循環水零排放節能技術改造分析

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

　　0 引言

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

　　1 現循環水運行情況

　　1.1 閉路循環

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

　　把各路循環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系統，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#尿素循環水，這樣廢水再利用減少了補水的用量，節約能源降低了成本。  

　　1.2 循環水補充水水源

　　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，產生的反滲透水一部分用于預除鹽處理，減輕了脫鹽系統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水系統的補水，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水。如果處理不好就補入循環水，將加重循環水水質的惡化，因此要重視終端水水質處理指標。   

　　1.3 結垢、腐蝕、菌藻問題

　　循環水回水經冷卻塔曝氣與空氣接觸，利用水的蒸發散熱和接觸熱使水溫降低，而且經過冷排冷卻時都會蒸發散失一部分水，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，而循環水由于養分的濃縮，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，補入循環水后，可達到循環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，可以保證水流量穩定以及加藥量穩定，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，準備再補入循環水系統。穩定后的循環水濁度基本保持在30～40NTU，進出口濁度最少能降40NTU，水質有很大的改善。   

　　2.2 循環水處理。

　　由于循環冷卻水易使設備發生結垢、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。

　　該企業在系統中增設旁濾設備，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。

　　能否保證循環水污水零排放的順利實施，終端水的治理是關鍵。循環水濁度大，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，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，沉積污泥定期清掘后堆肥或填埋。

　　3 污水零排放  

　　隨著循環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中推廣，而如何治理好循環水至關重要，只有有效地使用循環水才能使企業在環境保護與經濟發展上獲得雙贏。

　　瑞澤能源是一家專注節能環保產業的高新技術企業，擁有自主知識產權的“5S”流體輸送系統高效節能技術、電能質量優化節電技術、循環水零排放技術，在水泵節能、風機節能、空壓機系統節能、供水系統節能、循環水系統節能、中央空調系統節能、電機系統節能、配電系統節能和循環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、離心式空壓機的節能改造，技術應用可靠，業績優良。

瑞澤能源是一家專注節能環保產業的高新技術企業，擁有自主知識產權的“5S”流體輸送系統高效節能技術、電能質量優化節電技術、循環水零排放技術，在水泵節能、風機節能、空壓機系統節能、供水系統節能、循環水系統節能、中央空調系統節能、電機系統節能、配電系統節能和循環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、離心式空壓機的節能改造，技術應用可靠，業績優良。