化學工業(yè)冷卻節(jié)水凝液回收和污水凈化回用措施

1、化學工業(yè)冷卻節(jié)水凝液回收和污水凈化回用措施    摘要化學工業(yè)用水量大，節(jié)水是我國化學工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。尤其對位于西北和北方沿海缺乏淡水的地區(qū)，發(fā)展節(jié)水工藝技術已是當務之急。采取冷卻系統(tǒng)節(jié)水、冷凝水回收利用、污水凈化回用等措施，可有效節(jié)約化學工業(yè)用水。 關鍵詞化學工業(yè)，水資源保護，水處理 我國是一個水資源嚴重短缺的國家，特別是北方沿海地區(qū)和廣大西部地區(qū)是我國最缺水地區(qū)之一?？紤]到北方沿海地區(qū)和西部人口增長、產(chǎn)業(yè)結構變化、農(nóng)業(yè)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境用水需求等因素，北方沿海地區(qū)和西部地區(qū)的供水形勢還將更加嚴峻。同時，南方沿海部分地區(qū)也存在著水質(zhì)性和資源性缺水

2、狀況。 我國化學工業(yè)已成為最重要的工業(yè)門類之一，2005年實現(xiàn)產(chǎn)值42483億元，工業(yè)增加值10256億元，實現(xiàn)利稅2059億元，分別占全國總量的16.88%，14.21%和9.9%。化學工業(yè)擁有幾十個行業(yè)、數(shù)百萬種產(chǎn)品，技術先進，裝備優(yōu)良，滲透到國民經(jīng)濟生產(chǎn)和人類生活各個領域。特別是，我國目前正逐步進人能源重化工時代，化學工業(yè)作為基礎產(chǎn)業(yè)的地位將更加突出?；瘜W工業(yè)高速發(fā)展已成為國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的必然要求，而水資源保障不夠已成為部分地區(qū)化學工業(yè)發(fā)展的制約因素之一。 化學工業(yè)是用水大戶，萬元產(chǎn)值綜合耗水量20100t，其中煉油企業(yè)耗水量最低，為35t，石油化工耗水量較低，約為20t左右。煤化工耗

3、水量比石油化工要高得多，萬元產(chǎn)值綜合耗水量約100t左右。精細化工耗水量巨大，萬元產(chǎn)值耗水量最高可達400500t。按我國化工行業(yè)萬元產(chǎn)值平均用水負荷75t計，2005年化學工業(yè)耗水量達到300億t左右，占全國耗水總量5573億t的5.3%(2005年全國水利發(fā)展統(tǒng)計公報)，工業(yè)耗水量的20%以上，是我國工業(yè)中最大的用水產(chǎn)業(yè)之一。目前，化工行業(yè)用水狀況與國際先進水平相比還存在著很大差距，尚有很大節(jié)水潛力。據(jù)報道，美國、加拿大和墨西哥三國化工單位產(chǎn)值耗水量為38m3萬元，僅為我國的二分之一。單位產(chǎn)值用水量的加大，不僅浪費了寶貴的水資源，更大的問題是將直接加大廢水的排放量，1t新鮮水將產(chǎn)生0.20

4、.5t的廢水。由于人們對環(huán)境關注的日益加強和環(huán)境保護法規(guī)的日益嚴格，節(jié)約用水將成為化工企業(yè)改善環(huán)境影響，提高經(jīng)濟效益的重要手段。 從我國化學工業(yè)的布局結構看，我國現(xiàn)代石油和化學工業(yè)主要分布在發(fā)達地區(qū)，由于近年來經(jīng)濟的高速發(fā)展，結構性缺水日益嚴重，在華北地區(qū)，新鮮水價格最高已達5元t以上，也就是說1t甲醇僅新鮮水費用就達到100元左右。特別是近年來由于我國能源化工需求的不斷增長、國際原油價格居高不下，我國西部地區(qū)以豐富的煤炭資源為依托，迎來了煤化工發(fā)展的新時代。但由于我國煤炭資源與水資源的逆向分布，水資源已成為西部各省發(fā)展能源化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要制約因素。 從可持續(xù)發(fā)展出發(fā)，近年來國家特別強調(diào)全面

