一种针对闭式循环水系统含油污水旁滤除油净化组合装置的制造方法
【专利摘要】一种针对闭式循环热媒水系统含油污水旁滤除油净化组合装置和工艺，如图所示，它由一个凝聚精滤罐A和一个阻截除油罐B串联组成，阻截精滤罐A内部分有进水区13、填料区14和出水区，填料区内填装有多孔陶瓷砂滤料，精滤罐出水管7与阻截除油罐B的进水管17相连，阻截除油罐B内有一个隔板22，隔板22将阻截除油罐分隔成进水区和出水区两部分，隔板22上开有多个圆孔，每个圆孔与一支HK棒式油水分离器23相匹配，HK棒式油水分离器23安装固定在隔板22上，阻截除油罐B的上封头中央有集油器24，集油器24顶部有排油管25。闭式循环热媒水系统的含油污水经旁滤除油净化组合装置处理后出水水质可以达到含油量≤2mg/L，悬浮物≤5mg/L。
【专利说明】
-种针对闭式循环水系统含油污水旁滤除油净化组合装置
技术领域
[0001] 本发明设及污水处理，特别设及含油污水的处理。
【背景技术】
[0002] -般在石化工业的常减压、催化裂化、加氨裂化、芳控抽提等装置中有一部分低溫 位余热(低于20(TC)很有利用价值，通过水运种媒介将运些热能置换出来可W传递给气体 分馈装置、原油罐区等装置做热源，也可作为伴热或做冬季供暖之用。运部分循环水一般取 热后升至120-140度，传递热能后降至60-80度，再回流取热升溫，如此往返，密闭循环。由于 含一定的溫度，所W被称为低溫位热循环水(也叫热媒水）。由于需要长期密闭循环，对水质 要求比较高，一般用除盐水作为水源或补充。目前，石油炼化企业的低溫热循环水系统常因 换热器等热交换设备、管道发生泄漏而导致水中含有相当数量的油类物质，从而引起管路 结油泥垢、管路油泥堵塞、换热效率降低、能耗增加、换热器使用寿命缩短等问题。为改善水 质，一般厂家每天添加除盐水对装置里的低溫热循环水进行置换，如此造成很大水资源的 浪费，损失了具有很大价值的除盐水的同时还会产生大量的含油污水，对污水处理增加了 很大的负荷，同时置换排水中所含的大量热能浪费。因此，对炼油企业低溫热循环水系统采 取有效净化措施，改善其水质状况对企业的节水、节能、环保、安全都有很重要的现实意义。
[0003] 目前工业与环保领域主要采用的油水分离或除油技术大致有W下几类：
[0004] 重力（机械）油水分离就利用油、水互不相溶及比重差来使油水分离，最常见的重 力分离法包括稳定流沉降罐、斜板沉降罐、旋流油水分离等，该法可去除游离态油粒(一般 粒径大于60μπ〇 W，对机械分散态油微粒的分离效果较差，对水中的乳化油及"溶解油"几乎 无效，与"聚结技术"相结合的重力油水分离可提高对机械分散态油粒的分离效果。该种油 水分离方法工作过程简单，但效率较低、处理效果较粗、油水分离精度低、对工况条件(来水 含油量、处理水量、油水比重差、油品在水中的分散状态等)波动的适应性差，目前一般只用 于油水分离的预处理与粗分离。
[0005] 过滤吸附法就是利用天然或人工材料将水中的油份截留在介质表面或填料层中， 主要使用形式有砂滤、核桃壳过滤、活性炭或娃藻±吸附过滤、纤维球(束、滤忍)吸附过滤 等。运类除油技术提高了除油精度，但来水的含油量、油品种类、油在水中的分散状况等对 其影响较大，过滤性的除油设备必须进行较频繁的反冲洗而二次产生大量含油废水，吸附 除油设备在吸附填料失效后还会形成较多的固废，无法量化控制除油精度，也还解决不了 稳定保持除油精度的问题，水中的油品还是无法分离回收。
