炼化企业污水回用处理单元“超滤+反渗透”双膜系统的应用与设计

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1、中图分类号：X505单位代码：11414学号：2013213571题目炼化企业污水回用处理单元“超滤+反渗透”双膜系统的应用与设计专业或领域环境工程研究方向节水减排及系统优化专业硕士生李丹指导教师郭绍辉教授现场导师闫萍高级工程师、王海宁工程师入学时间：2013年9月论文完成时间：2016年5月摘要摘要水资源短缺是制约经济和社会发展的主要因素，随着我国水资源总量的日趋减少，炼化企业作为耗水量大、排水量多的水资源消耗大户，对用水效率和排放标准的要求也日益严格，如何实现二级达标外排污水的有效回用，在保证产水质量安全、可靠、

2、达标的前提下，通过优化工艺过程和操作参数、选用节能高效的新型工艺等措施，实现水资源循环利用率最大化，是企业急需解决的当务之急。本论文以中石油云南某新建污水处理场的回用单元为设计背景，以V型滤池出水为设计对象，针对产水用于循环水补水的回用途径，以“去除COD、降低TDS”为设计目的进行工艺比选，最终确定采用以反渗透（RO）为脱盐工艺、超滤（UF）为预处理工艺的“超滤+反渗透”双膜法。超滤系统选用德国滢格（Inge）Dizzer®XL0.9MB60W膜组件，设计产水流量700m3/h，系统回收率达88%，作为反渗透预处理

3、工艺，产水SDI值稳定在2以下，悬浮物去除效果明显，但是对COD和TDS没有明显的去除作用。反渗透系统选用陶氏FILMTECBW30XFR-400/34i膜元件，设计系统处理能力700m3/h，通过计算和ROSA软件模拟，结果显示本论文设计单套产水流量达209.76m3/h，回收率为90.03%，产水TDS从2300mg/L降至21.85mg/L，小于设计要求的120mg/L，COD从30mg/L降至2mg/L以下，整套系统处理效果良好，完全符合《炼油化工企业污水回用管理导则》中规定的循环冷却水水质指标，甚至接近锅炉

4、用水水质控制指标。通过分析膜污染现象产生的原因和污染物组成，提出了“每40-60分钟1次反冲洗+每周3次CEB化学加强洗+每三个月1次CIP化学清洗”的超滤系统清洗模式；另外，就反渗透膜系统而言，其物理冲洗频率依系统波动情况而定，设计平均每3到6个月对膜元件进行一次CIP清洗（HCl酸洗+NaOH碱洗），具体的清洗频率视水质和污垢物质而定。论文针对“超滤+反渗透”双膜系统提出了一套规范、完整的设计方案，不仅解决了传统处理工艺出水水质不稳定、设备占地面积大、自动化程度低、工程建设周期长等重要难题，更为炼化企业甚至其他同

5、类型污水回用处理工程提供了具有参考意义的设计路线，对TDS含量范围相同的苦咸水处理有极高的应用价值。关键词：炼化二级达标废水；超滤；反渗透；清洗模式；系统设计-II-ABSTRACTWastewaterRecyclingProcessingUnitUF-ROMembraneSystemApplicationandDesignABSTRACTWatershortageisthemainconstraintoneconomicandsocialdevelopment.WiththedwindlingofChina'sto

6、talwaterresources,useefficiencyandemissionstandardsareincreasinglystrictinrefiningcompanies,whichhaveareallylargewaterconsumptionanddisplacement.Howtoachieveeffectivereuseoftwostandarddischargedwastewater,achievewaterrecyclingmaximizeutilizationthroughtheproces

7、sandparametersoptimizationandchoiceofenergy-efficientnewtechnologyandothermeasuresundertheenduranceofsafety,reliable,criterionofproductionwaterquality.It’sanurgentneedtosolveinenterprise.ThedesignbackgroundofthistopicisanewsewagetreatmentplantinYunnanrecyclingu

8、nitwhichisnewbuiltbyCNPC.Withv-shapedfilteroutofthewaterasthedesignobjectandwaterproductionforcirculatingwaterasreuseway,selectprocesswiththegoalof"removalofCOD,reduceTDS".U