5、貫徹落實科學發(fā)展觀，在“十一五”“建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會”，要求“落實節(jié)約資源和保護環(huán)境的基本國策，建設低投入、高產(chǎn)出、低消耗、少排放、能循環(huán)可持續(xù)的國民經(jīng)濟體系和資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會?！痹趪窠?jīng)濟的各個環(huán)節(jié)落實“節(jié)約能源、節(jié)約用水、節(jié)約土地、節(jié)約材料、加強資源的綜合利用?！辈⑻岢隽思s束性指標，即“單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗降低20%左右，單位工業(yè)增加值用水量降低30%，農(nóng)業(yè)灌溉用水有效利用系數(shù)提高到0.5，工業(yè)固體廢物綜合利用率提高到60%?！被瘜W工業(yè)作為用水大戶，在這樣的政策背景下，大力提倡節(jié)水是大勢所趨，節(jié)約用水已成為化學工業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的一個重要環(huán)節(jié)。 1、化學工業(yè)節(jié)水的基

6、本途徑 從化工行業(yè)自身特點來看，化工用水量最大的環(huán)節(jié)是冷卻用水、鍋爐給水和工藝用水。冷卻用水在總用水量中所占比重最大，一般占到裝置總用水量的60%70%，特別是氮肥、基本化工原料等行業(yè)。而冷卻水使用后，除溫度稍高外，一般水質(zhì)清潔，無污染，只要進行水質(zhì)穩(wěn)定后即可循環(huán)回用。因此，減少冷卻水的使用是化工節(jié)水的根本途徑。蒸汽凝液回收是減少鍋爐用水的主要途徑。工藝水由于直接參與化學反應，直接回收的可能性較小，選擇本質(zhì)節(jié)水型工藝是減少工藝用水的主要途徑。另外對廢水排放進行深度處理，生產(chǎn)符合生產(chǎn)要求的回用水也是節(jié)水的主要途徑之一。因此化工行業(yè)節(jié)水的基本途徑為：節(jié)水型工藝；冷卻節(jié)水(高循環(huán)倍率技術、空冷技術、

7、海水冷卻)；凝液回收；污水回用。 其中節(jié)水型工藝應該是在項目前期工作中首先就要考慮的問題，并且不同化工產(chǎn)品生產(chǎn)節(jié)水工藝相差較大。本文重點討論冷卻節(jié)水、凝液回收和污水回用。 2、冷卻節(jié)水 2.1、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)節(jié)水 化工企業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)基本流程一般是：給水管網(wǎng)來的新鮮水經(jīng)循環(huán)水處理裝置緩蝕阻垢處理后進入循環(huán)水給水管網(wǎng)，供全廠冷換熱設備使用，換熱后水溫達到設計值后，進入循環(huán)回水管網(wǎng)，一部分經(jīng)冷卻塔換熱后溫度降低10cC左右，依靠重力沉降于塔下水池，另一部分約占總水量的3%進入旁濾系統(tǒng)，過濾以降低循環(huán)水濁度，再進入塔下水池，經(jīng)格柵進人吸水池，再經(jīng)過緩蝕阻垢、殺菌滅藻藥劑處理，水質(zhì)穩(wěn)定后，經(jīng)循環(huán)水泵升壓

8、送至循環(huán)水給水系統(tǒng)。循環(huán)水系統(tǒng)如圖1所示，2)。      要減少循環(huán)水系統(tǒng)用水量，最主要的措施是提高循環(huán)水的濃縮倍數(shù)。循環(huán)水濃縮倍數(shù)的定義如下所示： 濃縮倍率：循環(huán)冷卻水中某種鹽分的濃度補給水中某種鹽分的濃度 以循環(huán)量為10000m3h、冷熱水溫差10的循環(huán)水系統(tǒng)為例，不同濃縮倍數(shù)下的補充水率、排污率和節(jié)水率如表1所示。      從表1可以看出，使用循環(huán)水較使用直流水具有顯著的節(jié)水減排效果，濃縮倍數(shù)在1.5，補充水率為3.31%，折算成節(jié)水率為96.69%；污水排放率為2.23%，折算成減排