[0006] 近年来出现了一些应用精滤或超滤膜来净化含油污水的除油工艺，其本质上就是 利用膜材料微小渗透孔道对处理料组分中分散质某个微粒尺度高精度筛分的机理，采用错 流过滤工艺，将水中油份浓缩排出，从而获得一部分较低含油量的净化水，该种除油工艺大 幅提高了过滤除油的精度，可W有效滤出水中乳化油。与此同时，膜净化除油工艺也存在着 能耗较高、反冲洗频率高、浓缩油污水还要继续处理W及膜反冲洗和酸、碱清洗废水处理等 问题。
[0007] 化学法主要是药剂破乳和药剂凝聚、絮凝等，一般要与其它除油方法结合使用，常 用作提高除油效果的重要辅助措施，也有用高级氧化法化学分解水中微量油份的，但因成 本较高、精确控制较难而采用不多。生化降解在工业废水处理中较多采用，但对含油污水的 前处理有一定要求，进水含油量必须控制在lOmg/LW下，否则会严重影响生化处理系统的 稳定。
[0008] 上述各种含油污水处理方法各有其适用范围，除油效能、除油精度、油回收及资源 化、除油经济性等方面对运些除油技术综合评价，用于低溫位循环水系统做热媒水旁滤除 油净化均有局限，必须选择一种技术、经济性均能适应低溫位热循环水实际情况的除油系 统用于热媒水除油净化。
[0009] W轻质多孔陶瓷砂或般烧焦炭与多孔陶瓷砂双层组合的滤料，具有孔隙率高、化 学稳定性好、无二次污染和再生性强等特点，材料的表面吸附能较高、堆比重小、粒度均匀、 材料硬度较好、化学性质稳定，由运种滤料构成的滤体具有表面接触吸附效能优异、滤层纳 污量大、过滤水头损失小、滤速高、运行周期长、周期制水量大、滤料易冲洗、反冲洗耗水量 少等特性，对热媒水中的悬浮及胶体杂质(包括悬浮态与胶态氧化铁等)的吸附滤除效能大 大优于传统的(石英砂、纤维等)过滤材料，而且抗油污染能力优秀。
[0010] 阻截膜油水分离技术是新一代除油技术，通过阻截油水分离膜对水中油的选择性 阻截分离且阻截膜材料拒绝油黏附的特性，可W高效率地实现高精度油水分离并回收利用 油类物质。与沉降和过滤常规方法相比，阻截膜油水分离法具有除油精度高、操作简单、占 地面积小、自动实现油水分离等优点。
[0011] 闭式低溫位循环水系统交错分布于石油炼、化企业与石化生产装置区域，对其热 媒水旁滤处理的设备就必须符合：占地面积小、处理效率高、收水率高、无二次污染、经济性 佳等要求。传统的过滤除油技术(过滤、吸附、离屯、等)在技术性能或经济性上难W充分满足 低溫位循环水系统做热媒水旁滤除油净化要求，而经过实践证明采用陶瓷砂或焦炭/陶瓷 砂双介质凝聚过滤和阻截膜分离的工艺组合方式可W很好地达到低溫热循环水系统热媒 水水质保持、减少排放的目的。
【发明内容】
[0012] 本发明提供了一种针对低溫位循环水系统热媒水旁滤除油、除机械杂质的处理工 艺，通过将多孔过滤介质凝聚过滤设备和阻截油水分离设备串联组合，可W有效解决油污 染热媒水高精度除油净化的目的。
[0013] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
