Анализ классического примера проекта EPC по обработке сточных вод в химической промышленности

Thread Content

　I. Введение 　　В последние годы, благодаря быстрому развитию индустриализации в Китае, росла потребность в энергии и сырье, что способствовало ускоренному развитию таких химических отраслей, как нефтехимия, угольная химия и тонкая химия. Химическая промышленность является крупным потребителем воды и производителем сточных вод, что открывает для нашей компании по обработке воды уникальные возможности для развития. Meihuaboda действует в нужный момент, опираясь на современные технологии и возможности в области исследований и разработок, чтобы создавать комплексные решения для систем водоснабжения, подходящие для различных отраслей. Предоставление услуг для проектов по обработке воды в таких компаниях, как Shenhua Coal-to-Olefins, Shenhua Coal-to-Oil, Shenhua Polyoxymethylene, Jinxin Chemical и Shandong Zhongsheng Chemical, свидетельствует о дальнейшем совершенствовании комплексных решений от компании Meihua Boda в области обработки воды в угольной химической промышленности. Это также способствует укреплению нашего лидирующего положения в этой сфере. В то же время благодаря нашим передовым технологиям, высокому качеству продукции и отличному обслуживанию мы завоевали доверие многих клиентов. К примеру, мы выиграли тендеры на проекты по обработке воды и очистке сточных вод для компании Тэнлун Фанхин (Сямэнь), а также на строительство комплексной станции по очистке сточных вод объемом 30 000 м³/сутки для компании Цзянсу Соп (Групп). Кроме того, мы получили контракт на проекты по обработке воды для компании Хэнли Шихуа (Далянь). 　　Как известно, химические сточные воды характеризуются высокой концентрацией органических веществ, высоким содержанием солей, интенсивным цветом и сложным составом. Они часто содержат токсичные и вредные для микроорганизмов вещества, а также органические вещества, которые трудно биоразлагаемы. Поэтому их обработка представляет собой сложную задачу. Ниже на примере двух проектов рассматривается применение технологий обработки воды в различных отраслях химической промышленности. 　　II. Решения для водных систем от компании Тэнлун Фанхюй (Сямэнь) Co., Ltd.
1. Обзор проекта
Компания Тэнлун Фанхюй (Сямэнь) Co., Ltd. является нефтехимическим предприятием, занимающимся производством PX. Ее производственная мощность составляет 800 тысяч тонн в год. Это предприятие включено в национальный план развития промышленности PX на период «11-й пятилетки». Система водоснабжения на проекте Тэнлун Фуансин делится в основном на две части: оборудование для обработки воды и оборудование для очистки сточных вод. Системы обработки воды включают в себя пять компонентов: промышленную систему обработки воды (140,000 м3/сутки), систему водоснабжения для бытовых нужд (50 м3/час), систему обработки деионизированной воды (72,000 м3/сутки), систему обработки воды, получаемой в результате конденсации пара (14,400 м3/сутки) и систему пожаротушения (750 л/секунда). Проект по обработке сточных вод включает в себя пять компонентов: систему обработки сточных вод, систему мониторинга дождевых вод и резервуары для тушения пожаров, систему сбора и устранения неприятных запахов на объекте по обработке сточных вод, систему дистилляции сточных вод, содержащих BTX (мощность – 30 м³/ч), а также систему обработки и повторного использования очищенных сточных вод (мощность – 250 м³/ч). Система обработки сточных вод в свою очередь включает в себя устройства для обработки маслянистых сточных вод (мощность – 350 м³/ч), устройства для обработки соленых сточных вод (мощность – 250 м³/ч; дополнительно – 100 м³/ч для воды, предназначенной к повторному использованию), устройства для обезвоживания осадка (мощность – 15 м³/ч), а также устройства для переработки маслянистых отходов (мощность – 15 м³/ч). Система водоснабжения, связанная с проектом Тэнлун Фуансин, довольно полная и охватывает очень широкий спектр элементов; технологические методы здесь разнообразны. Исключение составляет только станция циркуляционного охлаждающей воды. 　　2. Технологии обработки и преодоление трудностей 　　1) Описание трех систем водоочистки 　　(1) Система промышленной водоочистки 　　Исходной водой является вода из водохранилищ или рек; используются следующие традиционные методы обработки: 　　Исходная вода → резервуар для исходной воды → резервуар для коагуляции и осаждения → песчаный фильтр (V-образный фильтр) → дезинфекция → резервуар с чистой водой/резервуар для пожаротушения → подача воды под давлением к потребителям 　　Трудности этой системы заключаются в больших масштабах обработки и ограниченном пространстве. Чтобы решить эту проблему, мы заменили круглые механические агитированные осадители на осадители с плоским течением, а реакторы для коагуляции и осадители разместили над первоначальными водоемами. Ведь механические агитированные осадители сложно установить над водоемами, что позволило решить проблему нехватки места. 　　(2) Система обезжелезивания воды 　　Для обезжелезивания воды используется процесс ионного обмена; анодные и катодные колонны представляют собой двухкамерные устройства. Эта технология является зрелой и надежной; у нас есть большой опыт ее применения. Ключевыми факторами контроля являются скорость фильтрации и объем обмена. 　　(3) Система обработки конденсатного воды