9、率為97.77%。隨著濃縮倍數(shù)升高，節(jié)水減排效果提高，節(jié)水率和減排率提高，但提高的幅度逐漸下降。目前，由于水源緊張，水價上漲，排污收費增加，個別企業(yè)循環(huán)水濃縮倍數(shù)已提升至6以上。目前我國化工企業(yè)循環(huán)水濃縮倍率一般在2左右，如果都提高到6，可減少循環(huán)水補充水40%，減少污水排放80%。要提高循環(huán)水濃縮倍率，主要通過以下幾種方法。 2.1.1、優(yōu)化水處理配方 提高循環(huán)水濃縮倍率，在補充水水質(zhì)不變的情況下，最顯著的結果就是循環(huán)水中的含鹽量提高，濁度增大，微生物增多等。如處理不當，將加速設備管道的腐蝕，并導致裝置利用率的降低和循環(huán)水水質(zhì)的惡化。通過調(diào)整循環(huán)水處理配方，循環(huán)水濃縮倍率可以提高到3-4。

10、循環(huán)水高濃縮倍數(shù)運行情況下。加藥、加酸設施的安全可靠是水處理的基礎，因此要求循環(huán)水系統(tǒng)有較高水平的水質(zhì)在線監(jiān)測和自動加藥系統(tǒng)，因此要以系統(tǒng)運行的穩(wěn)定、可靠，減少操作波動為首要條件，選用與系統(tǒng)相適應的自動連續(xù)加藥(加酸)設備。 高濃縮倍數(shù)運行時，循環(huán)水離子含量和污染物含量增加，濁度和微生物控制難度加大，需要加強旁流處理和殺菌。配備旁流過濾器，其流量為循環(huán)水量的3%-5%，以降低循環(huán)水中的懸浮物、膠體和部分微生物，有利于控制循環(huán)水腐蝕及結垢。 天津化工研究設計院開發(fā)了高濃縮倍率工業(yè)冷卻水處理及智能化在線遠程監(jiān)控技術，該技術通過高效阻垢分散劑、緩蝕劑的開發(fā)并組成最佳配方，與智能化在線遠程監(jiān)控技術進行

11、有效集成。這一技術的使用可以將我國工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)目前普遍運行的濃縮倍率由2倍左右提高到5倍以上，解決循環(huán)水水質(zhì)因提高濃縮倍率而引起的嚴重結垢及腐蝕問題，從而提高了工業(yè)用水的重復利用率并最大限度地減少了排污量。該技術目前已獲得多項國家專利，并已在天津石化公司乙烯廠建成了應用示范工程，該工程年節(jié)水60萬t，直接經(jīng)濟效益300多萬元。 2.1.2、改善循環(huán)水補充水水質(zhì) 在循環(huán)水系統(tǒng)水質(zhì)不變的前提下，要提高循環(huán)水的濃縮倍數(shù)，最直接的方法就是提高循環(huán)水補充水的水質(zhì)。特別是對于補水水質(zhì)較差，或受客觀條件限制，無法大幅提高水處理劑的性能時，也可以采取對補充水進行預處理的辦法，改善補水水質(zhì)，以利于循環(huán)水系統(tǒng)濃