[0014] -种针对闭式循环热媒水系统含油污水旁滤除油净化组合装置，如图1所示，它由 一个凝聚精滤罐A和一个阻截除油罐B串联组成，所述的凝聚精滤罐A是一个圆柱形罐，上、 下有圆弧形封头，上封头中央连有精滤罐顶排管1和精滤罐顶排阀2,下封头中央连有精滤 罐放净管3和精滤罐放净阀4，凝聚精滤罐A罐体上部有精滤罐进水管5和精滤罐进水阀6，精 滤罐进水管5与低溫循环热媒水进水管相连，凝聚精滤罐A罐体下部有精滤罐出水管7和精 滤罐出水阀8,凝聚精滤罐A内部由上至下分有精滤罐进水区13、填料区14和精滤罐出水区， 填料区内填装有多孔陶瓷砂滤料或焦炭/多孔陶瓷砂双层滤料，凝聚精滤罐A的下部有反冲 进水管9和反冲进水阀10,凝聚精滤罐A的上部有反冲排水管11和反冲排水阀12，；所述的精 滤罐出水管7通过精滤罐出水阀8与阻截除油罐B的除油罐进水管17相连;所述的阻截除油 罐B是一个圆柱形罐，上、下有圆弧形封头，下封头中央有除油罐放净管18和除油罐放净阀 19,阻截除油罐B罐体上部有除油罐进水管17,阻截除油罐B罐体下部有除油罐出水管20和 除油罐出水阀21，阻截除油罐B内有一个隔板22,隔板22将阻截除油罐分隔成进水区和出水 区两部分，隔板22上开有多个圆孔，每个圆孔与一支HK棒式油水分离膜组件23(南京碧盾环 保装备有限责任公司提供)相匹配，HK棒式油水分离膜组件23安装固定在隔板22上，阻截除 油罐B的上封头中央有集油器24,集油器24顶部有排油管25。
[0015] 上述的含油污水旁滤除油净化组合装置，所述的精滤罐填料区内填装的多孔陶瓷 砂滤料的粒径为0.5-lmm，多孔陶瓷砂滤料高度700-800mm。
[0016] 上述的含油污水旁滤除油净化组合装置，所述的精滤罐填料区内填装的焦炭/多 孔陶瓷砂双层滤料，上层的焦炭颗粒滤料粒径为1.0-2.0mm，焦炭颗粒滤料高度为300- 400mm，下层的多孔陶瓷砂滤料粒径为0.5-lmm，高度为300-400mm。
[0017] 上述的含油污水旁滤除油净化组合装置，所述的阻截除油罐配置HK棒式油水分离 膜组件23数量是按该种组件外表面设计水渗透速率为0.19~0.25mm/s计算，HK棒式油水分 离膜组件的外形尺寸为Φ 76 X 1016，简化计算的配置方式为每m3处理水量配5-6支HK棒式 油水分离膜组件。
[0018] 上述的含油污水旁滤除油净化组合装置，所述的凝聚精滤罐A和阻截除油罐B可W 根据处理量实行多台同型设备并联设置。
[0019] -种采用上述含油污水旁滤除油净化组合装置的针对闭式循环热媒水系统含油 污水旁滤除油净化工艺，它包括W下步骤：
[0020] (1)按一定比例从循环热媒水系统的低溫段总管上引出待旁滤处理的热媒水，经 管道、增压累增压或直接利用热媒水总管管道内水压输往热媒水旁滤除油净化组合装置， 经精滤罐进水管5进入凝聚精滤罐A，凝聚精滤罐A内装有的多孔陶瓷砂滤料或焦炭/多孔陶 瓷砂双层滤料滤除水中的悬浮杂质和悬浮油，对水中微小油粒起到粗粒化作用；
[0021] (2)凝聚精滤罐A出水自压进入阻截除油罐B，阻截除油罐B内装有的HK棒式油水分 离膜组件能够高效滤阻分离出来水中的悬浮油和乳化油，同时被滤阻的油品与亲水性滤材 的黏附性较差，易于从阻油滤忍表面自动脱离或冲洗剥离，油层上浮至集油器24，水则从外 向内渗透过HK棒式油水分离膜组件的高亲水材料阻油滤层到皿棒式油水分离膜组件内管 内流出，汇集于阻截除油罐B的出水区，通过出水管系统输出，经过本系统两级处理的除油 除污的滤出水再回入低溫热循环水系统，如此连续运行即可有效地保持低溫热循环水水质 处于良好的状态。
[0022] 上述的含油污水旁滤除油净化工艺，步骤(1)中，所述的采用单层滤料的凝聚精滤 罐多孔陶瓷砂滤料700-800mm厚，工作滤速范围为12-30m/h(空罐滤速），根据热媒水的水质 污染情况不同滤器反冲洗周期范围为2-10天，反冲洗流速为50±5m/h;所述的采用焦炭/多 孔陶瓷砂双层滤料的凝聚精滤罐焦炭颗粒滤料厚300-400mm(上层滤料）、多孔陶瓷砂滤料 厚300-400mm(下层滤料），工作滤速范围为12-35m/h(空罐滤速），根据热媒水的水质污染情 况不同滤器反冲洗周期范围为2-15天，反冲洗流速为40-50m/h。
