CN216236501U - 一种炼化废水零排放和资源化回收利用的集成装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种炼化废水零排放和资源化回收利用的集成装置，其包括预处理机构、过滤机构、原水反渗透装置、除盐机构、二次处理机构和硫酸钠/氯化钠回收机构，炼化废水经预处理机构和过滤机构过滤处理后进入原水反渗透装置，原水反渗透装置的反渗透出水经除盐机构处理后得到除盐水，原水反渗透装置的浓水经澄清后进入二次处理机构，经二次处理机构催化氧化、超滤、浓水反渗透和纳滤处理后进入硫酸钠/氯化钠回收机构，经硫酸钠/氯化钠回收机构处理后得到硫酸钠和氯化钠。所述集成装置有效解决了含油高、有机物含量高难去除、结晶盐品质低等问题，最终形成炼化生产工艺用水，氯化钠产品及硫酸钠产品，有效的实现了此类废水经处理后达到零排放与资源化的目的。

Description

一种炼化废水零排放和资源化回收利用的集成装置

技术领域

本实用新型属于废水处理领域，具体涉及一种实现炼化生产过程中排放的具有高盐高COD特性的高浓盐废水的零排放及资源化回收利用的集成装置。

背景技术

目前石化行业能源消耗和“三废”排放存在许多技术难点和瓶颈，主要表现在废水中有机污染物浓度高、结构稳定、生化性差，常规工艺难以实现达标排放，且处理成本高，给企业减排带来极大压力，主要包括石化/油类、煤化工、精细化工等行业性废水。在节能降耗、节水减排已成为国策的背景下，炼化污水集中处理达标排放的末端治理已经不能满足炼化行业发展，炼化污水“零排放”的实施将是大势所趋。炼化行业是用水和污水排放的大户，必须主动承担起节水减排的责任和义务，追求污水“零排放”是实现炼化行业“节水减排”的终极目标，也是实现炼化行业可持续发展的可靠保障。

近些年来，一些污水处理工艺及装置飞速发展，创新的耦合传统废水处理技术及装置与改进的废水处理工艺装置，将具有高盐高COD特性的炼化生产浓盐水废水处理实现零排放及资源循环回用是其发展方向。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种炼化废水中循环水排污水、化水浓水、脱硫废水、中水回用浓水零排放和资源化回收利用的集成装置。有效解决了有机物含量高难去除、结晶盐品质低、杂盐量大等问题，最终形成炼化生产工艺用水，氯化钠产品及硫酸钠产品，有效的实现了此类废水经处理后达到零排放与资源化的目的。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种炼化废水零排放和资源化回收利用的集成装置，包括预处理机构、过滤机构、原水反渗透装置、除盐机构、二次处理机构和硫酸钠/氯化钠回收机构，炼化废水经预处理机构和过滤机构过滤处理后进入原水反渗透装置，原水反渗透装置的反渗透出水经除盐机构处理后得到除盐水，原水反渗透装置的浓水经澄清后进入二次处理机构，经二次处理机构催化氧化、超滤、浓水反渗透和纳滤处理后进入硫酸钠/氯化钠回收机构，经硫酸钠/氯化钠回收机构处理后得到硫酸钠和氯化钠。

所述预处理机构包括第一预处理装置、第二预处理装置、调节池和高效沉淀池，炼化废水中的循环排污水经第一预处理装置除油处理后、炼化废水中的中水回用浓水经第二预处理装置催化氧化处理后和炼化废水中的化水浓水及脱硫废水进入调节池经匀质处理后进入高效沉淀池进行絮凝和沉淀处理。

所述第一预处理装置采用气浮装置，所述气浮装置由涡凹和溶气气浮组成二级气浮；所述第二预处理装置为臭氧催化氧化塔。

所述过滤机构包括依次布置的过滤装置、超滤装置和超滤水池，预处理机构处理完成的水先后经过过滤装置、超滤装置过滤后进入超滤水池。

所述除盐机构包括依次布置的二级反渗透装置、二级反渗透产水池、第一离子交换装置和除盐水箱。

所述二次处理机构包括依次布置的催化氧化装置、浸没式超滤装置、第二离子交换装置、浓水反渗透装置和纳滤装置，澄清后的浓水进入催化氧化装置，将大分子有机物结构氧化破裂并去除部分COD后进入浸没式超滤装置，浸没式超滤装置产水进入第二离子交换装置经离子交换进一步降低硬度后进入浓水反渗透装置，浓水反渗透装置产水回到原水反渗透装置，浓水进入纳滤装置。