12、縮倍數(shù)的提高。這種措施在北方高堿、高硬水系尤其適用，而且綜合效益明顯，目前在一些企業(yè)已得到了成功應用。 按石油化工給水排水水質(zhì)標準，石油化工敞開式循環(huán)水水質(zhì)要求Ca2+質(zhì)量濃度為30-500mRL，而石為，石油化工企業(yè)給水水質(zhì)標準為Ca2+質(zhì)量濃度175mgL。假設循環(huán)水Ca2+質(zhì)量濃度為500mgL，補充水Ca2+質(zhì)量濃度為175mg/L，則循環(huán)水濃縮數(shù)倍數(shù)為2.86。若采用順流再生固定床技術對循環(huán)水補充水進行離子交換處理，生成的軟水中陽離子質(zhì)量濃度約為80mg/L。這樣，在不改變循環(huán)水水質(zhì)狀況的情況下，循環(huán)水濃縮倍數(shù)可達到6.25倍，補充水量由大約2%降低為1.4%，節(jié)水30%。 2.1.

13、3、循環(huán)水分級濃縮串聯(lián)補水技術 近年來，我國電力系統(tǒng)開發(fā)了一種經(jīng)濟適用的循環(huán)水濃縮串聯(lián)補水技術。該技術由河北省電力勘測設計研究院開發(fā)，該技術已在西柏坡電廠(4×300MW機組)的廢水綜合治理工程成功應用，該成果獲中國電力科學技術二等獎。循環(huán)水分級濃縮串聯(lián)補水技術工藝流程如圖2所示。      該工藝將循環(huán)水分成兩級進行處理，補給水串聯(lián)運行。第1級原水進入第1級機組循環(huán)水系統(tǒng)低濃縮倍率運行，(濃縮倍率小于等于2)，第1級循環(huán)排污水經(jīng)過濾、弱酸離子交換樹脂脫堿軟化處理后作為第2級機組循環(huán)補給水，第2級機組的循環(huán)水系統(tǒng)采用高濃縮倍率運行(濃

14、縮倍率小于等于4.5，且循環(huán)水總濃縮倍率大于等于6.0)，其排污水經(jīng)澄清過濾和反滲透處理后可作為鍋爐補給水或循環(huán)水系統(tǒng)補給水。 該技術已在西柏坡電廠成功運行多年，與常規(guī)循環(huán)水單級濃縮處理系統(tǒng)比較，其優(yōu)點主要有： (1)濃縮倍率高。綜合循環(huán)水濃縮倍率可達69，節(jié)水效果明顯、排污量較小、經(jīng)濟、安全、可靠； (2)解決了提高濃縮倍率與凝汽器管材結垢或腐蝕的矛盾； (3)對循環(huán)水濃縮倍率2倍左右的循環(huán)水裝置，改造方便，適用性強； (4)減少了廢水排放量； (5)節(jié)約投資、占地面積小。 與空冷技術相比，分級濃縮串聯(lián)補水技術工程造價低(約是空冷的110)。缺點是冷卻水系統(tǒng)的蒸發(fā)、風吹損失需另尋辦法解決。空

15、冷技術耗水率低，缺點是工程造價高、運行管理復雜。以1200MW規(guī)模電廠為例，采用分級濃縮串聯(lián)補水技術，需投資4000萬元左右，解決了約占12循環(huán)水水量的排污損失(1566萬t/a左右)，具有顯著的環(huán)境效益、經(jīng)濟效益和社會效益。按石家莊市工業(yè)企業(yè)用水價2.98元m3計，節(jié)約水費4666.68萬元a。1年即可收回投資。采用空冷技術，投資約5億元左右，節(jié)水約3200萬ta。水投資分別為：2.55元t和15.6元t。 2.2、海水冷卻 海水可替代淡水，直接作為工業(yè)冷卻水、城市生活用水、農(nóng)業(yè)灌溉用水、工業(yè)生產(chǎn)用水、環(huán)境用水及其它用水。利用海水做工業(yè)冷卻用水，直接成本低，只有淡水成本的5%-10%，具有明

