石油精製および石油化学の廃水処理

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1. 背景。

石油化学産業の急速な発展は莫大な経済効果をもたらしましたが、同時に大量の石油化学工業廃水も生み出しました。現在、世界では毎年5000億立方メートル近くの石油化学工業廃水が発生し、5.5兆立方メートルの淡水を汚染しており、これは世界の総流出量の14%以上に相当します。したがって、持続可能な発展のためには、石油化学工業廃水を排出する前に処理する必要があります。

重要なのは、石油化学産業の廃水の高度な処理とリサイクルも、節水と排出削減のための重要な手段であるということです。廃水処理石油化学企業の廃水処理は、依然として国内外の難題の一つです。高塩分・油分を含む廃水の処理と再生水の再利用の技術解決は急務です。経験豊富な廃水処理会社として、NEWaterは常に持続可能な開発の概念を実践しています。

2. 製油所および石油化学工場からの廃水の発生源と特性。

製油所・石油化学廃水の主な発生源は石油化学工業廃水と製油所循環冷却水であり、種類が豊富で、組成が複雑で、毒性が高く、生分解を阻害し、濃度が高いなどの特徴があります。具体的な特徴は次のとおりです。

（１）水量が多く、水質が複雑で変化が大きい。

石油化学産業の生産規模は大規模になる傾向があり、工場全体で処理される汚水の量が多く、毎日排出される汚水は10000トンに上ります。石油化学企業は生産過程でさまざまな溶剤、添加剤、添加剤を添加し、さまざまな反応を経る必要があるため、廃水の組成は非常に複雑です。

（２）重大な有機汚染

石油化学廃水に含まれる有機物は主に炭化水素とその誘導体であり、一部の石油化学工場から排出される廃液は、焼却処理やその他の適切な処理を施した後でも高濃度のままです。

（３）下水には重金属が含まれている。

石油化学製品の生産における多くの反応は触媒の作用によって完了するため、大規模な石油化学工場では数十個の触媒が使用され、廃水には重金属が含まれることがよくあります。

NEWaterは開発されました限外濾過そして逆浸透石油化学工業廃水と製油所循環冷却水の2つの応用シナリオにおける廃水処理のプロセスと設備の組み合わせにより、企業は廃水排出量を大幅に削減し、一次水の消費量を節約し、生産コストを削減し、経済的利益と環境的利益を向上させることができます。

3. 石油精製および石油化学廃水処理プラントの適用シナリオ。

3.1 石油化学産業における廃水処理プロセス。

現在のところ、廃水再利用技術石油化学廃水再利用システムは、鉄鋼、石油化学、電力業界で普及していますが、石油化学業界の廃水はCOD濃度が高く、残留油の組成が複雑で、水質の変化が大きいです。水質と生産処理プロセスの影響を受けて、同じ種類の石油化学廃水の膜汚染の特性は、異なる時間と場所で大きく異なります。NEWaterが開発した石油化学廃水再利用ユニットは、第1浄化ユニットの3次処理廃水を水源とし、限外濾過とROを組み合わせたプロセスを採用し、生産水を石油化学業界の補給水として使用します。

限外濾過は、機械的なスクリーニングによって汚染物質を分離することです。限外濾過膜要素は選択分離の特性を持っています。圧力下で、廃水に含まれる浮遊物質、大きな有機粒子、油膜は限外濾過膜の外側で遮断され、水生産からの小さな水分子と塩は限外濾過膜を通過します。Jingyiユニットの限外濾過には、浸漬型限外濾過膜モジュールが採用されており、各セットの設計回収率は90%以上です。

RO膜技術近年、超純水を製造するための非常に成熟した技術です。主なメカニズムは、半透膜の両側に同じ量の希薄溶液と濃溶液を置くことです。濃度差により、希薄溶液は濃溶液側に浸透します。このプロセスは浸透と呼ばれます。浸透が平衡に達すると、濃溶液の液面は希薄溶液の液面よりも一定の高さが高くなり、浸透圧と呼ばれる圧力差が形成されます。

浸透圧は液体の種類、濃度、温度などの特性に依存し、半透膜の特性とは関係ありません。このとき、濃縮溶液の片側に浸透圧以上の圧力を人工的にかけると、溶媒の浸透方向は本来の方向と逆、つまり濃縮溶液側から希薄溶液側へ流れていきます。この現象を逆浸透といいます。

汚染防止複合逆浸透膜モジュールは、最初の逆浸透に採用されています浄化ユニット、安定した淡水化率は98%です。二重膜プロセス、すなわち限外濾過と逆浸透システム採用されます。

石油化学廃水の再利用プロセスは以下のとおりです。基準値まで排出された石油化学廃水→殺菌→調整槽の均質化調整→ セルフクリーニングフィルター → 限外濾過膜タンク → 吸引限外濾過水製造ポンプ → 限外濾過水製造 → 限外濾過水製造タンク → スケール防止剤/排水還元剤/非酸化性殺菌剤 → 逆浸透システム → 高圧ポンプ → 適格水を出力 → 貯水槽 → 石油化学工業用水として外部供給。

一部の石油化学廃水は排出基準を満たすことができますが、それでも環境を汚染します。適切な処理を行えば、NEWaterは石油化学産業用の水として使用でき、環境汚染を軽減できるだけでなく、リサイクルを実現し、廃棄物を真に宝物に変えることができます。限外濾過と逆浸透を組み合わせたプロセスにより、さまざまな石油化学汚染物質をうまく除去できます。このプロセスで処理された廃水は、石油化学産業の水質基準を満たすことができます。

3.2 製油所循環冷却水処理

製油所における循環冷却水の使用中、冷却構造物の熱交換と物質移動により、循環冷却水の開放運転中に土壌、雑物、溶解性ガス、熱交換器材料などの大気中の汚染物質が漏れ出し、排水がある程度汚染されます。