所述硫酸钠/氯化钠回收机构包括硫酸钠回收机构和氯化钠回收机构，其中，硫酸钠回收机构包括冷冻结晶装置和第一蒸发结晶装置，纳滤装置的浓水进入冷冻结晶装置进行冷冻结晶，结晶物经离心分离把水除去后进入第一蒸发结晶装置，经蒸发得硫酸钠产品。

所述氯化钠回收机构包括纳滤产水池、反渗透装置、电渗析装置和第二蒸发结晶装置，纳滤装置的产水进入到纳滤产水池，纳滤产水池的产水进入到反渗透装置，反渗透装置的浓水进入到电渗析装置，电渗析装置的浓水进入第二蒸发结晶装置，经蒸发后得到氯化钠产品。

所述原水反渗透装置的反渗透出水还有一部分作为循环水补水用。

原水反渗透装置的浓水采用高效沉淀池装置进行澄清处理，沉淀后的污泥进入污泥处理装置，澄清后的浓水进入二次处理机构。

优选的，高效沉淀池装置，在沉淀池的出水进入滤池之前，增加后混凝反应池。在池内投加混凝剂以增强过滤装置的过滤效果。停留时间为2min。

优选的，过滤装置采用的V型滤池，过滤滤速为＜7m/h，强制滤速为9m/h。

优选的，超滤装置中的超滤系统超滤膜采用外压运行方式，回收率设定为90%-93%。

优选的，原水反渗透装置，运行通量不大于18L/(m2h)，回收率为75%，脱盐率≥97%，化学清洗的时间间隔为2个月，每次化学清洗的时间一般为6~8小时（含配药、浸泡、清洗和漂洗的时间）。

优选的，二级反渗透装置，膜通量为29.44L/(m2h)，回收率为90%，脱盐率≥90%，化学清洗的时间间隔为6个月，每次化学清洗的时间一般为24小时（含配药、浸泡、清洗和漂洗的时间）。

优选的，离子交换装置采用的是混合离子交换器；出水设置除碳器1台，去除水中的残余碱度。

优选的，浸没式超滤装置是预处理的主体，是反渗透装置的预处理系统，具有高抗污染亲水性膜元件结构，设计通量为35 lmh，产水水质SDI₁₅＜3。

优选的，浓水反渗透装置采用宽通道的抗污染反渗透膜，以满足化学清洗后膜通量的恢复，设计膜通量为12.04L/(m2h)，采用20：10的膜壳排列方式，回收率为70%，浓水反渗透脱盐率≥97%。

优选的，纳滤装置采用平行格网的更厚浓水流道，增加了浓水侧的紊流程度，减少膜元件的污堵，采用4： 2的膜壳排列方式，设计通量11.86lmh，回收率为70~75%。

优选的，冷冻结晶装置采用连续结晶方式，40℃溶液连续送入结晶系统，物料快速降低至0℃结晶。

优选的，蒸发结晶装置采用MVR蒸发器。

优选的，反渗透装置采用宽通道的抗污染反渗透膜，回收率为50%，脱盐率≥97%。

优选的，电渗析装置采用高浓度浓缩专用原装进口ASTOM/旭硝子电渗析均相膜片。

本实用新型具有的技术效果：

（1）通过将“气浮+高级氧化+膜集成技术+冷冻结晶+蒸发结晶”相结合来处理炼化废水中包含的循环水排污水、化水浓水、脱硫废水、中水回用浓水等多种高盐废水，克服了此类废水传统处理工艺中存在的油污量大、含盐量不达标、浓盐水COD高、工艺不稳定等缺点，既实现了炼化废水的零排放，又实现了中水回用及盐资源化回用的目标；

（2）采用涡凹+溶气气浮相结合组成，有效的防止循环排污水中的油进入后续系统，克服了传统炼化浓盐水由于含油高导致的后续膜污染的缺点，除油效率高，保证后续工艺的稳定性；

（3）采用的高效催化氧化装置，高效氧化塔是采用臭氧催化氧化塔，并与双氧水、催化剂协同作用，克服了传统臭氧氧化单一作用效率较低COD去除率低的缺点，保证了后续膜工艺的稳定连续运行；

（4）采用“纳滤+冷冻结晶+浓水反渗透+电渗析+氯化钠蒸发结晶+硝盐蒸发结晶”相结合的工艺实现了废水中氯化钠与无水硫酸钠结晶盐在高效率高品质下的回收，并且此工艺可以适应原水水质中总盐量及不同盐浓度波动大的情况，克服了传统盐硝联产蒸发结晶系统对水中硝盐比要求严格的缺点；