16、顯的社會效益和經(jīng)濟效益。 海水用作工業(yè)冷卻水已有幾十年的歷史。日本早在20世紀30年代就使用海水作為工業(yè)冷卻水。1962年日本工業(yè)用水總量為313.5億m3，其中海水約占56.56%，1967年工業(yè)用水總量增至567.7億m3a，海水約占60.81%。1965年到1975年，日本年工業(yè)冷卻用海水量由90億m3提高到167億m3，年增長率為6.4%。1980年工業(yè)用水的50%為海水，日本沿海的大多數(shù)火力發(fā)電、核電、冶金及石油化工等行業(yè)都在以不同形式利用海水，僅電力企業(yè)的海水利用量就達1000億m3a。到1995年電廠海水利用量就約達1200億t。美國20世紀70年代末至80年代初，海水的直接利用

17、量已達720億m3。2000年工業(yè)用海水達到30%。英、法、荷、意等西歐國家，1970年海水利用量為371億m3，2000年工業(yè)用海水達到2500億m3。 我國沿海城市，特別是東北部沿海地區(qū)淡水資源不能滿足電力、石化等耗水大戶的用水要求，很早就開展了直接利用海水作工業(yè)冷卻水的歷史較早，但發(fā)展緩慢。 目前，我國海水利用主要集中在以下幾個方面：一是火電廠和核電廠直接利用海水作為工業(yè)冷卻水已有一定規(guī)模。2003年我國利用海水作冷卻水用量達330億m3左右。二是我國海水淡化規(guī)模逐步增加。目前，我國已建成運行的海水淡化水產(chǎn)量約為3.1萬m3d(苦咸水淡化水產(chǎn)量為2.8萬m3d)，在建和待建的工程規(guī)模為3

18、8.1萬m3d。三是海水淡化成本迅速下降。海水淡化主體設備造價較10年前下降了近一半，成本已經(jīng)降到5元t左右。四是海水制鹽作為我國傳統(tǒng)的海水化學資源綜合利用產(chǎn)業(yè)，海鹽產(chǎn)量已達到1800萬t。目前使用海水冷卻的石化企業(yè)主要有青島堿廠、天津堿廠、上海石化總廠、大連化學工業(yè)公司、中石油大連石化分公司、大連油脂化學廠等，化學工業(yè)已成為僅次于電廠的海水冷卻的第二大行業(yè)。 使用海水冷卻的主要優(yōu)點是： (1)水源穩(wěn)定。海水自凈能力強，水質(zhì)比較穩(wěn)定，采用量不受限制。 (2)水溫適宜。工業(yè)生產(chǎn)利用海水冷卻，帶走生產(chǎn)過程中多余的熱量。海水，尤其是深層海水的溫度較低，且水溫較穩(wěn)定，如大連海域全年海水溫度在0-25之

19、間。 (3)動力消耗低。一般多采取近海取水，不需遠距離輸送。 (4)設備投資少，占地面積小。與淡水循環(huán)冷卻相比，可省去回水、涼水塔等裝備。 海水冷卻分海水直流冷卻和海水循環(huán)冷卻。直流冷卻指海水經(jīng)換熱設備進行一次性冷卻后排放的過程；循環(huán)冷卻指海水經(jīng)換熱設備完成一次冷卻、再經(jīng)冷卻塔冷卻后，循環(huán)使用的過程。海水直流冷卻技術有近80年的發(fā)展歷史，有關防腐蝕、防海洋污損生物附著技術已基本成熟。如大亞灣核電站和天津大港電廠年用直流冷卻海水分別為35億t和17億t。海水循環(huán)冷卻系統(tǒng)和相關的防腐、阻垢和防污損生物附著和防鹽霧飛濺等技術基本成熟，海水冷卻塔技術，國外有專門公司開發(fā)，技術也是成熟的。但是由于海水含