[0023] 本发明采用凝聚过滤与高亲水阻截除油组合构成的系统装置对闭式循环水系统 热媒水进行部分旁滤处理方法，先将引出闭式循环水系统的热媒水通过凝聚过滤，使大部 分悬浮物和大尺寸油滴被拦截，后用超亲水性的阻截除油单元将微细悬浮物、小粒径油滴 及乳化油阻截分离。该系统装置的技术性能可W达到:进水水质符合:含油量《200mg/L，事 故时《lOOOmg/L(不超过化）；悬浮物平均《lOmg/L，最大值《5〇111旨/1;?山6~9等指标的条 件下，出水水质可W达到含油量《2mg/L，事故时含油量悬浮物《5mg/L。可完全满 足国内石化企业的低溫热循环水系统的热媒水水质标准。
【附图说明】
[0024] 图1是本发明的含油污水旁滤除油净化组合装置和工艺的示意图，其中：A为凝聚 精滤罐;B为阻截除油罐；1为精滤罐顶排管;2为精滤罐顶排阀；3为精滤罐放净管;4为精滤 罐放净阀；5为精滤罐进水管;6为精滤罐进水阀；7为精滤罐出水管;8为精滤罐出水阀；9为 反冲水进水管；10为反冲水进水阀；11为反冲水排水管；12为反冲水排水阀；13为精滤罐进 水区；14为填料区；15为精滤罐出水区；16为低溫循环热媒水进水管；17为除油罐进水管；18 为除油罐放净管；19为除油罐放净阀；20为除油罐出水管;21为除油罐出水阀；22为隔板;23 为HK棒式油水分离膜组件;24为集油器;25为排油管;26为检修阀；27为除油罐顶排阀；28为 油分仪;29为装置进水母管;30为装置出水母管。
【具体实施方式】：
[0025] 实施例1:某大型石化企业低溫位循环水20化A旁滤除油净化组合装置和工艺
[0026] 该实施例采用本发明的针对闭式循环热媒水系统含油污水旁滤除油净化组合装 置，处理量为20化A。
[0027] (1)本套2(K)tA旁滤除油如"图Γ模式配置于工厂低溫位循环水系统中。从低溫位 循环水系统的回水总管上引出循环量10%左右的旁滤处理热媒水，经管道增压累增压后， 进入本发明的200t/h含油污水旁滤除油净化组合装置，旁滤除油净化组合装置由3台直径 2400mm凝聚精滤罐A并联组成的前级，在凝聚精滤罐体内堆积装填有800mm高的多孔陶瓷砂 滤料，多孔陶瓷砂滤料选用HK-CL2型轻质多孔陶瓷滤料(河南巩义嵩蠢滤材有限公司提供， 技术规格及指标、生产见表1-1和表1-2)的粒径为0.5-lmm凝聚精滤罐工作滤速范围为15- 30mA，滤除水中的悬浮杂质和悬浮油，且该设备还起到对后续油水分离膜装置的保护性屏 障作用。
[002引（2)凝聚精滤罐A出水自压进入2台直径2800mm、并联工作的阻截除油罐B，运种阻 截除油罐B每台装配600支HK棒式油水分离膜组件23(南京碧盾环保科技有限公司提供），高 精度分离去除来水中的悬浮油和乳化油。出水利用设备出口余压再回流到低溫位循环水总 管，如此连续对低溫位循环水系统的热媒水进行旁滤处理即可有效地保持低溫热循环水水 质处于良好的状态。
[0029] 本实施例装置和工艺处理后的热媒水出水油含量小于2mg/L。反冲洗周期为3-7 天，反冲洗流速为40-50m/h。
[0030] 附表1-1服-化2型轻质多孔陶瓷滤料主要成分一览表
[0031]
[0035] 实施例2:某大型石化企业闭式热循环水(采暖水）120t/h旁滤除油净化组合装置 和工艺
