導航：安全管理網>> 安全論文>> 化工安全論文>>正文

化工污水回用裝置問題分析與運行優化

文檔作者：劉慶潔文檔來源：中國石油化工股份有限公司天津分公司		更新日期： 2026年08月08日	點擊數：
下載地址：點擊這里	文件大小： 1.72 MB 共8頁	文檔格式： PDF	下載點數： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內容預覽 [文件共8頁]

本文件共8頁，如需編輯使用，請下載。

注：預覽效果可能會出現部分文字亂碼（如口口口）、內容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大小：1.72 MB 共8頁文件格式：PDF 下載點數：1 點（VIP會員免費）

上一篇：化工自動化儀表及控制系統智能化的相關分析

文本預覽

僅提取頁面文字內容，供快速閱讀使用。

2023 年第 39 卷第 6 期
★　石油化工安全環保技術　★
PETROCHEMICAL SAFETY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY 42
污水回用是煉化企業節水減排的重要手段。
隨著目前水資源不斷短缺，保持較高的回用水產
量對公司噸油耗水指標、節水減排工作有著長遠
的意義。某石化公司化工污水回用裝置采用超濾
+ 反滲透雙膜法組合工藝，2018 年化工污水回用
裝置進行擴容后，新增 1 套產水量 100 m3/h 的超
濾裝置，5 套超濾裝置設計總進水量為 400 m3/h。
2 套原水反滲透裝置總處理量 250 m3/h，1 套濃水
反滲透裝置處理量 200 m3/h。系統擴容后出現了
超濾系統水量低、化學清洗效果不佳、保安過濾
器濾芯堵塞嚴重更換頻率高、反滲透系統脫鹽率
下降等問題，造成產水水量無法滿足生產需要的
情況。通過對裝置運行過程中的各類瓶頸和問題
進行系統梳理，該公司提出相應的運行優化措施，
有效消除了裝置瓶頸，提高了各運行單元出水水
質與裝置產能，取得了顯著的節水減排效果。
1　化工污水回用裝置概況
1.1　系統概況
前方 BAF 裝置出水進入集水池，經泵加壓
進入超濾系統進行處理，超濾出水進入產水池，
經原水反滲透高壓泵加壓進入原水反滲透系統，
原水反滲透系統產水進入工業水池，原水反滲透
濃水進入原水反滲透濃水池，原水反滲透濃水經
濃水反滲透高壓泵加壓進入濃水反滲透系統，濃
水反滲透產水進入工業水池，反滲透產水經泵提
收稿日期：2021-04-07
作者簡介：劉慶潔，女，2005 年畢業于天津城市建設學
院給水排水工程專業，現主要從事質量管理及三劑管理
方面的工作，高級工程師。電話：17695821201，E-mail:
liuqingjie.tjsh@sinopec.com
化工污水回用裝置問題分析與運行優化
劉慶潔
（中國石油化工股份有限公司天津分公司，天津 300271）
摘　要：針對化工污水回用裝置產水量無法達標所存在問題，某石化公司對化工污水回用系統進
水、超濾裝置運行、反滲透膜污堵情況進行了系統梳理和原因分析，并確定優化措施。公司通過合理
調配水源、優化預處理 BAF 裝置處理效果、改進超濾清洗方案、優化反滲透化學清洗方案等方式，延
長反滲透清洗周期至 25 天，超濾、反滲透系統回收率、脫鹽率等指標接近設計值，化工回用系統日均
產水量逐步上升，由日均 2 958.8 t 提高到 3 497.6 t，運行更加穩定，達到了預期效果。
關鍵詞：污水回用　超濾　反滲透　脫鹽率　產水量
升，送至用戶。工藝流程如圖 1 所示。
1.2　反滲透系統運行現狀
1.2.1　反滲透產水水量、回收率現狀
2 套原水反滲透及一套濃水反滲透系統產水
量均偏低，如圖 2、圖 3 所示，1 號反滲透系統
運行水量均值 45 t/h，回收率 61.2%，2 號反滲透
系統運行水量均值 53 t/h，回收率 65%，濃水系
統運行水量均值僅為 42 t/h，回收率 49%，均無
法滿足指標要求。
1.2.2　反滲透脫鹽率現狀
2 套原水反滲透及 1 套濃水反滲透系統脫鹽
率均偏低，如圖 4 所示，2 套原水反滲透系統脫
鹽率均值 93%，濃水系統運脫鹽率均值 95%，均
未達到原水反滲透脫鹽率≥ 98%，濃水反滲透脫
鹽率≥ 97% 的指標要求。
2　問題的原因分析
2.1　BAF 單元產水量不足
BAF 曝氣生物濾池作為化工污水回用的預
2023 年第 39 卷第 6 期 ★ 劉慶潔 . 化工污水回用裝置問題分析與運行優化 ★ 43
處理單元，運行效果直接影響回用單元的處理質
量。BAF 設計進水量 450 t/h，但實際運行中存
在每次反沖洗時不能將截留的懸浮物沖洗干凈。
由于反沖洗強度小，濾料形成板結的問題，當裝
圖 1　工藝流程
圖 2　反滲透系統產水量現狀
圖 3　反滲透系統回收率現狀
圖 4　反滲透系統脫鹽率現狀
★　石油化工安全環保技術　★ 44 2023 年第 39 卷第 6 期
置進水量超過 350 t/h，濾池內的液位上升速度明
顯加快，運行周期較短，產水量低于 350 t/h，無
法滿足后續處理水量要求。
2.2　超濾系統運行效果差
2.2.1　超濾系統進水水質波動
