注廢棄井中。采用該法的存在的主要問題為:對回注井選擇請求較高,如遇回注井滲漏,廢水將滲入公開水系統,形成環境污染。近年來,國度對生態文化建立的關注力度日趨注重,環保曾經成為每個企業應盡的社會義務,如何處置天然氣凈化廠的高含鹽廢水以到達合理資源化,已成為必然趨向。

               

                關于高含鹽廢水,較為常見辦法主要有多效蒸發(MEE)、機械式蒸汽再緊縮(MVR)、高級氧化(AOPS)、正滲透(FO)、反滲透(RO)、電滲析(ED)等處置技術,有的以至采用多種技術的結合來資源化處置高含鹽廢水。

               

                三、蒸發結晶工藝在天然氣凈化廠廢水處置中的應用示例

               

                以四川某天然氣凈化廠為例,廢水主要來源是尾氣處置設備、循環水及鍋爐房的排污水等,原水水質如表1所示:

               

              圖片16 

                廢水水質的剖析結果標明,該天然氣凈化廠廢水存在以下特性:(1)主含為Na2SO4、NaCl及少量Ca2+,Mg2+,(2)含有一定的有機物,(3)TDS含量較低。對該類廢水的處置,可采用多種處置技術結合運用,以下兩種處置計劃可供參考。

               

                3.1 處置計劃一

               

                在對廢水預處置后采用一級RO滲透+納濾NF+ED電滲析+蒸發結晶處置工藝。在ED電滲析前增加納濾處置,可完成二價鹽與一價鹽的有效別離,此處置工藝將產生兩股濃水:

               

                1)納濾(NF)濃水:TDS約為100,000mg/L(主含為硫酸鹽)

               

                2)電滲析(ED)濃水:TDS約為200,000mg/L(主含為氯鹽)水質如表2所示:

               

              圖片17 

                關于濃水的處置,可采用兩套蒸發結晶設備分別實施處置。

               

                3.2 處置計劃二

               

                采用兩級RO滲透+蒸發結晶處置工藝,結合相圖原理,采用蒸發結晶對濃水實施分鹽,以到達鹽水別離,有價資源回收應用的目的。二級RO滲透產生的濃水擬采用一套蒸發結晶處置。

               

                水質如表3所示:

               

              圖片18 

                3.3 工藝計劃比選

               

                計劃一的優點是在蒸發結晶設備之前,對廢水實施了分鹽處置,進入蒸發結晶的水質比擬單一,對蒸發結晶設備的運轉和控制較為有益,缺陷是除了反滲透膜濃縮以外,需求額外建立納濾(NF)設備及電滲析(ED)設備,且后續需配套兩套蒸發結晶設備處置濃水,需思索兩套設備的運轉計劃,操作比擬繁瑣,工藝流程較長,一次性投資較高,占空中積較大,操作崗位較多,維護較費事。

               

                計劃二采用兩級RO實施提濃,RO膜的淡水可用于生產用水,濃水進入蒸發結晶,應用Na2SO4、NaCl兩種鹽溶解度的差別實施分鹽操作,蒸出水可用于設備回用及凈化廠補水。優點是工藝流程較短,一次性投資較小,占空中積較小,操作崗位較少,缺陷是分鹽操作在蒸發結晶設備實施,實踐操作中對蒸發終點的控制較為嚴厲,若控制不當,將影響硫酸鈉質量。

               

                綜合投資、占地、操作難易水平等要素,采用計劃二:兩級RO濃縮+蒸發結晶對上述廢水實施處置。

               

                3.4 工藝流程簡述

              圖片19 

               

                凈化廠產生的廢水首先進入RO膜處置設備,經過兩級膜濃縮后,淡水回用,濃水進入濃水池,經進料泵進入蒸發結晶系統。在蒸發結晶系統中,由于Na2SO4NaCl的溶解度不同,隨著水分的蒸發,料液進一步濃縮,Na2SO4優先結晶析出,構成硝漿,硝漿經漿料泵進入離心脫水系統,固液別離后,離心母液返回蒸發結晶系統,固體鹽作為工業鹽外賣。隨著蒸發的實施,進原水中的COD隨著水分的減少而實施富集,造成蒸發罐內料液粘度增大,嚴重影響蒸發過程中鹽的結晶,因而,當COD富集到一定濃度時,需將高濃度COD母液排入枯燥系統處置。