Эта система предназначена для переработки и повторного использования конденсатного воды. Целью является удаление масла, железа и солей. Процесс работает следующим образом: конденсатная вода → теплообменник → фильтр для удаления масла и железа → ионный обменник → резервуар для хранения воды → подача в котел под давлением. Ключевыми элементами этой системы являются фильтры для удаления масла и железа; поэтому мы очень тщательно подходим к выбору таких фильтров. Мы стремимся предоставлять нашим клиентам современное, надежное, безопасное в эксплуатации, удобное в использовании и экономичное оборудование для обработки, поэтому после множества исследований и сравнения различных вариантов мы выбрали поставщика оборудования. 　　2) Описание систем обработки сточных вод: две системы 　　(1) Система обработки нефтяных сточных вод 　　Система обработки нефтяных сточных вод включает в себя два блока: блок для обработки сточных вод, содержащих нефть, и блок для обработки сточных вод, содержащих соли. 　　А. Технология обработки сточных вод, содержащих масло:
Сточные воды, содержащие масло → резервуар для регулирования и удаления масла → насос для подачи воды → процесс аэрации с использованием воронкообразных устройств → процесс аэрации с использованием растворенного газа → биохимический реактор типа A/O → второй осадительный резервуар → реактор BAF → песчаный фильтр → фильтр с активированным углем → дезинфекция → резервуар для повторного использования воды → подача воды под давлением к потребителям.

Б. Технология обработки сточных вод, содержащих соли:
Сточные воды, содержащие соли → резервуар для регулирования и удаления масла → насос для подачи воды → процесс аэрации с использованием воронкообразных устройств → процесс аэрации с использованием растворенного газа → биохимический реактор типа A/O → второй осадительный резервуар → реактор BAF → сброс воды в соответствии с установленными стандартами.

Учитывая, что качество и количество воды в обоих типах сточных вод примерно одинаковы, различия заключаются лишь в содержании солей, поэтому используется одинаковая технология предварительной обработки и биохимической обработки. Однако вода, содержащая соли, не подвергается повторному использованию, а сбрасывается в соответствии с установленными стандартами. Были унифицированы типы бассейнов, их объемы и конфигурация оборудования, что упрощает проектирование, делает планировку более рациональной и облегчает эксплуатацию и техническое обслуживание. 　　При проектировании резервуаров типа A/O учитываются особенности качества воды, а также удобство эксплуатации и технического обслуживания. Для поддержания нормального уровня растворенного кислорода в воде используются дисковые распылители. BAF — это зрелая технология нашей компании, которая применяется во многих проектах. На основе традиционного дизайна были внесены изменения в системы подачи воздуха и воды для обеспечения более равномерного распределения. 　　(2) Система обработки и повторного использования очищенных сточных вод
Очищенные сточные воды → резервуар для регулирования → смягчение, коагуляция и осаждение → песчаный фильтр → дополнительный фильтр → ультрафильтрация UF → дополнительный фильтр → обратная осмос RO → резервуар для повторного использования воды → транспортировка под давлением к различным потребителям.
Очищенные сточные воды обрабатываются с использованием двухслойной мембранной технологии; после обработки они могут использоваться в промышленных целях. Концентрат, получаемый в результате процесса обратной осмоса, направляется в систему обработки соленых сточных вод, где он подвергается дальнейшей обработке перед сбросом в окружающую среду. 　　Проект EPC по обработке воды с использованием технологий компании Тэнлун Фанху — это сложный и масштабный проект по очистке воды. Наша компания, опираясь на свои значительные технические возможности и опыт управления, будет строго контролировать качество проектирования, закупок и строительства, чтобы создать для клиента качественный проект. Этот проект является не только испытанием нашей комплексной способности, но и позволяет улучшить наш опыт управления крупными проектами. 　　III. Проект проектирования комплексной станции обработки сточных вод мощностью 30 тыс. м³/сутки, принадлежащей компании Jiangsu Sopu (Group) Co., Ltd.