[0036] 该实施例采用本发明的针对闭式循环热媒水系统含油污水旁滤除油净化组合装 置(见图1)。从热媒水循环系统的热媒水循环累后的母管上接出一路旁滤管，利用管内较高 压力旁流出占总循环流量的10%的热媒水经调节阀控制旁滤水量后，输往本发明的旁滤除 油净化组合装置进行除油净化处理，经旁滤除油净化组合装置处理后的出水再回流到热媒 水循环累前的母管。该旁滤除油净化组合装置由凝聚精滤罐A和阻截除油罐B串联组成，处 理量为12化A，具体的配置与处理步骤是：
[0037] (1)待旁滤处理的热媒水从低溫位循环水系统的循环增压累外输(高压段)总管上 引出，利用管道较高水压(一般大于〇.6Mpa)，直接输入2台并联的直径为2200mm凝聚精滤罐 A，该种罐体内堆积装填有400mm厚的粒径1.0-2.0mm的精制焦炭颗粒滤料（国标GB/T1996- 2003-级冶金焦)和400mm厚粒径0.5-1.0mm的多孔陶瓷砂滤料构成的双介质滤层，高效滤 除水中的悬浮杂质和悬浮油，且该设备还起到对后续油水分离膜装置的保护性屏障作用。
[0038] (2)凝聚精滤罐A出水自压进入2台直径2200mm、并联工作的阻截除油罐B，运种阻 截除油罐B每台装配360支HK棒式油水分离膜组件23(南京碧盾环保科技有限公司提供），高 精度分离去除来水中的悬浮油和乳化油。出水利用设备出口余压再回流到低溫位循环水总 管，如此连续对低溫位循环水系统的热媒水进行旁滤处理即可有效地保持低溫热循环水水 质处于良好的状态。
[0039] 采用本发明的旁滤除油净化组合装置和工艺出水油含量小于2mg/L。
[0040]实施例中所述精制焦炭滤料粒径为轻质多孔陶瓷滤料的粒径为0.5-lmm; 凝聚精滤罐工作滤速范围为15-30m/h;反冲洗周期为3-7天，反冲洗流速为40-50m/h。
[0041 ]实施例实际使用中，旁滤的热媒水含油量最高达650mg/L、悬浮物最大时为80mg/ L，经本发明组合装置两级处理设备处理后不到48小时，该闭式热媒水循环系统中的热媒水 水质就恢复到了含油量《2mg/L、悬浮物《5mg/L的低溫热循环水质标准。
【主权项】
1. 一种针对闭式循环热媒水系统含油污水旁滤除油净化组合装置，其特征是：它由一 个凝聚精滤罐(A)和一个阻截除油罐(B)串联组成，所述的凝聚精滤罐(A)是一个圆柱形罐， 上、下有圆弧形封头，上封头中央连有精滤罐顶排管（1)和精滤罐顶排阀（2)，下封头中央连 有精滤罐放净管(3)和精滤罐放净阀(4 )，凝聚精滤罐(A)罐体上部有精滤罐进水管(5)和精 滤罐进水阀（6)，精滤罐进水管(5)与低温循环热媒水进水管相连，凝聚精滤罐(A)罐体下部 有精滤罐出水管(7)和精滤罐出水阀（8)，凝聚精滤罐(A)内部由上至下分有精滤罐进水区 (13)、填料区（14)和精滤罐出水区，填料区内填装有多孔陶瓷砂滤料或焦炭/多孔陶瓷砂双 层滤料，凝聚精滤罐(A)的下部有反冲进水管(9)和反冲进水阀（10)，凝聚精滤罐(A)的上部 有反冲排水管（11)和反冲排水阀（12)，；所述的精滤罐出水管(7)通过精滤罐出水阀（8)与 阻截除油罐(B)的除油罐进水管（17)相连;所述的阻截除油罐(B)是一个圆柱形罐，上、下有 圆弧形封头，下封头中央有除油罐放净管（18)和除油罐放净阀（19)，阻截除油罐(B)罐体上 部有除油罐进水管（17 )，阻截除油罐(B)罐体下部有除油罐出水管（20)和除油罐出水阀 (21)，阻截除油罐(B)内有一个隔板(22)，隔板(22)将阻截除油罐分隔成进水区和出水区两 部分，隔板(22)上开有多个圆孔，每个圆孔与一支HK棒式油水分离膜组件(23)相匹配，HK棒 式油水分离膜组件（23)安装固定在隔板（22)上，阻截除油罐(B)的上封头中央有集油器 (24)，集油器(24)顶部有排油管(25)。