20、鹽量高，石化企業(yè)利用海水冷卻存在一系列的技術問題，其中最關鍵是防腐和防海洋生物附著問題。 目前比較廣泛使用的抗腐材料主要是鋁黃銅和鈦合金，前者使用期超過5年，后者使用期一般在15年30年。 防止海洋生物附著的技術主要有：涂防污涂料、加氯殺生、電解海水殺生及窒息法殺生等。海水作循環(huán)冷卻水的主要問題是腐蝕和結垢，通過添加緩蝕劑和阻垢劑可以解決系統(tǒng)的腐蝕與結垢問題。 經(jīng)過10多年的科技攻關，國家海洋局海水淡化與綜合利用研究所承擔的“海水循環(huán)冷卻技術研究與工程示范”項目日前取得了突破性成果，首次在我國實現(xiàn)了以海水代替淡水做工業(yè)循環(huán)冷卻水。而且海水循環(huán)冷卻工程濃縮倍率比國際上現(xiàn)有水平提高了10%20%，

21、碳鋼腐蝕速率、飄水率(鹽霧飛濺量)均達到國際先進水平。該項技術突破了海水緩蝕劑、阻垢分散劑、菌藻殺生劑和海水冷卻塔等4項關鍵技術，系統(tǒng)解決了海水循環(huán)冷卻有關腐蝕、污垢和菌藻控制以及海水冷卻塔防鹽沉積、鹽霧飛濺等技術難題。該技術成果產(chǎn)業(yè)化后可以將系統(tǒng)運行成本降低50%左右，取用水量比海水直流冷卻減少96.5%以上，排污減少98%以上，可以節(jié)省大量水資源。目前，淡化所已成功申報了國家重大科技支撐計劃項目“10萬t級海水循環(huán)冷卻技術裝備研究與示范”課題，將通過1000MW機組配套10萬m3h海水循環(huán)冷卻工程的實施，實現(xiàn)海水循環(huán)冷卻技術在應用規(guī)模上與國際的接軌。預計該項技術的推廣后運行費用可降低到淡水

22、循環(huán)冷卻費用的25%50%。但由于海水腐蝕性大，將不得不廣泛采用防腐蝕性能更加優(yōu)良的雙相不銹鋼、鋁黃銅和鈦材，將不可避免地導致化工裝置投資的增加。 由于海水的可獲得性和投資成本限制，海水冷卻適應于沿海地區(qū)新建的大型石化裝置。 2.3、空冷 空氣冷卻方式和水冷卻方式的討論持續(xù)了相當長的時間，到目前為止仍在進行兩者之間的經(jīng)濟分析與討論。但是，空冷器的優(yōu)越性越來越得到人們的認可，以空冷代替水冷的趨勢仍日益明顯?？绽浜退鋵Ρ葍?yōu)缺點如表2所示。      目前，國內(nèi)化工企業(yè)只有個別單元采用了空冷技術，但在西部電力行業(yè)已廣泛推行。資料介紹在中東缺水地區(qū)已

23、有裝置在設計中廣泛采用了空冷技術。其顯著效果是循環(huán)水用水量降低50%-70%左右，總用水量降低25%35%，減少污水排放30%40%。使用空冷技術不可避免帶來裝置占地面積的增大和電耗的增高。由于西部地區(qū)黃河流域水中氯離子含量高，采用高濃縮倍率循環(huán)水技術有困難，并且該地區(qū)缺水嚴重、土地資源和能源相對豐富，因此空冷技術在該地區(qū)特別適用。楊相益在空冷凝汽器在石油化工裝置中的應用一文中對某濱海煉油廠新建柴油加氫精制裝置中汽輪機凝汽設備選擇空冷和水冷方案做了技術經(jīng)濟比較，最終選擇了空冷方案。其比較數(shù)據(jù)如表3所示。      通過表3分析，空冷流程可顯著降