從圖 5 可以看出，超濾進水濁度指標波動較
大，最高值接近 16 NTU，尤其是 9 月下旬以后
平均值超過 7 NTU，無法滿足不大于 5 NTU 的指
標要求。
2.2.2　超濾系統產水量未達標
超濾是反滲透系統前處理環節，主要除去水
中有機物、膠體物質，防止反滲透膜有機物膠體
的污堵。由于 BAF 系統處理效果不好，絮凝后
的水進入超濾系統后造成超濾膜污堵速度快，而
且很難清洗，從而造成反滲透膜污堵速度加快。
同時由于超濾濃水管線直接進水超濾產水
箱，加快了反滲透系統污染速度，增加了清洗頻
率，從而影響了反滲透系統產水水量。
表 1　平均單組超濾產水水量 t · h-1
2020 年 7 月 2020 年 8 月 2020 年 9 月
68.41 55.18 55.86
從表 1 可以看出，單組超濾的產水量均未達
到設計要求，僅為設計負荷的 73.5%。
2.3　反滲透膜污堵且化學清洗效果不佳
反滲透清洗方案針對性不強，常規化學清洗
無法恢復，清洗周期間隔過短，具體如表 2 所示。
從表 2、表 3 可以看出：常規化學清洗后 1
號反滲透系統產水量僅提高了 1.5%，脫鹽率未提
高還下降了 0.8%，未達到化學清洗的目的，且每
次清洗后均不能長周期達到高負荷運行狀態，化
學清洗周期過短，3 套反滲透系統平均化學清洗
周期不足 10 天，產水水量無法滿足需要。
3　水量提升優化措施
3.1　加強預處理單元 BAF 的管控，提升處理水量
3.1.1　調整氣洗、氣水聯合洗、水洗所用時間
原反洗步驟分別是氣洗 3 min、氣水聯合洗 3
min、水洗 4 min。經過自動反洗的實驗摸索，為
防止廢水池發生冒頂事故，自動反洗程序調整為：
氣洗 5 min、氣水聯合洗 3 min、水洗 3 min。減
少水洗時間，增加氣洗和氣水聯合洗時間，總的
反洗水量基本沒有增加，但長時間的攪動，可以
使板結塊松散，以提高反洗效果。
圖 5　超濾進水濁度
表 2　1 號反滲透系統清洗前后數據對比（2020 年 9 月 10 日）
清洗前后
產水量 /
（t · h-1）
回收率，% 進水壓力 /
MPa
段間壓力 /
MPa
濃水壓力 /
MPa
進水電導 /
（μS · cm-1）
產水電導 /
（μS · cm-1）
脫鹽率，%
清洗前 45.8 62.1 0.98 0.72 0.66 1680 112 93.3
清洗后 46.5 63.2 0.75 0.66 0.61 1790 132 92.6
2023 年第 39 卷第 6 期 ★ 劉慶潔 . 化工污水回用裝置問題分析與運行優化 ★ 45
3.1.2　定期排除池底污泥和正常曝氣
由于本曝氣生物濾池采用降流式，在濾池
底部會沉淀有污泥，沉淀污泥過多或停留時間過
長，將對出水水質產生影響。通過實驗，排泥周
期調整為每月一次時，出水的濁度較好。并且每
月啟動正常曝氣風機，對濾料進行約 1~2 h 的正
常曝氣，同時，手動啟動反洗風機，進行手動氣
洗，使濾料的膨脹更充分、范圍更大，防止濾料
發生板結。
3.1.3　實施效果
剔除 2020 年 5— 6 月大修的停運數據，裝置
9 月開始實施攻關改進運行后，9— 11 月份 BAF
裝置產水量較 1— 8 月份有所提高，攻關后產水
量平均達到 361 t/h，且運行周期穩定在 4 天反洗
1 次，沒有增加，提高了裝置運行效果，較攻關
前產水水量增加 12.8%。
3.2　改進超濾清洗方案提高出水水質
離線化學清洗，發現酸堿性清洗廢液表面
有一層細微豆腐渣狀黏膠性物質，繼續加大次氯
酸鈉投加量，由 100 mg/L 增加至 200 mg/L，采
表 3　反滲透系統平均化學清洗周期（2020 年 9 月） d
1 號 RO 2 號 RO 3 號 RO 平均
10.33 7.75 11.33 9.8
用具有良好的剝離、滲透、螯合作用的酸性清洗
劑、堿性清洗劑，不斷地采用人為干預反洗、酸
堿洗、反復離線化學清洗，同時更改超濾濃水排
放管路路由，由原來排放到超濾產水池改到了排
放至超濾進水池。多舉措提升超濾產水水質，超
濾產水濁度變化如圖 6 所示。
通過一系列措施的實施，超濾產水濁度由實
施前的最高 2 NTU 左右降至 0.5 NTU 左右，產
水水量均值由實施前的 62.57 t/h 提高到實施后的
78.79 t/h，提升了 25.9%。如表 4 所示。
3.3　調整化學清洗方案
對反滲透膜元件的解剖發現：進水側端面
存在黑色污染物，濃水側端面存在少量黑色污染
物，整個膜面明顯覆蓋一層棕褐色污染物，如圖
7 所示。
進而針對解剖后的污染物進行有機物 / 無機
物的定量分析，以及無機物的成分分析，具體如
表 6、表 7 所示。
從表 5 可以看出：有機物占比 18.4%，無
機物占比 81.6%，主要污染物為無機物。對無機
成分 EDX 分析（表 6）可以看出：主要含有 O
（50.01%）、Si（19.77%）及 Al（8.73%），主要為
無機污染物為硅酸鹽造成的污堵。
由此可以確定，反滲透膜是由于存在硅酸鹽
圖 6　超濾產水濁度變化
表 4　超濾平均產水量統計（大修后） t/h
2020 年 7 月 2020 年 8 月 2020 年 9 月 2020 年 10 月 2020 年 11 月
