膜法水處理技術在煉油污水回用中的運用

石化企業是一個用水大戶，近年來，隨著水資源日益匱乏，水源的供給已經成為限制企業擴產、增產的制約因素。

一方面水資源嚴重短缺，另一方面工業用水浪費問題嚴重、耗水量大，目前我國每加工一噸原油的取水量與發達地區相比還有相當的差距（加工噸油的水消耗量是國外的近5倍）。

一、為了緩解水資源短缺，各石化企業作了兩方面的工作，一是節約用水，特別是提高工業用水的利用率；二是尋找新的可利用非傳統水資源（工業污水、生活污水、海水等），可行的途徑是實現污水回用。

使用非傳統水資源面臨的問題是水源水質惡化、污染物更加復雜，常規的水處理工藝（包括生化處理、混凝、澄清、氣浮、活性炭吸附等）不能去除這些污染物，只能實現污水的簡單回用，如沖廁、綠化等，不能實現回用，如代替自來水、鍋爐用水、工業工藝用水等，只是回用于循環水補水。

膜法水處理技術的應用可使大部分的工業污水得到回用。膜分離技術是近幾年來發展迅速的一種高新技術，具有分離效果好、占地小、操作簡單、環保優點。

下面將通過一則煉油廠工業污水回用的膜深度處理技術案例，來利用看看其污水廠處理后的外排污水做為原水，經合理的深度處理后，達到一定的水質標準，回用至煉油廠鍋爐補給水系統的詳細情況。

二、燕山石化“超濾 反滲透”膜法回用污水除鹽裝置

燕山石化公司與某環境工程有限公司合作做了大量的試驗工作，在此基礎上建成了燕山石化煉油廠410 m³/h的 “超濾 反滲透”膜法回用污水除鹽裝置，將污水經除鹽后回用于鍋爐補給水，實現了污水回用。

1、“全膜法”水處理工藝

全膜法（Integrated Membrane Technology, IMT）水處理工藝，是將不同的膜工藝有機地組合在一起，以經過生化、過濾等常規處理后達標排放的市政污水、工業廢水為進水，采用“超濾→反滲透→EDI”的組合工藝，達到去除污染物以及深度脫鹽的目的，滿足各種用途的水質要求。

超濾是專為中水回用、污水/廢水處理、反滲透預處理設計的膜分離產品。它采用內襯增強型PVDF超濾膜，抗氧化、耐酸堿，具備優良的抗污染性能以及大通量的保證，適應復雜的水質。

反滲透作為脫鹽系統的核心，已廣泛應用于各種廢水回收利用。采用反滲透脫鹽較經濟，原水含鹽量越高，反滲透經濟性越明顯，尤其是當含鹽量超過300mg/L，反滲透脫鹽比離子交換更經濟實用。

EDI系電滲析技術（ED）和離子交換技術（DI）有機結合，它既克服了電滲析不能深度脫鹽的缺點，又彌補了離子交換不能連續工作、需消耗酸堿再生的不足，把離子交換、離子遷移、樹脂再生融為一起，達到連續除鹽的目的，而且運行維護簡便，沒有酸堿排放污染。螺旋卷式結構電除鹽器（EDI），具有可拆卸式結構，更寬的進水指標，同心圓結構以及整體密封結構等技術特點和優勢。

“全膜法”工藝中，超濾預處理可以截留原水中的各種懸浮物、膠體以及有機污染物，同時實現保護下游反滲透膜、延長反滲透膜壽命的作用；反滲透處理可進一步去除無機離子、硅、有機物;而EDI則可去除剩余離子、硅等。

2、本項目中污水回用處理工藝流程

設計反滲透產水規模410m³/h，超濾產水規模560m³/h。

從西區輸來的回用污水進入300m³原水罐，再經過原水提升泵進入超濾裝置，去除水中的細菌殘體、膠體微粒、大分子的有機物等，超濾出水水質達到反滲透裝置的進水條件；超濾出水投加還原劑和阻垢劑經高壓泵加壓進入反滲透裝置，反滲透裝置主要去除水中溶解鹽類、SiO2膠體等，反滲透產水再入原有離子交換系統進一步除鹽后用于鍋爐補給水。

三、各主要設備的設計參數

1、 超濾裝置

系統設計超濾裝置10套，設計處理量560m³/h，產水SDI≤3.0，產水濁度≤0.2。

系統采用全自動控制，10套超濾裝置可同時運行，也可單獨運行，根據用水量要求靈活投運。

在該項目中采用了親水性好、壽命長、過濾精度高的內襯增強型PVDF超濾膜作為反滲透的前處理，去除了懸浮物、膠體等，保證了反滲透的可靠運行。

內襯增強型PVDF超濾膜，采用聚偏氟乙烯（PVDF）材料，可長期耐受高濃度的氧化劑，充分控制微生物繁殖。采用不易堵塞的外壓式結構，具有更高的截污量，更大的過濾面積，使清洗更簡便。采用全流過濾方式，自用水量小。

2、反滲裝置

系統設計反滲透裝置4套，設計產水量410m³/h。

反滲透采用DOW的BW30-365FR抗污染膜，二段排列，抗污染反滲透膜且具有親水性，對有機物的吸附性小，膜元件和系統運行壽命長，可延長膜的清洗周期，降低清洗費用。

3、工藝輔助系統

（1）氧化劑加藥裝置，用于向超濾進水和反洗水中投加氧化劑，防止細菌等微生物在超濾膜繁殖并去除部分有機物。

（2）還原劑裝置，用于向反滲透進水投加還原劑，還原水中的氧化性物質，保護反滲透膜。

（3）阻垢劑加藥裝置，用于向反滲透進水中投加阻垢劑，以防止膜元件結垢。

四、項目成本

采用膜法水處理技術，對回用污水進行除鹽后用于鍋爐補給水，代替了原來一直使用的新鮮水（地表水），新鮮水取用比原來減少500m³/h（ 4000000m³/年）， 外排污水量減少400m³/h（ 3200000m³/年）。

膜法回用污水除鹽裝置建成后，污水代替了新鮮水，每噸除鹽水的運行成本降低2.49元，除鹽水量按400t/h，年運行時間按8000h計算，則除鹽水系統每年可節約運行700多萬元。

膜技術是一門嶄新的跨學科實用化技術。半個世紀以來，膜技術已成功地在海水、苦咸水淡化，純水、超純水制備以及工業廢水處理等方面得到規?；瘧?。此外，它在食品加工、醫藥制造以及化學工業的許多方面都有良好表現，被公認為是21世紀具有前途的高新技術之一。

水質是決定水的用途的關鍵因素，單一的物化或生化處理很難達到各種不同用途的回用要求。采用膜法水處理技術與其它技術的嫁接，可以實現市政污水和工業廢水的綜合利用。而它們的組合工藝是使污水得到回用的一個重要途徑，它確保了污水回用處理工藝的廣泛適應性和低成本的運行和維護。膜法水處理工藝因產水水質好，效率高，占地少等優點，必將在污水回用處理領域得到廣泛應用。