（5）采用浓水反渗透和电渗析为蒸发结晶系统前处理工艺，可以实现进入蒸发系统前氯化钠质量浓度达到8%以上，大大降低了蒸发系统的投资规模；

（6）采用纳滤系统、与反渗透系统结合的方式，保证了整个膜浓缩工艺的运行稳定性及高回收率，同时降低了蒸发的废水量，提高了回用水及盐产品的品质，并且保证整套工艺在低投资成本下运行可靠；

（7）将离子交换装置中树脂软化系统通过酸再生碱转型的再生方式，保证了树脂的交换容量，增加了后续处理工艺的稳定可靠性；

（8）采用传统的高效沉淀池装置，在沉淀池的出水进入滤池之前，增加后混凝反应池相结合的高效软化系统作为集成工艺的预处理系统与高级氧化系统耦合，软化、除COD效率高，并且可以灵活调整加药种类加药量去除废水中部分硬度、碱度、悬浮物、有机物、二氧化硅等污染物质，保证后续工艺的稳定性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

图1为本实用新型所述集成装置的工艺流程图。

其中：

1-第一预处理装置；2-第二预处理装置；3-调节池装置；4-第一高效沉淀池装置；5-过滤装置；6-超滤装置；7-超滤水池；8-原水反渗透装置；9-二级反渗透装置；10-二级反渗透产水池；11-第一离子交换装置；12-除盐水箱；13-第二高效沉淀池装置；14-催化氧化装置；15-浸没式超滤装置；16-第二离子交换装置；17-浓水反渗透装置；18-纳滤装置；19-冷冻结晶装置；20-第一蒸发结晶装置；21-纳滤产水池；22-反渗透装置；23-电渗析装置；24-第二蒸发结晶装置；25-污泥处理装置。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种炼化废水零排放和资源化回收利用的集成装置，包括预处理机构、过滤机构、原水反渗透装置、除盐机构、二次处理机构和硫酸钠/氯化钠回收机构，炼化废水经预处理机构和过滤机构过滤处理后进入原水反渗透装置，原水反渗透装置的反渗透出水经除盐机构处理后得到除盐水，原水反渗透装置的浓水经澄清后进入二次处理机构，经二次处理机构催化氧化、超滤、浓水反渗透和纳滤处理后进入硫酸钠/氯化钠回收机构，经硫酸钠/氯化钠回收机构处理后得到硫酸钠和氯化钠。

具体得，如图1所示，炼化废水一般包括反渗透浓水、循环排污水、中水回用浓水和脱硫废水，预处理机构包括第一预处理装置1、第二预处理装置2、调节池3和高效沉淀池4，为防止循环排污水中的油进入后续系统，故在循环排污水进入原水箱之前经过第一预处理装置1，第一预处理装置1采用气浮装置，气浮装置采用两级气浮，由涡凹+溶气气浮组成；针对中水回用浓盐水的特点，采用对低浓度COD等特征污染物具有较强针对性的第二预处理装置2，第二预处理装置2采用催化氧化工艺；经第一、第二预处理装置处理后的循环排污水和中水回用浓盐水与反渗透浓水、脱硫废水一起进入调节池装置3进行水质水量的均质后进入第一高效沉淀池装置4，经絮凝和沉淀后出水进入后续过滤机构。

过滤机构包括依次布置的过滤装置5、超滤装置6和超滤水池7，第一高效沉淀池装置中经絮凝和沉淀后的出水进入过滤装置5，经过滤装置5过滤后出水泵入超滤装置6，超虑出水进入超滤水池7备用。超虑出水泵入原水反渗透装置8，反渗透出水一部分作为循环水补水用，一部分进入二级反渗透装置9，二级反渗透装置9的产水进入二级反渗透产水池10，经泵提升入第一离子交换装置11，经离子交换后产水进入除盐水箱12备用。