2. 根据权利要求1所述的含油污水旁滤除油净化组合装置，其特征是:所述的精滤罐填 料区内填装的多孔陶瓷砂滤料的粒径为〇. 5-lmm，多孔陶瓷砂滤料高度700-800mm。3. 根据权利要求1所述的含油污水旁滤除油净化组合装置，其特征是:所述的精滤罐填 料区内填装的焦炭/多孔陶瓷砂双层滤料，上层的焦炭颗粒滤料粒径为1.0-2.0mm，焦炭颗 粒滤料高度为300-400mm，下层的多孔陶瓷砂滤料粒径为0.5-lmm，高度为300-400mm。4. 根据权利要求1所述的含油污水旁滤除油净化组合装置，其特征是:所述的阻截除油 罐配置HK棒式油水分离膜组件（23)数量是按该种组件外表面设计水渗透速率为0.19~ 0.25mm/s计算，HK棒式油水分离膜组件的外形尺寸为Φ 76 X 1016，简化计算的配置方式为 每m3处理水量配5-6支HK棒式油水分离膜组件。5. 根据权利要求1所述的含油污水旁滤除油净化组合装置，其特征是:所述的凝聚精滤 罐(A)和阻截除油罐(B)根据处理量实行多台同型设备并联设置。6. -种采用权利要求1所述含油污水旁滤除油净化组合装置的针对闭式循环热媒水系 统含油污水旁滤除油净化工艺，其特征是它包括以下步骤： (1) 按一定比例从循环热媒水系统的低温段总管上引出待旁滤处理的热媒水，经管道、 增压栗增压或直接利用热媒水总管管道内水压输往热媒水旁滤除油净化组合装置，经精滤 罐进水管(5)进入凝聚精滤罐(A)，凝聚精滤罐(A)内装有的多孔陶瓷砂滤料或焦炭/多孔陶 瓷砂双层滤料滤除水中的悬浮杂质和悬浮油，对水中微小油粒起到粗粒化作用； (2) 凝聚精滤罐(A)出水自压进入阻截除油罐(B)，阻截除油罐(B)内装有的HK棒式油水 分离膜组件(23)能够高效滤阻分离出来水中的悬浮油和乳化油，同时被滤阻的油品与亲水 性滤材的黏附性较差，易于从阻油滤芯表面自动脱离或冲洗剥离，油层上浮至集油器(24)， 水则从外向内渗透过HK棒式油水分离膜组件(23)的高亲水材料阻油滤层到HK棒式油水分 离膜组件(23)内管内流出，汇集于阻截除油罐(B)的出水区，通过出水管系统输出，经过本 系统两级处理的除油除污的滤出水再回入低温热循环水系统，如此连续运行即可有效地保 持低温热循环水水质处于良好的状态。7.根据权利要求6所述的含油污水旁滤除油净化工艺，其特征是:步骤（1)中，所述的采 用单层滤料的凝聚精滤罐多孔陶瓷砂滤料7〇〇-800mm厚，工作滤速范围为12-30m/h(空罐滤 速），根据热媒水的水质污染情况不同滤器反冲洗周期范围为2-10天，反冲洗流速为50± 5m/h;所述的采用焦炭/多孔陶瓷砂双层滤料的凝聚精滤罐上层滤料焦炭颗粒滤料厚300-400mm、下层滤料多孔陶瓷砂滤料厚300-400mm，工作滤速范围为12-35m/h，根据热媒水的水 质污染情况不同滤器反冲洗周期范围为2-15天，反冲洗流速为40-50m/h。
【文档编号】C02F9/02GK105948286SQ201610324330
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月16日
【发明人】甘澍霆, 甘宪
【申请人】南京碧盾环保科技有限公司