用于含油蒸汽凝结水的除油装置和除油方法及应用与流程

1.本发明涉及工业废水综合处理领域，具体涉及一种用于含油蒸汽凝结水的除油装置和除油方法及应用。


背景技术：

2.在石油化工装置生产过程中，蒸汽被大量用作动力源和热媒使用，因此会产生大量温度较高的蒸汽凝结水。由于蒸汽使用的场合不同，产生的凝结水所表现出的性质也不同。当蒸汽作为加热介质使用时，由于系统在使用材质、工艺条件等方面复杂性高，不可避免地存在被加热介质泄漏到凝结水中的情况。该情况在炼油装置中发生较多，导致蒸汽凝结水受到石油类物质的污染，从而无法直接作为锅炉水回用。国家规定的中压锅炉补给水中石油类最高允许浓度为1.0mg/l。蒸汽凝结水是一种优良的软化水，具有较高的回用价值。如果无法对其有效除油，则将对企业的节能降耗、节水减排造成不利影响。
3.传统含油废水除油处理工艺主要有盐析法、凝聚法、气浮法、粗粒化法、膜分离法、吸附法和生物法等。鉴于蒸汽凝结水的高温特性，且为避免引入其他污染物，目前国内多采用膜过滤工艺对蒸汽凝结水进行除油处理，包括复合双层膜技术、阻截式除油技术、超微过滤组合多官能团纤维吸附技术、陶瓷膜过滤技术等。现有技术的主要缺陷在于工艺流程长、设备占地面积大、投资运行成本高、水质波动适应性差等，严重制约蒸汽凝结水的处理回用，工艺亟需改进。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种新的用于含油蒸汽凝结水的除油装置和除油方法，采用本发明的除油装置和除油方法对炼油装置产生的含油蒸汽凝结水除油，具有处理流程短、石油类物质去除效果佳的优点。
5.本发明第一方面提供了一种用于含油蒸汽凝结水的除油装置，包括依次连通的凝结水罐、袋式过滤器和有机金属膜过滤器，所述有机金属膜过滤器设置进水口和循环水出口，且所述循环水出口与所述进水口连通；其中，
6.所述凝结水罐用于去除乳化状态的油相物质；
7.所述袋式过滤器用于滤除粒径在数百微米以上的固体悬浮物；
8.所述有机金属膜过滤器用于去除石油类物质和固体悬浮物。
9.在本发明中，优选地，所述有机金属膜过滤器设置浓水出口，且所述浓水出口与所述凝结水罐连通。
10.在本发明中，优选地，袋式过滤器的过滤精度为50～300μm，优选为100μm。
11.在本发明中，优选地，有机金属膜的孔径为2～10nm，优选为5nm。
12.在本发明中，优选地，所述含油蒸汽凝结水为炼油装置产生的蒸汽凝结水，更进一步优选地，所述含油蒸汽凝结水为常减压装置蒸汽凝结水、连续重整装置蒸汽凝结水和气分装置蒸汽凝结水中的一种或多种。
13.本发明第二方面提供了一种含油蒸汽凝结水的除油方法，包括以下步骤：
14.步骤1、将含油蒸汽凝结水通入凝结水罐进行均质化处理，以去除乳化状态的油相物质；
15.步骤2、将步骤1得到的产物通入袋式过滤器，以滤除粒径在数百微米以上的固体悬浮物；
16.步骤3、将步骤2得到的产物通入有机金属膜过滤器，以去除石油类物质和固体悬浮物，有机金属膜过滤器内的过滤为错流过滤，进水一部分经膜过滤成为产水输出，另一部分在膜进水侧平行于膜循环流动。
17.在本发明中，优选地，有机金属膜过滤器的循环流量:进水量＝0.3～0.6；优选地，有机金属膜过滤器的循环流量:进水量＝0.5。在本发明中，有机金属膜过滤器的循环流量:进水量是指循环水出口5的循环流量与袋式过滤器2出水量的比值。
18.在本发明中，优选地，有机金属膜过滤器的运行通量为30～50lmh；优选地，有机金属膜过滤器的运行通量为40lmh，其中单位lmh指l
