專利名稱：一種環(huán)氧化合物污水預(yù)處理降溫及廢熱利用的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及了一種環(huán)氧化合物污水預(yù)處理降溫及廢熱利用的方法。
背景技術(shù)：
環(huán)氧化物(主要指環(huán)氧丙烷和環(huán)氧氯丙烷)是重要的丙烯衍生物，是生產(chǎn)聚醚多元醇的主要原料。目前國(guó)內(nèi)大量環(huán)氧化合物生產(chǎn)仍采用氯醇法，具有流程短、生產(chǎn)安全性高、建設(shè)資少等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)存在腐蝕及污染嚴(yán)重等缺點(diǎn)。以氯醇法生產(chǎn)環(huán)氧化合物所產(chǎn)生的污水(以下簡(jiǎn)稱環(huán)化污水)具有高溫(經(jīng)閃蒸和換熱后仍有60 80°C )、高PH(10 12)、高鹽(CaCl2濃度為3. 5% 4. 0% )、高懸浮物 (SS濃度為0.3% 0.5%)等特點(diǎn)。目前在國(guó)內(nèi)，對(duì)于該種污水的處理流程較為成功的工業(yè)化實(shí)例，均采用預(yù)處理+生化處理為主要流程。污水在進(jìn)入生化處理流程之前，需要進(jìn)行包括降溫在內(nèi)的預(yù)處理，以控制生化處理進(jìn)水溫度，保證生化處理效果。目前國(guó)內(nèi)工業(yè)化的環(huán)化污水預(yù)處理降溫一般采用玻璃鋼材質(zhì)的填料冷卻塔進(jìn)行冷卻，受污水中所含Ca(OH)2的影響，冷卻塔在運(yùn)行一段時(shí)間后即有大量CaCO3沉淀物附著在填料表面，使填料堵塞、比表面積減少、降溫能力下降，如不及時(shí)對(duì)填料進(jìn)行清理檢修最終會(huì)導(dǎo)致冷卻塔癱瘓(一般清理檢修周期約為3 6個(gè)月)；另外，由于污水中含有大量氯離子O0g/L以上)，對(duì)普通冷卻塔風(fēng)機(jī)機(jī)軸產(chǎn)生腐蝕。近些年，一些企業(yè)也開始嘗試使用一種無(wú)風(fēng)機(jī)、無(wú)填料的水力旋流噴霧冷卻塔進(jìn)行冷卻，有效的避免了填料塔的諸多弊病，但仍存在塔體巨大(約是填料塔體積的4倍)、噴頭堵塞、自動(dòng)化程度低、檢修清理繁瑣等問(wèn)題。上述環(huán)化污水預(yù)處理降溫的方法均屬于敞開式大氣冷卻方式，對(duì)于環(huán)化污水而言，其不可避免的存在如下弊端1、大量余熱未得到有效利用，造成了能源的浪費(fèi)；2、污水中的污染物隨著細(xì)小水霧或水滴進(jìn)入大氣，造成二次污染；與空氣直接接觸產(chǎn)生大量鈣鹽沉淀物堵塞填料或噴頭，填料或噴頭的清理檢修必須采用人工進(jìn)行，工作環(huán)境差、勞動(dòng)強(qiáng)度大、日常檢維修費(fèi)用高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為一種環(huán)化污水的密閉式降溫及廢熱利用工藝，其工藝過(guò)程主要包括環(huán)化污水原水的預(yù)處理和密閉式換熱降溫等過(guò)程，其特征在于將環(huán)化污水原水經(jīng)過(guò)濾處理有效去除懸浮物(簡(jiǎn)稱SQ后，送入密閉式降溫?fù)Q熱裝置，經(jīng)密閉降溫?fù)Q熱，在實(shí)現(xiàn)環(huán)化污水降溫的同時(shí)，利用污水中的廢熱能使待加熱水得以升溫；降溫后的環(huán)化污水可直接進(jìn)入后續(xù)生化處理工段。環(huán)化污水原水(經(jīng)過(guò)生產(chǎn)裝置增稠池處理后)經(jīng)調(diào)節(jié)后，泵送入裝載有軟性填料的纖維過(guò)濾器，控制過(guò)濾器出水SS值在一定范圍內(nèi)，再將其作為全自動(dòng)換熱機(jī)組一次水送入換熱器；同時(shí)，采用經(jīng)預(yù)處理后的污水(如厭氧處理裝置進(jìn)水)或清潔水作為二次側(cè)進(jìn)水；經(jīng)全自動(dòng)換熱機(jī)組換熱后，使環(huán)化污水溫度降低到生化處理中溫菌耐受范圍，二次側(cè)污水升溫到厭氧處理裝置進(jìn)水溫度要求；若采用潔凈水，產(chǎn)出的熱水則可根據(jù)潔凈水的水質(zhì)分別用于鍋爐補(bǔ)水、生活熱水、采暖及空調(diào)熱水等。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種環(huán)化污水的密閉式降溫及廢熱利用工藝，采用氯醇法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷所產(chǎn)生的污水經(jīng)生產(chǎn)裝置區(qū)增稠池處理后(去除懸浮物SS)，進(jìn)入污水處理裝置區(qū)的環(huán)丙水水質(zhì) CODcr :1350mg/l ；SS :300mg/l ；氯離子 27000mg/l ；PH :10. 5 ；水溫60 80°C。經(jīng)預(yù)處理后的 EGSB(厭氧裝置)待加熱水水質(zhì)=CODcr :4000mg/l ；SS :70mg/l ；PH :7. 