76.01 61.24 50.47 83.19 74.39
62.57（實施前） 78.79（實施后）
★　石油化工安全環保技術　★ 46 2023 年第 39 卷第 6 期
污堵導致膜產水量顯著下降。通過對反滲透膜元
件進行離線清洗，可以明顯恢復反滲透膜元件產
水量可達到新膜元件產水量的 90%，但非常規
離線清洗無法實施在線清洗。雖然常規化學清洗
很難徹底恢復反滲透系統產水量，但通過離線清
洗篩選出了最佳清洗方法。因此為了保證反滲透
系統長周期穩定運行還需要有針對性的在線化學
清洗。
車間增加了時間控制器控制非氧化殺菌劑投
表 5　膜污染物有機 / 無機分析
項目 數值
單一膜面污染物濕重 /g 57.9
單一膜面污染物干重 /g 52.3
污染物中有機物比例，% 18.4
污染物中無機物比例，% 81.6
表 6　膜污染物無機成分分析
污染物無機成分 質量含量，%
O 50.01
Si 19.77
Na 15.39
Al 8.73
S 3.25
K 2.28
Cl 0.57
加，其相對人工手動投加更加及時平穩，可延緩
超濾及反滲透污染速度。車間還改造了反滲透清
洗裝置，增加了射流器，改善了清洗的加藥時間
及安全性。
上述措施實施后，2020 年 11 月 3 日進行的
化學清洗前后的數據對比如表 7 所示：
從表 7 可以看出：化學清洗后 1 號反滲透系
統雖然產水量僅提高了 0.4%，但脫鹽率提高了
1.6%。因此，通過相比以往的化學清洗方法該方
法清洗效果有所提升。
對 1 號反滲透系統清洗后 10 d 的運行狀況
進行觀察發現，通過改變清洗方案，清洗效果明
顯，產水量有所提升；清洗后 10 d，兩套反滲透
系統運行平穩，平均產水量達 57 t/h。
由表 8 可以看出，調整前化學清洗后一般為
一周至兩周，調整后清洗周期延長至接近 1 個月。
清洗方案效果顯著。
4　效果分析
4.1　產水水質
方案實施后，3 套反滲透系統產水水質均有
了較大提升，如圖 8 所示。以產水電導率為例，
3 套系統均有不同程度的下降，其中 3 號濃水反
滲透系統產水電導率下降幅度最大，由方案實施
前的均值 297.5 μS/cm 下降到 140.8 μS/cm，降幅
達到 56.7%。
圖 7　膜表面污染物收集
表 7　1 號反滲透系統清洗前后數據對比（2020 年 11 月 3 日）
項目
產水量 /
（t · h-1）
回收率，% 進水壓力 /
MPa
段間壓力 /
MPa
濃水壓力 /
MPa
進水電導 /
（μS · cm-1）
產水電導 /
（μS · cm-1）
脫鹽率，%
清洗前 56.1 66.2% 0.97 0.91 0.66 1420 88 93.8%
清洗后 56.3 65.4% 1.05 0.98 0.61 1430 64.8 95.3%
2023 年第 39 卷第 6 期 ★ 劉慶潔 . 化工污水回用裝置問題分析與運行優化 ★ 47
4.2　反滲透系統脫鹽率
方案實施后，3 套反滲透系統脫鹽率均有所
提升，如圖 9 所示，其中 1 號反滲透系統脫鹽率
由方案實施前的均值 93% 提升到 95%，提高了
2.15%。3 號濃水反滲透系統脫鹽率由方案實施前
的均值 95.6% 提升到 97.5%，提高了 1.99%。原
水反滲透系統由于反滲透膜元件均為舊膜，使用
年限均已超過五年，已超出設計要求，因此以現
有的條件無法達到脫鹽率≥ 98% 的指標需要。
4.3　反滲透回收率
方案實施后，3 套反滲透系統回收率均有
所提升，如圖 10 所示，其中 1 號反滲透系統回
收率由方案實施前的均值 61.2% 提升到 64.1%，
提高了 4.74%。3 號濃水反滲透系統脫鹽率由
方案實施前的均值 49% 提升到 50.8%，提高了
3.67%。
4.4　回用水產量分析
從圖 11 可以看出，方案實施前后系統日均
產水量呈逐步上升趨勢，2020 年 9 月 30 日開
始實施優化方案，實施前日均反滲透系統日均
2958.8 t，實施后日均產水量提高到 3497.6 t，日
均產水量提高了 538.8 t，提高了 18%。
表 8　方案實施前后清洗周期對比 d
項目
1 號反滲透 2 號反滲透 3 號反滲透
時間 清洗周期 時間 清洗周期 時間 清洗周期
實施前
2020-09-10 13 2020-09-18 9 2020-09-07 11
2020-09-20 10 2020-09-26 8 2020-09-22 15
2020-09-28 8 2020-09-29 3 2020-09-30 8
實施后
2020-10-09 11 2020-10-10 11 2020-10-15 15
2020-11-03 25 2020-11-04 25 2020-11-05 21
2020-11-28 25 2020-11-23 19 2020-11-24 19
圖 8　優化方案實施前后反滲透產水電導率對比
圖 9　優化方案實施前后反滲透脫鹽率對比
★　石油化工安全環保技術　★ 48 2023 年第 39 卷第 6 期
5　結　語
1）通過合理調配水源、優化預處理 BAF 裝
置處理效果可以改善化工回用系統進水不足的
問題。