24、低水耗量，但電耗明顯增加，蒸汽用量變化不大，但總能耗較水冷流程要低，系統(tǒng)排污量大幅度降低。投資增加是空冷流程推廣困難的主要原因。 3、凝液回收 化學反應通常為吸熱和放熱反應，為保證系統(tǒng)收率，通常采用蒸汽介質(zhì)吸收或提供熱量?；どa(chǎn)蒸汽系統(tǒng)復雜，常分為高、中、低、低低壓多個等級，同級別的蒸汽分別用于裝置驅(qū)動透平、物料換熱、工藝、伴熱、采暖、火炬及其它單元等。各級別蒸汽管網(wǎng)間通過驅(qū)動透平和減溫減壓器相連接。 蒸汽間接加熱系統(tǒng)中，蒸汽在加熱設備內(nèi)釋放出汽化潛熱后，會產(chǎn)生大量的高溫凝液。剛產(chǎn)生的凝液具有以下特點： (1)凝液有較高的溫度，生產(chǎn)工藝上一般高于100，熱焓占新蒸汽總熱焓的14左右； (2)

25、凝液的水質(zhì)良好，接近脫鹽水，且?guī)缀鯖]有溶解氧和二氧化碳等氣體； (3)凝液的過冷度比較小，接近飽和。 因此凝液是一種非常寶貴的水和熱資源，凝液價值=原水成本+軟化(脫鹽)成本+除氧成本+熱量價值 充分利用凝液是提高蒸汽供熱系統(tǒng)效率必須面臨的一個課題，是企業(yè)節(jié)能、節(jié)水必須重視的環(huán)節(jié)。一般化工裝置均設計蒸汽凝液回收系統(tǒng)，用作鍋爐補給水、脫鹽水、循環(huán)水補充水等。但由于壓力不同，傳統(tǒng)的凝液系統(tǒng)不得不設計成開式結構。這樣，不斷增加了水耗，同時也產(chǎn)生了廢水排放，并影響鍋爐及管道壽命。 目前，國內(nèi)已開發(fā)出了凝液閉式循環(huán)系統(tǒng)。該技術由北京君發(fā)節(jié)能環(huán)保技術有限公司開發(fā)，并具有自主知識產(chǎn)權，獲得了多項國家專利。該

26、技術真正實現(xiàn)了閉式回收蒸汽系統(tǒng)凝液，使蒸汽換熱后的冷凝液和余熱得到最大程度的回收再利用。閉式凝液回收系統(tǒng)有以下主要特點。 (1)無二次閃蒸汽及疏水閥漏汽的排放，使蒸汽凝液所包含的熱能、水量充分回收，系統(tǒng)熱效率比開式回水系統(tǒng)提高15%-30%，回水率提高5%-15%。 (2)徹底地消除了凝液加壓泵的汽蝕。該裝置應用了一系列汽蝕消除技術，從流體力學、動態(tài)兩相流和微過冷原理出發(fā)采取獨有措施消除汽蝕誘因，使水泵處于輸送單相高溫液體的最佳狀態(tài)。 (3)改善疏水工況，確保疏水暢通，延長疏水閥壽命，減少了故障頻率。 (4)避免了氧氣及二氧化碳等氣體對凝液的二次污染及引起的對下游設備的氧化腐蝕?；厥盏哪嘿|(zhì)量

27、好，回水系統(tǒng)壽命長。 (5)專門針對乏氣設計了凝液回收裝置，根據(jù)乏氣的帶壓狀態(tài)、污染情況等均有針對性的回收流程。 齊魯石化塑料廠利用這一技術對苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等6套裝置的凝液系統(tǒng)進行了改造，回收凝液用作脫鹽水供全廠使用。工程實施后，回收凝液16.38th。該系統(tǒng)能耗如表4所示。      由表4可知，蒸汽冷凝液回收系統(tǒng)不僅節(jié)約了17th左右的新鮮水，冷凝液回收的能耗為57.24MJt，遠低于脫鹽水的標準能耗96.30MJt。該技術的節(jié)水、節(jié)能降耗作用是非常明顯的。 回收的16.38th蒸汽冷凝液，15.08th用作脫鹽水，1.30th用作