5 ；水溫:10°Co 本發(fā)明工藝至少包括如下步驟(1)進(jìn)入污水處理裝置區(qū)的環(huán)丙水經(jīng)調(diào)節(jié)后，泵送進(jìn)入裝有軟性填料的纖維過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，同時(shí)控制濾速及進(jìn)出口壓降。(2)隨著濾料中截流的懸浮物增多，進(jìn)出口壓降逐漸增大，當(dāng)壓降超過(guò)設(shè)定值時(shí)， 進(jìn)行反沖洗。反沖洗采用氣水聯(lián)合反洗，先氣洗再水洗。工程中，為實(shí)現(xiàn)連續(xù)流過(guò)濾處理， 采用雙套過(guò)濾器互投工作來(lái)實(shí)現(xiàn)。(3)將過(guò)濾后的環(huán)丙水與EGSB待加熱水泵送進(jìn)入換熱器進(jìn)行降溫?fù)Q熱。(4)隨著換熱器內(nèi)部污垢增多，管、殼程阻力增大，當(dāng)壓降超過(guò)設(shè)定值時(shí)進(jìn)行反沖洗。工程中，為實(shí)現(xiàn)連續(xù)流降溫?fù)Q熱處理，采用雙套管式換熱器互投工作來(lái)實(shí)現(xiàn)。在具體實(shí)施時(shí)在步驟(1)控制纖維過(guò)濾器濾速彡ΙΟΜ/h;控制過(guò)濾器起始進(jìn)出口壓降 (0. 05MPa，控制過(guò)濾后出水SS ( 50Mg/L ；在步驟(2)控制反向氣洗強(qiáng)度約40M7M2. h，氣洗時(shí)間30分鐘；控制反向水洗流速彡30M/h，直至出水清凈；在步驟C3)所使用換熱器形式為管殼式換熱器，并環(huán)丙水進(jìn)入換熱器的管程， EGSB待加熱水進(jìn)入換熱器的殼程進(jìn)行降溫?fù)Q熱?？刂乒艹虊航禐?. IMPa 0. 2MPa ；控制殼程壓降為0. 05MPa 0. IMPa ；在步驟⑷當(dāng)管程壓降彡0. 2MPa、殼程壓降彡0. IMPa時(shí)，進(jìn)行反沖洗。管程采用 5%稀鹽酸溶液浸泡60分鐘+循環(huán)反洗15分鐘+清水沖洗5分鐘，殼程采用清洗劑循環(huán)反洗60分鐘+清水沖洗10分鐘。本發(fā)明的是一種環(huán)化污水的密閉式降溫及廢熱利用工藝，其特點(diǎn)在于將密閉式降溫工藝應(yīng)用于環(huán)氧化合物污水的預(yù)處理，避免了含污染物廢氣排放而造成的二次污染；避免了環(huán)化污水與大氣直接接觸產(chǎn)生大量鈣鹽沉淀物而導(dǎo)致的設(shè)備和管道堵塞嚴(yán)重問(wèn)題；在降低環(huán)化污水溫度以滿足后續(xù)生化處理要求的同時(shí)，有效利用了污水中的廢熱能，降低了能耗；密閉式降溫?fù)Q熱工藝也使得配套裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)和清洗以自動(dòng)化控制方式運(yùn)行得以實(shí)現(xiàn)；采用軟性填料的纖維過(guò)濾器去除污水中所含大量SS，可以有效減少換熱器受鈣鹽沉淀物的垢堵，延長(zhǎng)其檢修周期，同時(shí)軟性填料的使用更有利于過(guò)濾器的潔凈反沖效果。
本發(fā)明的效果采用本發(fā)明工藝用于環(huán)化污水預(yù)處理降溫和廢熱利用，可以減少鈣鹽沉淀物的產(chǎn)生而污堵設(shè)備和管道、可以避免大量含污染物的廢氣排入大氣、可以有效利用污水中的熱能從而降低能源消耗、可以使降溫?fù)Q熱裝置的運(yùn)行和防污垢清洗實(shí)現(xiàn)自控運(yùn)轉(zhuǎn)，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，延長(zhǎng)檢修周期，減少日常檢維修費(fèi)用。采用本發(fā)明工藝更好的實(shí)現(xiàn)了環(huán)化污水的預(yù)處理效果，為污水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)提供了前提保證。以目前國(guó)內(nèi)較普遍的80kt/a環(huán)氧丙烷生產(chǎn)裝置為例，所排污水量約為4800KM3/ a，污水原水年平均水溫約為65°C，降溫后水溫為40°C，污水廢熱利用率以60%計(jì)。每年可減少向大氣排放COD約為14. 4t，可回收利用熱能約為7. 2 X IOlOKcal，相當(dāng)于l(^85t標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值；同時(shí)減少了操作人員數(shù)量，降低了日常檢維修費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)了裝置的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益均非常可觀。采用本發(fā)明工藝用于環(huán)化污水預(yù)處理降溫和廢熱利用，可以滿足環(huán)化污水降溫、 待加熱水的升溫，并避免了二次污染，防止了設(shè)備和管道的堵塞，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備運(yùn)行和清洗的自動(dòng)化控制，達(dá)到“節(jié)能減排”資源化的目的。本發(fā)明可在國(guó)內(nèi)各套以氯醇法生產(chǎn)環(huán)氧化合物的配套污水處理廠及相關(guān)工業(yè)園區(qū)的綜合污水處理廠得以推廣應(yīng)用，應(yīng)用前景廣泛、良好，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。