2）通過改進超濾清洗方案，同時對污染后
的反滲透膜組件進行解剖分析，確定化學清洗方
案，改進藥劑投加方式，提升化學清洗效果，延
長清洗周期至 25 天，均可以實現產水水質及水
量的提升。
3）經過一系列的工藝調整優化、加藥化學
清洗方案調整和技改技措方案實施后，超濾、反
滲透系統回收率、脫鹽率等指標接近設計值，化
工回用系統日均產水量逐步上升，由日均 2 958.8
t 提高到 3 497.6 t，提高了 18%，運行也更加穩
定，達到了預期效果。
圖 10　優化方案實施前后反滲透回收率對比
圖 11　優化方案實施前后反滲透日均產水量
網上投稿操作指南
1) 作者注冊。登陸 http://aqhb.sei.com.cn，點擊作者中心的“在線投稿”，進行注冊。若是已經注冊過的作者，
或已經投過稿的作者，請直接輸入用戶名和密碼，點擊登錄后，選擇向導式投稿（建議）或列表式投稿；
2) 出現投稿確認書，點擊“同意”；出現“版權轉讓協議”，點擊“同意”；
3) 出現稿件信息填寫界面，請逐項填寫稿件相關信息，在稿件創作類別字段選擇欲投稿的刊物名稱；
4) 上傳稿件全文（WORD、ZIP、RAR、PDF 格式）及相關附件，上傳成功后，點擊“立即投稿”；
5) 出現“投稿成功”字樣，選擇返回作者主界面后，安全退出。
特別說明：稿件上傳成功后，必須點擊“立即投稿”按鈕，稿件才能及時傳送給編輯部，否則稿件將處于
未完成投稿狀態。
mally. From the analysis, it is found that in the absorption
process, the main factors affecting the absorption efficiency are the absorption liquid, gas-liquid ratio, and
the temperature of the absorption liquid. Through optimizing
the absorbent, controlling the temperature of the absorption liquid and optimizing the absorption process,
the absorption efficiency can be improved comprehensively, which can provide guarantee for smooth oil and gas recovery and gas discharge up to standard.
key words: conservation of mass; core; absorption liquid; absorption efficiency
AnalysisNALYSIS and OPTIMIZATION OF Ener -
gy SAVING and Emission Red uction of
Dil uted Steam RESERVED in Crac king
Furnace [37]
Jiang Xiaoyong, Li Zhonghua, Wang Jinzhu, Ren Chongxin, Liu Tianyong.(PetroChina Dushanzi Petrochemical
Company, Dushanzi, Xinjiang, 833699)
Abstract: The cracking furnace of the 220 kt/a ethylene
plant of Dushanzi Petrochemical Company has adopted LUMMUS technology from the United States. It has been expanded from 140 kt/a to 220 kt/a since July 2002
and has been in production since then. There are altogether
seven cracking furnaces in the ethylene plant. During normal production and operation, six cracking furnaces are in normal operation state, and one cracking furnace is in decoking air standby state, and the decoking air in the standby cracking furnace is completely empty. At present, the tower kettle temperature of the quench water
tower is low; the tower kettle provides insufficient heat for heating, and the high temperature of the decoking air
in the standby cracking furnace causes high-temperature