原水反渗透装置8产生的浓水进入第二高效沉淀池装置13，沉淀后的污泥进入污泥处理装置25，泥饼外运；澄清后的浓水进入二次处理机构，二次处理机构包括依次布置的催化氧化装置14、浸没式超滤装置15、第二离子交换装置16、浓水反渗透装置17和纳滤装置18。澄清后的浓水先进入催化氧化装置14，将大分子有机物结构氧化破裂并去除部分COD后进入浸没式超滤装置15，浸没式超滤装置15产水进入第二离子交换装置16经离子交换进一步降低硬度后进入浓水反渗透装置17，浓水反渗透装置17产水回到原水反渗透装置8的进水端，浓水进入纳滤装置18，纳滤装置18的产水进入纳滤产水池21，纳滤装置18的浓水进入冷冻结晶装置19进行冷冻结晶，结晶物经离心分离把水除去后进入第一蒸发结晶装置20，经蒸发得硫酸钠产品；纳滤产水池21的产水进入反渗透装置22，反渗透装置22浓水进入电渗析装置23，电渗析浓水进入第二蒸发结晶装置24，经蒸发得氯化钠产品；电渗析装置23淡水返回反渗透装置22进水，反渗透装置22产水一部分返回原水反渗透装置8的进水端，一部分去离子交换。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，对实用新型而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在实用新型权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种炼化废水零排放和资源化回收利用的集成装置，包括预处理机构、过滤机构、原水反渗透装置、除盐机构、二次处理机构和硫酸钠/氯化钠回收机构，其特征在于，炼化废水经预处理机构和过滤机构过滤处理后进入原水反渗透装置，原水反渗透装置的反渗透出水经除盐机构处理后得到除盐水，原水反渗透装置的浓水经澄清后进入二次处理机构，经二次处理机构催化氧化、超滤、浓水反渗透和纳滤处理后进入硫酸钠/氯化钠回收机构，经硫酸钠/氯化钠回收机构处理后得到硫酸钠和氯化钠。

2.如权利要求1所述的一种炼化废水零排放和资源化回收利用的集成装置，其特征在于，所述预处理机构包括第一预处理装置、第二预处理装置、调节池和高效沉淀池，炼化废水中的循环排污水经第一预处理装置除油处理后、炼化废水中的中水回用浓水经第二预处理装置催化氧化处理后和炼化废水中的化水浓水及脱硫废水进入调节池经匀质处理后进入高效沉淀池进行絮凝和沉淀处理。

3.如权利要求2所述的一种炼化废水零排放和资源化回收利用的集成装置，其特征在于，所述第一预处理装置采用气浮装置，所述气浮装置由涡凹和溶气气浮组成二级气浮；所述第二预处理装置为臭氧催化氧化塔。

4.如权利要求1所述的一种炼化废水零排放和资源化回收利用的集成装置，其特征在于，所述过滤机构包括依次布置的过滤装置、超滤装置和超滤水池，预处理机构处理完成的水先后经过过滤装置、超滤装置过滤后进入超滤水池。

5.如权利要求1所述的一种炼化废水零排放和资源化回收利用的集成装置，其特征在于，所述除盐机构包括依次布置的二级反渗透装置、二级反渗透产水池、第一离子交换装置和除盐水箱。

6.如权利要求1所述的一种炼化废水零排放和资源化回收利用的集成装置，其特征在于，所述二次处理机构包括依次布置的催化氧化装置、浸没式超滤装置、第二离子交换装置、浓水反渗透装置和纳滤装置，澄清后的浓水进入催化氧化装置，将大分子有机物结构氧化破裂并去除部分COD后进入浸没式超滤装置，浸没式超滤装置产水进入第二离子交换装置经离子交换进一步降低硬度后进入浓水反渗透装置，浓水反渗透装置产水回到原水反渗透装置，浓水进入纳滤装置。

7.如权利要求6所述的一种炼化废水零排放和资源化回收利用的集成装置，其特征在于，所述硫酸钠/氯化钠回收机构包括硫酸钠回收机构和氯化钠回收机构，其中，硫酸钠回收机构包括冷冻结晶装置和第一蒸发结晶装置，纳滤装置的浓水进入冷冻结晶装置进行冷冻结晶，结晶物经离心分离把水除去后进入第一蒸发结晶装置，经蒸发得硫酸钠产品。

8.如权利要求7所述的一种炼化废水零排放和资源化回收利用的集成装置，其特征在于，所述氯化钠回收机构包括纳滤产水池、反渗透装置、电渗析装置和第二蒸发结晶装置，纳滤装置的产水进入到纳滤产水池，纳滤产水池的产水进入到反渗透装置，反渗透装置的浓水进入到电渗析装置，电渗析装置的浓水进入第二蒸发结晶装置，经蒸发后得到氯化钠产品。

9.如权利要求1所述的一种炼化废水零排放和资源化回收利用的集成装置，其特征在于，所述原水反渗透装置的反渗透出水还有一部分作为循环水补水用。

10.如权利要求1所述的一种炼化废水零排放和资源化回收利用的集成装置，其特征在于，原水反渗透装置的浓水采用高效沉淀池装置进行澄清处理，沉淀后的污泥进入污泥处理装置，澄清后的浓水进入二次处理机构。

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