·
m-2
·
h-1
。
19.在本发明中，优选地，所述方法还包括：对有机金属膜进行反洗或化学清洗。
20.在本发明中，优选地，有机金属膜过滤器的反洗周期为20～60min，反洗时间20～60s，反洗通量为运行通量的1.5～2倍。更进一步优选地，有机金属膜过滤器的反洗周期为30min，反洗时间30s，反洗通量为运行通量的1.5～2倍。
21.在本发明中，优选地，有机金属膜过滤器的化学清洗周期为0.5～2个月，化学清洗采用的化学清洗剂为氢氧化钠溶液和/或十二烷基苯磺酸钠溶液。更进一步优选地，有机金属膜过滤器的化学清洗周期为1个月，化学清洗剂为氢氧化钠和/或十二烷基苯磺酸钠的溶液。在本发明中，氢氧化钠和/或十二烷基苯磺酸钠的溶液中，溶剂可以为水。在溶液中，氢氧化钠和/或十二烷基苯磺酸钠的浓度具有较宽的选择范围，例如可以为0.1～1重量％。
22.根据本发明的一种具体的实施方式，除油方法可以包括但不限于，包括以下步骤：
23.步骤1、含油蒸汽凝结水经泵加压进入凝结水罐，在罐中均质化，其后进行后续处理，去除以乳化状态为主的油相及其他污染物；
24.步骤2、含油蒸汽凝结水经泵加压进入袋式过滤器，滤除粒径在数百微米以上的固体悬浮物，产水进入有机金属膜过滤器进行后续处理；
25.步骤3、经袋式过滤器处理得到的含油蒸汽凝结水经泵加压进入有机金属膜过滤器，在此去除石油类物质和固体悬浮物，过滤为错流过滤，进水一部分经膜过滤成为产水输出，另一部分在膜进水侧平行于膜循环流动，浓水返回凝结水罐；
26.步骤4、连续过滤一段时间后，对有机金属膜使用产水进行反洗或使用化学试剂进行清洗，去除膜表面累积的污染物。
27.本发明第三方面提供了上述的除油装置或上述的除油方法在工业废水综合处理中的应用。
28.本发明的有益效果：
29.1、针对现有技术中存在的含油蒸汽凝结水处理流程长、占地面积大，且水质波动易对凝结水处理系统造成冲击影响系统正常运行的问题，本发明采用短流程的工艺对含油蒸汽凝结水进行除油处理，代替传统的多级过滤长流程处理工艺，有效降低含油蒸汽凝结水中石油类物质含量，可避免石油类物质对凝结水处理系统的冲击，稳定蒸汽凝结水回用
水质，提高了含油蒸汽凝结水处理系统的抗冲击性，且装置占地面积小，投资运行成本低。
30.2、本发明所述的含油蒸汽凝结水的除油装置和除油方法，适用于温度较高及石油类含量较高、波动大的蒸汽凝结水的前处理，采用本发明的装置和方法对含油蒸汽凝结水进行除油处理，代替传统的多级过滤长流程处理装置和工艺，可在高温下有效去除蒸汽凝结水中的石油类物质，避免石油类物质影响蒸汽凝结水回用作为锅炉水或除盐水。
31.3、本发明利用错流过滤，更优选地还采取对有机金属膜反洗或化学清洗相结合的方式，有效减少了有机金属膜过滤器的污堵，实现长周期稳定运行，避免频繁的化学清洗对膜造成损伤。
附图说明
32.图1为本发明实施例1提供的工艺流程示意图。
33.附图标记说明
34.1、凝结水罐
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2、袋式过滤器
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3、有机金属膜过滤器
35.4、进水口
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5、循环水出口
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6、浓水出口