圖1是本發(fā)明的流程示意圖；CODcr :1350mg/l ；SS :300mg/l ；氯離子 27000mg/l ；pH :10. 5 ；水溫60 80°C。經(jīng)預(yù)處理后的EGSB (厭氧裝置)待加熱水水質(zhì)=CODcr :4000mg/l ；SS :70mg/l ；pH :7. 5 ；水溫 10°C。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1步驟同圖1。實(shí)施例1水質(zhì)情況
權(quán)利要求
1.一種環(huán)化污水的密閉式降溫及廢熱利用工藝，采用氯醇法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷所產(chǎn)生的污水經(jīng)生產(chǎn)裝置區(qū)增稠池處理后，進(jìn)行如下步驟(1)進(jìn)入污水處理裝置區(qū)的環(huán)丙水經(jīng)調(diào)節(jié)后，泵送進(jìn)入裝有軟性填料的纖維過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，同時(shí)控制濾速及進(jìn)出口壓降；(2)當(dāng)壓降超過(guò)設(shè)定值時(shí)，對(duì)纖維過(guò)濾器進(jìn)行反沖洗；反沖洗采用氣水聯(lián)合反洗，先氣洗再水洗；(3)將過(guò)濾后的環(huán)丙水與EGSB待加熱水泵送進(jìn)入換熱器進(jìn)行降溫?fù)Q熱；(4)當(dāng)壓降超過(guò)設(shè)定值時(shí)對(duì)換熱器進(jìn)行反沖洗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，在步驟(1)控制纖維過(guò)濾器濾速<ΙΟΜ/h ；控制過(guò)濾器起始進(jìn)出口壓降彡0. 05MPa，控制過(guò)濾后出水SS ( 50Mg/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，在步驟(2)控制反向氣洗強(qiáng)度約40M3/M2.h，氣洗時(shí)間 30分鐘；控制反向水洗流速彡30M/h，直至出水清凈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的工藝，在步驟C3)所使用換熱器形式為管殼式換熱器，并環(huán)丙水進(jìn)入換熱器的管程，EGSB待加熱水進(jìn)入換熱器的殼程進(jìn)行降溫?fù)Q熱；控制管程壓降為0. IMPa 0. 2MPa ；控制殼程壓降為0. 05MPa 0. IMPa0
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，在步驟當(dāng)管程壓降彡0.2MPa、殼程壓降彡0. IMPa 時(shí)，進(jìn)行反沖洗。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的工藝，管程采用5%稀鹽酸溶液浸泡60分鐘+循環(huán)反洗15 分鐘+清水沖洗5分鐘，殼程采用清洗劑循環(huán)反洗60分鐘+清水沖洗10分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，在步驟O)中采用雙套過(guò)濾器互投工作。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，在步驟中采用雙套管式換熱器互投工作。
全文摘要
本發(fā)明為一種環(huán)化污水的密閉式降溫及廢熱利用工藝，環(huán)化污水原水經(jīng)調(diào)節(jié)后，泵送入裝載有軟性填料的纖維過(guò)濾器，控制過(guò)濾器出水SS值在一定范圍內(nèi)，再將其作為全自動(dòng)換熱機(jī)組一次水送入換熱器；同時(shí)，采用經(jīng)預(yù)處理后的污水或清潔水作為二次側(cè)進(jìn)水；經(jīng)全自動(dòng)換熱機(jī)組換熱后，使環(huán)化污水溫度降低到生化處理中溫菌耐受范圍，二次側(cè)污水升溫到厭氧處理裝置進(jìn)水溫度要求；若采用潔凈水，產(chǎn)出的熱水則可根據(jù)潔凈水的水質(zhì)分別用于鍋爐補(bǔ)水、生活熱水、采暖及空調(diào)熱水等。此工藝具有能夠有效利用廢熱能、無(wú)二次污染、連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行、檢維修費(fèi)用低等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C02F1/00GK102408136SQ20101029031
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2010年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月25日
發(fā)明者徐湘, 曹愛兵, 陳靜君, 靳嬌 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司北京化工研究院