28、循環(huán)補充水。按脫鹽水價格11.7元t，新鮮水價格2.0元t，每年操作時間8000h計，每年可增經(jīng)濟效益為143.23萬元?？鄢h(huán)水及用電成本后，可實現(xiàn)經(jīng)濟效益約110萬元a。 4、污水凈化回用 化學工業(yè)是用水大戶，也就不可避免地成為污水排放大戶。據(jù)統(tǒng)計，2005年化工行業(yè)污水排放量達到34億t，占全國工業(yè)廢水排放量的16.3%。但從另一個角度看，說明化工節(jié)水潛力大，若化工行業(yè)的污水凈化回用率達到50%左右，相當于每年新增水資源17億t。 工業(yè)污水與城市污水明顯不同，工業(yè)污水受污染程度較大、水質(zhì)受工藝過程影響波動大、多數(shù)工業(yè)污水處理較難。工業(yè)發(fā)達國家一般將工業(yè)企業(yè)產(chǎn)生的廢水在生產(chǎn)現(xiàn)場經(jīng)過簡單處

29、理，水質(zhì)達到進入城市污水處理系統(tǒng)要求后，再進入設施完善的城市污水處理系統(tǒng)與生活污水混合后進行處理，一方面可以降低工業(yè)污水的處理難度，另一方面可以實現(xiàn)大規(guī)模處理以降低處理費用。因而，工業(yè)污水單獨回用在工業(yè)發(fā)達國家并不多見。 我國與發(fā)達國家情況完全不同，一方面城市污水處理設施尚不完善，城市污水處理率一直較低(目前這種情況有所改變，2005年城市生活污水集中處理率達到37.4%)；另一方面大型工業(yè)企業(yè)一般都建有完備的工業(yè)廢水處理設施，對本企業(yè)產(chǎn)生的廢水進行處理，水質(zhì)達標后外排。企業(yè)的污水處理條件，大大促進了對工業(yè)外排污水回用技術的研究和開發(fā)，在外排工業(yè)污水進一步處理提高水質(zhì)、達標外排工業(yè)污水回用循環(huán)

30、水和工業(yè)外排污水的再生水脫鹽技術方面進行了積極探索，取得了不同程度的進展。我國1997年開始提高煉油廠達標外排污水水質(zhì)技術，1998年東北某煉油廠采用“混凝沉淀精密過濾臭氧氧化石英砂過濾活性炭過濾中空超濾”組合工藝建成第一套處理能力200m3h的工業(yè)裝置，該工藝對COD、濁度和懸浮物去除效果明顯，但對氨氮處理效果不理想。2002年天津石化采用“二級曝氣絮凝氣浮石英砂過濾生物活性炭濾池消毒”組合工藝，建設處理能力500m3h的裝置對煉油廠外排污水進行再處理，出水作為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的補充水。該裝置運行結果是對COD、氨氮、濁度和懸浮物去除效果較好。同年燕山石化采用“生物濾池混凝沉淀加氯纖維素過濾活

31、性炭過濾”組合工藝，建成一套處理能力450m3h的煉油廠外排污水再處理裝置，出水主要用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)和膜脫鹽裝置，投產(chǎn)后運行基本正常，出水水質(zhì)基本滿足“超濾反滲透”(UF-RO)雙膜處理工藝對進水水質(zhì)的要求。近幾年又形成了以“BAF-混凝沉淀加氯過濾”組合工藝為主的工業(yè)外排污水再處理流程，建成并投入使用的10余套類似處理裝置的運行情況總體良好。但到目前為止我國污水經(jīng)深度處理用作工業(yè)給水的項目不多。 目前，最為完整的污水深度處理用作高品質(zhì)工業(yè)給水的例子是新加坡裕廊島工業(yè)區(qū)一套產(chǎn)水能力3.3萬m3d污水凈化回用裝置。新加坡是嚴重缺水國家，一半淡水依賴馬來西亞供給，因此，十分重視污水凈化回用。該裝置進水為經(jīng)過三級處理的城市污水，其電導率為7002200Scm，氯離子含量為150-500mg，采用“雙介質(zhì)過濾反滲透”(DM