1. Обзор проекта
Компания Jiangsu Sopu (Group) Co., Ltd. расположена в пригороде города Цзяньдун, который является историческим и культурным центром Китая. Компания находится в месте слияния важных водных путей – реки Янцзы и Великого канала Пекин-Ханчжоу. В настоящее время компания имеет производственные мощности по производству 600 тыс. тонн уксусной кислоты, 250 тыс. тонн этилового ацетата, 120 тыс. тонн хлор-щелочей, 40 тыс. тонн пены ADC, 20 тыс. тонн поливинилхлорида, 10 тыс. тонн хлорного извести и 10 тыс. тонн катализаторов для вулканизации каучука. Масштабы производства уксусной кислоты, пены ADC, хлорного извести и катализаторов для вулканизации каучука относятся к числу лучших в стране; масштабы производства уксусной кислоты являются самыми большими в Китае и третьими в мире. 　　В целях защиты местной окружающей среды и из чувства сильной социальной ответственности, компания Jiangsu Sopu (Group) Co., Ltd., исходя из принципов долгосрочного развития, планирует построить комплексную станцию обработки сточных вод. Общий объем обработки сточных вод составляет 30 тыс. м³/сутки, из которых объем воды, возвращаемой в цикл использования, — 10 тыс. м³/сутки. 　　Проект планируется реализовать в два этапа; мощность установки по обработке сточных вод на первом этапе составляет 10 тыс. м³/сутки ； Мощность второй стадии обработки сточных вод составляет 20 000 м³/сутки, а мощность повторного использования воды — 10 000 м³/сутки. 　　2. Технология производства и основные проблемы 　　Данный проект представляет собой комплексную станцию обработки сточных вод, предназначенную для обслуживания производственных установок группы Сопп. Планирование этих производственных установок сопряжено с значительной неопределенностью. Условия поступления сточных вод на станцию сложны; в частности, трудно обрабатывать сточные воды, содержащие поливиниловый спирт (PVA), пеноген ADC и ПВХ. 　　Концентрация органических загрязнителей, состоящих из PVA, высока, и они плохо поддаются биоразложению (показатель B/C меньше 0,1). После сброса сточных вод, содержащих PVA, в водоемы, этот компонент накапливается в водной среде в больших количествах. Это приводит к увеличению количества пены на поверхности воды, повышению ее вязкости, что в свою очередь влияет на деятельность аэробных микроорганизмов. Все это создает серьезные экологические проблемы. 　　Стоки с пеногеном ADC представляют собой органические стоки с высоким содержанием солей и аммиака, причем состав органических веществ в них сложный. Показатели загрязнения в основном включают COD, который отражает совокупное содержание органических веществ таких как мочевина, гидразингидрат, диурил и ADC, а также NH3-N, SO42‑, Cl‑, SS и другие показатели, которые могут проявляться как в сочетании с другими неорганическими веществами, так и по отдельности. 　　В процессе производства поливинилхлорида (ПВХ) образуется органический сточный водоотход, содержащий большое количество ПВХ. Эти сточные воды состоят из трех компонентов: вода для промывки реактора, центрифугат и вода для полива. А вода из котла является основным источником таких стоков; основными загрязнителями являются поливинилхлорид, эмульгаторы, средства для распыления и т. д. Стоки из производства ПВХ имеют молочно-белый цвет, на поверхности в большом количестве образуется пена; заметных частиц в них нет. Значение CODcr составляет примерно 12000–20000 мг/л. 　　Поскольку речь идет о комплексной станции обработки сточных вод, невозможно напрямую подавать сточные воды от различных устройств на нее. Сточные воды от этих устройств должны сначала пройти отдельную предварительную обработку, прежде чем их можно будет сбрасывать на комплексную станцию обработки сточных вод. Согласно вышеизложенному анализу, сточные воды, поступающие в комплексную станцию очистки сточных вод, представляют собой органические отходы, содержащие вещества, трудно разлагаемые бактериями, а также большое количество аммиака. Поэтому была выбрана технология обработки, основанная на сочетании процедур гидролиза и ацификации с процессом A/O. Эта технология является зрелой и стабильной, имеет множество успешных примеров применения, а её эксплуатация проста. 　　После многократных обсуждений с владельцем были определены следующие параметры качества воды, поступающей на станцию обработки сточных вод:
Таблица параметров качества воды, предназначенной для входа на станцию обработки сточных вод
Качество воды, выходящей с станции: должно соответствовать первому уровню стандартов «Стандарты выбросов основных загрязнителей в воду в химической промышленности» DB32/939-2006. Планируемое качество воды после обработки следующее: Таблица качества воды, выходящей из станции очистки сточных вод. Кроме того, с учетом требований к контролю общего количества COD, при мощности в 30 тыс. м³/сутки необходимо использовать 10 тыс. м³/сутки воды повторно; только так можно добиться баланса в выбросах COD внутри группы компаний. Единственный способ для группы компаний Сопп обеспечить такой объем воды — это пополнение воды в системе циркуляционного охлаждения. Мы считаем, что содержание солей в сточных водах высокое, и для их повторного использования необходима процедура десалинизации. Поэтому для обработки воды перед её повторным использованием применяется технология «UF+RO», то есть технология с использованием двух типов мембран. 　　Другие вопросы, которые необходимо учитывать при проектировании: необходимо особое внимание уделить устойчивости устройств для обработки сточных вод к воздействию различных факторов, а также запасу прочности в конструкции, чтобы достичь баланса между экономичностью и надежностью. В то же время у владельца есть ярко выраженные особенности в планировке завода: он уделяет большое внимание озеленению территории. Поэтому была проведена тщательная работа по согласованию планировки с владельцем, с целью сохранения единства стиля с основной частью завода.