具体实施方式
36.为使本发明更加容易理解，下面将结合实施例来详细说明本发明，这些实施例仅起说明性作用，并不局限于本发明的应用范围。
37.某炼化装置产生的含油蒸汽凝结水的水质情况见表1。
38.【实施例1】
39.(1)采用图1所示的用于含油蒸汽凝结水的除油装置，该装置设置依次连通的凝结水罐1、袋式过滤器2和有机金属膜过滤器3，有机金属膜过滤器3设置进水口4、循环水出口5和浓水出口6，且循环水出口5与进水口4连通，浓水出口6与凝结水罐1连通；其中，凝结水罐1用于去除乳化状态的油相物质；袋式过滤器2用于滤除粒径在数百微米以上的固体悬浮物；有机金属膜过滤器3用于去除石油类物质和固体悬浮物将。其中，袋式过滤器的过滤精度、有机金属膜的孔径见表1。
40.(2)采用上述除油装置对某炼化装置产生的含油蒸汽凝结水(含油蒸汽凝结水的水质见表1)进行除油处理，处理方法为：
41.步骤1、将含油蒸汽凝结水通入凝结水罐进行均质化处理，以去除乳化状态的油相物质；
42.步骤2、将步骤1得到的产物通入袋式过滤器，以滤除粒径在数百微米以上的固体悬浮物；
43.步骤3、将步骤2得到的产物通入有机金属膜过滤器，以去除石油类物质和固体悬浮物，有机金属膜过滤器内的过滤为错流过滤，进水一部分经膜过滤成为产水输出，另一部分在膜进水侧平行于膜循环流动；
44.步骤4、对有机金属膜进行反洗；
45.其中，有机金属膜过滤器的循环流量:进水量、有机金属膜过滤器的运行通量、有机金属膜过滤器的反洗周期和反洗时间见表1，处理效果见表1。
46.【实施例2】至【实施例6】
47.采用实施例1的用于含油蒸汽凝结水的除油装置和除油方法，不同的是，含油蒸汽凝结水的水质、袋式过滤器的过滤精度、有机金属膜的孔径、有机金属膜过滤器的循环流量:进水量、有机金属膜过滤器的运行通量、有机金属膜过滤器的反洗周期和反洗时间见表1，处理效果见表1。
48.【实施例7】
49.采用实施例1的用于含油蒸汽凝结水的除油装置和除油方法，不同的是，步骤4为对有机金属膜进行化学清洗，化学清洗剂为氢氧化钠和十二烷基苯磺酸钠的混合溶液，其中，氢氧化钠浓度为0.2重量％，十二烷基苯磺酸钠浓度为0.5重量％。其他参数同实施例2，具体参数见表1，处理效果见表1。
50.【对比例1】
51.采用实施例1的用于含油蒸汽凝结水的除油装置和除油方法，不同的是，不使用袋式过滤器。其他参数同实施例2，具体参数见表1，处理效果见表1。
52.【对比例2】
53.采用实施例1的用于含油蒸汽凝结水的除油装置和除油方法，不同的是，有机金属膜过滤器不进行循环，即有机金属膜过滤器的循环流量:进水量＝0。其他参数同实施例2，具体参数见表1，处理效果见表1。
54.【对比例3】
55.采用实施例1的用于含油蒸汽凝结水的除油装置和除油方法，不同的是，将袋式过滤器和有机金属膜过滤器的顺序进行调换，即：装置设置依次连通的凝结水罐、有机金属膜过滤器和袋式过滤器。其他参数同实施例2，具体参数见表1，处理效果见表1。
[0056][0057]
从以上实施例和对比例能够看出，采用本发明的除油装置和除油方法对炼油装置产生的含油蒸汽凝结水除油，具有处理流程短、石油类物质去除效果佳的优点。
[0058]
以上所述的仅是本发明的优选实例。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本发明所提供的技术启示下，作为本领域的公知常识，还可以做出其它等同变型和改进，也应视为本发明的保护范围。