oxygen corrosion to the furnace tube. In the cracking device, it is proposed to dilute steam in the decoking air
standby cracking furnace, and connect the standby cracking
furnace with the quench system to recover part of the heat and reduce the risk of high-temperature oxygen
corrosion in the furnace tube when the decoking air is in
high-temperature standby state, and reduce the emission
of high-temperature coke burning gas.
key words: cracking furnace high-temperature standby;
decoking air; high temperature oxygen corrosion; comprehensive energy consumption
Problem ANALYSIS and OPERATION Opti -
MIZATION of Chemical wASTEwATER Reuse
Device [42]
Liu Qingjie.(SINOPEC Tianjin Company, Tianjin, 300271)
Abstract: The water yield from the chemical wastewater reuse unit of a petrochemical company cannot meet the production needs. This paper analyzes this problem. Through systematic review and cause analysis of the feeding water of the chemical wastewater reuse system, the operation of the ultrafiltration device and the plugging
of the reverse osmosis membranes, the optimization
measures are developed. By reasonably adjusting water sources, optimizing the treatment effect of pretreatment BAF device, improving the ultrafiltration cleaning scheme, optimizing the reverse osmosis chemical cleaning scheme and so forth, the cleaning cycle of reverse osmosis was extended to 25 days, and the indicators of ultrafiltration and the recovery rate of reverse osmosis system and desalting rate were close to the design value.
And the average daily water yield of the chemical reuse
system was gradually increased from the daily average of 2,958.8 tons to 3,497.6 tons. The operation was more
stable and the expected results were achieved.
key words: wastewater reuse; ultrafiltration/UF; reverse
osmosis/RO; desalting rate; water yield
Quality Control of Conventional
TREATMENT of HEAVY Oil Prod uced Sew-
age [49]
Ma Qiang, Huang Henan.(Safety and Environmental Protection Technology Supervision Center, Liaohe Oilfield
of CNPC, Panjin, Liaoning, 124010)
Abstract: Liaohe Oilfield is the largest heavy oil production
base in China. The output of heavy oil accounts