循環冷却水システムの排水には次の特徴があります。

浮遊物質の含有量が高く、粒子が細かく、濁度が低い。
微量の石油、硫化物、フェノールが含まれており、システムが漏れると、これらの汚染物質の濃度が急激に上昇します。
開放循環冷却水システムの冷却方式は主に蒸発と放熱であり、濃度倍数の継続的な向上に伴い、水中の塩分含有量とスケールイオンもそれに応じて増加します。
循環水システム内の栄養素の濃度やその他の適切な条件により、細菌や藻類の増殖と生物学的粘液の増加が促進されます。

NEWaterは、製油所の循環冷却水用に、逆浸透と組み合わせた限外濾過処理プロセスを策定しました。まず、限外濾過前処理のさまざまな操作モードのプロセスを紹介します。

ろ過: (投与タンク → 計量ポンプ) および貯水タンク → ディスクフィルター → 限外ろ過カートリッジ → 浄水タンク。
油圧洗浄:
逆洗（差圧洗浄）：投与タンク → 逆洗投与ポンプ → 限外濾過逆洗ポンプ → 限外濾過フィルターカートリッジ → 排出、清水タンク → 限外濾過逆洗ポンプ。
正圧（等圧洗浄）：貯水タンク→ディスクフィルター→限外濾過カートリッジ→排出
化学洗浄：化学洗浄タンク → 化学洗浄ポンプ → 限外濾過カートリッジ →

従来の前処理プロセスには、石灰浄化、媒体濾過、精密濾過が含まれます。ただし、従来の濾過装置がコロイドや浮遊粒子をブロックする能力は不確かです。従来の処理後に得られる水質は、いくつかの特定の要因によって大きく影響されます。

従来のプロセスと比較して、限外濾過装置の中空糸技術は、標準化された設計、化学薬品の連続的な追加が不要、労働力が限られているなどの利点があり、同時に、高い水生産品質と安定した水生産の利点もあります。具体的な効果は次のとおりです。

限外濾過膜循環冷却水の濁度を効果的に低減でき、濁度除去率は98.5%以上です。
限外濾過膜はコロイドの除去効果に優れ、生産水のSDIは0.8未満です。
限外濾過膜はCODの除去効果に優れている_Cr、除去率は70〜80%であり、残留塩素の除去率は70%以上です。

NEWaterは、従来の逆浸透前処理プロセスと中空糸限外濾過の組成、処理効果、逆浸透膜への影響を比較分析します。逆浸透前処理としての限外濾過は、従来の前処理プロセスよりも優れており、従来の逆浸透前処理を置き換えることができます。水前処理プロセス.

次のステップは、製油所循環冷却水の逆浸透処理プロセスです：限外濾過排水→ポンプ増加→スケール防止剤→精密濾過→ソレノイドバルブ→高圧ポンプ→逆浸透ステージI→逆浸透ステージII→逆浸透ステージIII→濃縮水還流（他の分岐は濃縮水排出）。逆浸透ステージI、II、IIIの処理後、製品水になります。

後逆浸透淡水化処理、製油所循環冷却水の塩分含有量が以上に減少し、硬度、コロイド、浮遊物質が大幅に減少し、水質が質的に飛躍的に向上し、循環冷却水システムに再入力できます。具体的な効果は次のとおりです。

逆浸透は、石油精製循環冷却からの廃水を淡水化し、一般的に96%以上の淡水化率を達成し、負荷を軽減することができます。イオン交換樹脂約10倍に増加し、樹脂再生コストを削減します。つまり、樹脂の水生産量を約10倍に増やすことができます。これにより、対応する設備を小型化し、樹脂の再生頻度を減らすことができます。
原水の水質変動による生産水質の変化を緩和し、生産時の水質の安定性と生産の継続的かつ安全な運転に貢献します。
逆浸透は、細菌などの有機微生物や鉄、カルシウム、マンガン、シリコンなどの無機物を効果的に除去できるため、軟化装置を使用せずに設備投資を削減できます。また、末端フィルターの耐用年数を延ばし、それに伴うコストを削減することもできます。

NEWater社は、製油所の循環冷却水の問題に着目し、限外濾過排水を逆浸透流入水として使用する実験を行いました。逆浸透システムの運転に影響を与える主な要因、例えばpH値、スケールイオン、回収率などを徹底的に分析・研究し、最適な回収率を決定し、スケール抑制剤を最適化し、限外濾過逆浸透二重膜プロセス装置を開発しました。総合的な効果は以下のとおりです。

製油所循環冷却廃水の高アルカリ性、硬度、スケールイオンの特性に応じて、調整剤とスケール防止剤を添加する処理計画を決定し、逆浸透システムの最適回収率は60%です。
運転時間が延長しても、各セクションの運転圧力は安定しており、第一段階と第二段階の圧力損失と第二段階と第三段階の圧力損失の標準脱塩率は変わらず、99%以上を維持でき、排水品質は安定しています。
限外濾過と逆浸透の高度な処理を経て、製油所循環冷却汚水の水質は質的に変化しました。処理された水は低圧ボイラーの補給水要件を満たすことができます。限外濾過排水と混合すると循環冷却水として使用でき、さらに高度な処理のために高圧ボイラーの補給水として使用することもできます。

石油精製および石油化学廃水処理に関するご要望がございましたら、信頼できる廃水処理会社である NEWater にお問い合わせください。当社の廃水処理プラント、下水処理、産業廃水処理ソリューション、機器は、専門の技術エンジニアによってお客様に合わせてカスタマイズされ、さまざまな廃水汚染を解決します。お客様とともに、廃水を新しい循環冷却水および補給水として再利用します。