Tratamento de águas residuais para refino de petróleo e petroquímica

1. Histórico.

O rápido desenvolvimento da indústria petroquímica trouxe enormes efeitos econômicos, mas também produziu um grande número de águas residuais industriais petroquímicas. Atualmente, há quase 500 bilhões de metros cúbicos de águas residuais industriais petroquímicas no mundo a cada ano, poluindo 5,5 trilhões de metros cúbicos de água doce, o que equivale a mais de 14% do escoamento global total. Portanto, para o desenvolvimento sustentável, as águas residuais da indústria petroquímica precisam ser tratadas antes do descarte.

É importante ressaltar que o tratamento avançado e a reciclagem de águas residuais industriais petroquímicas também são medidas importantes para a conservação de água e redução de emissões. tratamento de águas residuais de empresas petroquímicas ainda é um dos problemas difíceis em casa e no exterior. É urgente resolver a tecnologia de tratamento de águas residuais com alto teor de sal e óleo e reutilização de água recuperada. Como uma empresa experiente em tratamento de águas residuais, a NEWater está sempre praticando o conceito de desenvolvimento sustentável.

2. Fontes e características de águas residuais de refinarias e petroquímicas.

As principais fontes de águas residuais de refinaria e petroquímicas são águas residuais industriais petroquímicas e água de resfriamento circulante de refinaria. Ela tem uma ampla variedade, composição complexa, alta toxicidade, inibição de biodegradação e alta concentração. As características específicas são as seguintes:

(1) A quantidade de água é grande e a qualidade da água é complexa e muda muito.

A escala de produção da indústria petroquímica tende a ser em larga escala, porque há uma grande quantidade de esgoto tratado em toda a planta, e o esgoto descarregado todos os dias é de 10.000 toneladas. As empresas petroquímicas precisam adicionar vários solventes, aditivos e aditivos no processo de produção e, em seguida, passar por várias reações. Portanto, a composição das águas residuais é bastante complexa.

(2) Poluição orgânica grave.

A matéria orgânica contida em águas residuais petroquímicas é principalmente hidrocarbonetos e seus derivados. A alta concentração de líquido residual descarregado de algumas unidades petroquímicas ainda é alta após a incineração ou outro tratamento apropriado.

(3) O esgoto contém metais pesados.

Como muitas reações na produção petroquímica são concluídas sob a ação de catalisadores, dezenas de catalisadores são usados em uma grande planta petroquímica, de modo que as águas residuais geralmente contêm metais pesados.

A NEWater desenvolveu ultrafiltração e osmose reversa processos e equipamentos combinados para tratamento de águas residuais em dois cenários de aplicação: águas residuais industriais petroquímicas e água de resfriamento circulante de refinaria, o que pode ajudar as empresas a reduzir significativamente a quantidade total de descarga de águas residuais e economizar o consumo de água primária, reduzir os custos de produção e melhorar os benefícios econômicos e ambientais.

3. Cenários de aplicação em estações de tratamento de águas residuais de refino de petróleo e petroquímicas.

3.1 Processo de tratamento de águas residuais na indústria petroquímica.

Atualmente, tecnologia de reutilização de águas residuais foi popularizada nas indústrias de ferro e aço, petroquímica e energia elétrica, mas as águas residuais da indústria petroquímica têm alta concentração de DQO, composição complexa de óleo residual e uma grande mudança na qualidade da água. Afetadas pela qualidade da água e pelo processo de tratamento da produção, as características da poluição da membrana do mesmo tipo de águas residuais petroquímicas em diferentes momentos e lugares serão muito diferentes. A unidade de reutilização de águas residuais petroquímicas desenvolvida pela NEWater usa as águas residuais tratadas terciariamente da primeira unidade de purificação como fonte de água, adota o processo combinado de ultrafiltração e RO, e a água do produto é usada como água de reposição para a indústria petroquímica.

A ultrafiltração consiste na separação de poluentes por meio de peneiramento mecânico. Membrana de ultrafiltração elementos têm as características de separação seletiva. Sob pressão, sólidos suspensos, grandes partículas orgânicas e manchas de óleo contidas em águas residuais são interceptadas fora da membrana de ultrafiltração, enquanto pequenas moléculas de água e sais da produção de água são através da membrana de ultrafiltração. Um módulo de membrana de ultrafiltração submersa é adotado para ultrafiltração da unidade Jingyi, e a taxa de recuperação de projeto de cada conjunto não é menor que 90%.

Tecnologia de membrana RO é uma tecnologia muito madura para preparar água ultrapura nos últimos anos. O mecanismo principal é que o mesmo volume de solução diluída e solução concentrada são colocados em ambos os lados da membrana semipermeável. Devido à diferença de concentração, a solução diluída penetra no lado da solução concentrada. Este processo é chamado de infiltração. Quando a permeação atinge o equilíbrio, o nível do líquido da solução concentrada é uma certa altura mais alto do que o da solução diluída, formando assim uma diferença de pressão, que é chamada de pressão osmótica.

A pressão osmótica depende das propriedades do líquido, como tipo, concentração e temperatura, e não tem nada a ver com as propriedades da membrana semipermeável. Se uma pressão maior que a pressão osmótica for aplicada artificialmente em um lado da solução concentrada neste momento, a direção de penetração do solvente será oposta à direção original, ou seja, ele fluirá do lado da solução concentrada para o lado da solução diluída. Este fenômeno é chamado de osmose reversa.

O módulo de membrana de osmose reversa composta antipoluição é adotado para a osmose reversa do primeiro unidade de purificação, e a taxa de dessalinização estável é 98%. Um processo de membrana dupla, ou seja, ultrafiltração, e sistema de osmose reversa são adotados.