for more than 60% of the total output, and the water content of heavy oil produced fluid reaches more than 70%. The daily output of sewage is large, and the treatment
is difficult. In order to effectively improve the quality of conventional treatment of heavy oil sewage, this paper put forward the quality control measures of “subsection control and subsection compliance” according
to the characteristics of conventional treatment
process of heavy oil sewage and combining with the production status. It studied the setting principles of quality control points, analyzed the factors influencing each index of quality control, and formulated quality control points and corresponding management measures
scientifically. These have ensured the smooth operation
of the conventional treatment process of heavy oil sewage
and improved the quality management of sewage treatment process.
key words: conventional treatment; quality control; heavy oil sewage; subsection control; subsection compliance
APPLICATION of BIODEGRADATION TECH-
nology in the TREATMENT and RESTO-
RATION of ENVIRONMENTAL Hidden Dan -
ger of Solid wASTE from Drilling Old
Wells [52]
Chen Lirong1, Wang Jue2, Wen Weitao1, Wang Qiang2,
Jiang Xuebin1, Liu Hanjun1, Gan Hanchuan1.(1. CNPC
Chuanqing Drilling Engineering Company Limited,
Guanghan, Sichuan, 618300; 2. PetroChina Southwest Oil &amp;amp; Gasfield Company, Chengdu, Sichuan, 610500)
Abstract: This paper introduced the properties and cha-
racteristics of solid waste from drilling old wells in oil and
gas exploration and technical principles and treatment process of biodegradation. It focused on analyzing the restoration effects of biodegradation technology on two old wells of the Southwest Oil &amp;amp; Gasfield Company. The
results showed that the index of harmful heavy metallic elements in the soil treated and restored by biodegradation
technology did not exceed the index in the Soil environmental
quality Risk control standard for soil contamination
of agricultural land (GB 15618-2018) (other, pH > 7.5, risk screening value); the pollutant index of soil leachate ABSTRACTS PETROCHEMICAL SAFETY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY
Bimonthly. 20 Dec. 2023 Vol. 39 No. 6 ·Ⅲ·

網友評論 more

化工安全論文最新內容

08-08