               

                3.5 蒸發結晶系統的控制

               

                由于需求在蒸發結晶系統中完成分鹽,同時對工業鹽的質量有嚴厲請求,因而關于蒸發終點的控制極為重要。

               

                以100℃Na2SO4-NaCl-H2O的相圖為例,簡述蒸發過程。

               

              圖片20 

                如圖所示,△AECNa2SO4的結晶相區,F點為本蒸發結晶設備的原料的組成點,隨著蒸發的實施,系統點F向水含量減小的方向挪動,O點與F點構成連線OF并向AB延伸,與CE交于G點,抵達G點后,蒸發過程進入Na2SO4相區,Na2SO4開端析出,隨著水分的蒸發,系統點從G點沿OF繼續挪動,與AE交于H點,為硫酸鈉單鹽析出的終點。爾后,若繼續蒸發,系統點將進入Na2SO4NaCl的混溶區,Na2SO4將與NaCl一同析出,構成雜鹽。但由于實踐的生產操作中有一定的動搖,宜將蒸發終點控制在H點之前,防止由于過度蒸發,造成NaCl析出,影響Na2SO4的質量。

               

              圖片21 

                另外,進料中的COD約為280mg/L,隨著蒸發的實施,COD的含量不時升高,過高的COD造成蒸發罐內起泡,嚴重時以至會呈現翻液現象,同時,高COD會使溶液的粘度增大,結晶析出的晶體無法沉降下來。故COD的含量到達一定濃度時,須將母液排出蒸發結晶系統,采用真空枯燥或者噴霧枯燥對高COD母液實施處置。

               

                3.6 本工藝的特性

               

                3.6.1 依據天然氣凈化廠廢水的特性,采用兩級RO膜濃縮+蒸發結晶兩種處置技術的聯用,完成了無機鹽、有機物及水的有效別離。由于廢水的TDS較低,前期思索采用兩級RO提濃,抵達一定濃度以后進入蒸發結晶系統,并在蒸發系統中完成分鹽。

               

                3.6.2 蒸發結晶系統在制鹽、制硝、處置高含鹽廢水等方面應用普遍,技術成熟牢靠,可依據當地能源構造,選擇運用MVR或多效蒸發,有些地域思索汽電均衡,可采用MVR+多效蒸發聯用的工藝實施處置。依據處置范圍的大小,又可采用單效、多效(多至五效以至六效)對廢水實施處置,節能效果明顯。近年來,已將蒸發結晶工藝勝利引入天然氣凈化廠,并在磨溪天然氣凈化廠勝利運轉。

               

                3.6.3 依據廢水特性,本設備的選材主要采用鈦材及316L不銹鋼。由于鈦材具有良好的傳熱性能、耐腐蝕性、耐磨性及外表光亮度,采用鈦合金和純鈦管作加熱管,可使洗罐周期大大延長,設備維修工作量及費用減少,設備運用壽命長達15年以上,綜合經濟效較好。

               

                3.6.4 處置設備若采用橇裝模塊化設計,鋼構造和管道預制好以后,直接在現場實施組裝,可最大水平的減少現場工作量。

               

                3.6.5 采用DCS對整個設備實施自動化控制,可大大降低生產強度,延長生產周期。

               

                四、總結

               

                本文以四川某天然氣凈化廠的生產廢水為例,引見了蒸發結晶工藝在天然氣凈化廠廢水處置中的運用思緒,并分離Na2SO4-NaCl-H2O的相圖,對蒸發結晶分鹽過程實施闡明。蒸發結晶不單是鹽和水別離的過程,能夠分離各無機鹽的溶解度特性,在蒸發結晶系統中實施分步出鹽,可將無機鹽實施有效別離。該技術以相均衡作為支撐,不只可應用于凈化廠廢水處置中,在氣田水、公開鹵水,鹽湖水,及含多種無機鹽的廢水處置中均可應用,在到達鹽水別離的前提下,進一步到達鹽鹽別離,別離出來的無機鹽,可依據別離出來的質量,實施多種回用,或作為化工原料,或作為畜牧用鹽,這樣既可完成終端廢水零排放,又可完成多種有價資源的合理化回收應用。

               


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