O processo de reutilização de águas residuais petroquímicas é o seguinte: Águas residuais petroquímicas descartadas até o padrão → Bactericida → Homogeneização Regulagem do tanque regulador → Filtro autolimpante → Tanque de membrana de ultrafiltração → Sucção de Produção de Água por Ultrafiltração Bomba → Produção de Água por Ultrafiltração → Tanque de Produção de Água por Ultrafiltração → Inibidor de Incrustações/Redutor de Efluentes/Bactericida Não Oxidante→ Sistema de Osmose Reversa → Bomba de alta pressão → Saída de Água Qualificada → Tanque de Água → Fornecimento Externo como Água para Indústria Petroquímica.

Embora algumas águas residuais petroquímicas possam atender ao padrão de descarga, elas ainda poluirão o meio ambiente. Após o tratamento adequado, a NEWater pode ser usada como água para a indústria petroquímica, o que pode não apenas reduzir a poluição ambiental, mas também realizar a reciclagem e realmente transformar resíduos em tesouros. O processo combinado de ultrafiltração e osmose reversa pode remover bem vários poluentes petroquímicos. As águas residuais tratadas por este processo podem atender ao padrão de água da indústria petroquímica.

3.2 Tratamento de água de resfriamento circulante de refinaria.

Durante o uso de água de resfriamento circulante na refinaria, por meio da troca de calor e transferência de massa das estruturas de resfriamento, a drenagem é poluída até certo ponto devido ao vazamento de poluentes no ar, como solo, diversos, gás solúvel e materiais de troca de calor durante a operação aberta da água de resfriamento circulante.

A drenagem do sistema de circulação de água de resfriamento possui as seguintes características:

• O teor de sólidos suspensos é alto, as partículas são finas e a turbidez é baixa.
• Ele contém uma pequena quantidade de petróleo, sulfeto e fenol. Quando o sistema vaza, a concentração desses poluentes aumenta bruscamente.
• O modo de resfriamento do sistema de água de resfriamento circulante aberto é principalmente evaporação e dissipação de calor. Com a melhoria contínua do múltiplo de concentração, o teor de sal e os íons de incrustação na água também aumentam de acordo.
• A concentração de nutrientes no sistema de circulação de água e outras condições adequadas promovem a proliferação de bactérias e algas e o aumento de lodo biológico.

A NEWater formulou o processo de tratamento de ultrafiltração combinado com osmose reversa para a água de resfriamento circulante da refinaria. Primeiro, introduza o processo de vários modos de operação de pré-tratamento de ultrafiltração:

• Filtragem: (Tanque de dosagem → Bomba dosadora) e Tanque de armazenamento de água → Filtro de disco → Cartucho de ultrafiltração → Tanque de água limpa.
• Limpeza Hidráulica:
• Retrolavagem (descarga de pressão diferencial): Tanque de dosagem → Bomba de dosagem de retrolavagem → Bomba de retrolavagem de ultrafiltração → Cartucho de filtro de ultrafiltração → Descarga, tanque de água limpa → Bomba de retrolavagem de ultrafiltração.
• Pressão Positiva (Descarga Isobárica): Tanque de Armazenamento de Água → Filtro de Disco → Cartucho de Ultrafiltração → Descarga
• Limpeza Química: Tanque de Limpeza Química → Bomba de Limpeza Química → Cartucho de Ultrafiltração →

Os processos tradicionais de pré-tratamento incluem clarificação de cal, filtragem média e filtragem de precisão. No entanto, a capacidade dos dispositivos de filtragem tradicionais de bloquear colóides e partículas suspensas é incerta. A qualidade da água obtida após o tratamento tradicional é muito afetada por alguns fatores específicos.

Comparada com o processo convencional, a tecnologia de fibra oca de dispositivos de ultrafiltração tem as vantagens de design padronizado, nenhuma adição contínua de produtos químicos e uma força de trabalho limitada. Ao mesmo tempo, também tem as vantagens de alta qualidade de produção de água e produção de água estável. Os efeitos específicos são os seguintes:

• Membrana de ultrafiltração pode efetivamente reduzir a turbidez da água de resfriamento circulante, e a taxa de remoção de turbidez é superior a 98,5%.
• A membrana de ultrafiltração tem um bom efeito de remoção do colóide, e o SDI da água produzida é menor que 0,8.
• A membrana de ultrafiltração tem um bom efeito de remoção de DQO_Cr, e a taxa de remoção é 70-80%, e a taxa de remoção de cloro residual é maior que 70%.

NEWater compara e analisa a composição, o efeito do tratamento e o impacto na membrana de osmose reversa do processo de pré-tratamento de osmose reversa convencional com ultrafiltração de fibra oca. A ultrafiltração como pré-tratamento de osmose reversa é melhor do que o processo de pré-tratamento convencional e pode substituir o processo convencional processo de pré-tratamento de água.

O próximo passo é o processo de tratamento por osmose reversa da água de resfriamento circulante da refinaria: Efluente de ultrafiltração → Bomba de aumento → Inibidor de incrustação → Filtração de precisão → Válvula solenóide → Bomba de alta pressão → Estágio I de osmose reversa → Estágio II de osmose reversa → Estágio III de osmose reversa → Refluxo de água concentrada (O outro ramo é a descarga de água concentrada). Após os estágios I, II e III de osmose reversa, o tratamento é água do produto.

Depois tratamento de dessalinização por osmose reversa, o teor de sal da água de resfriamento circulante da refinaria é reduzido em mais de, a dureza, o colóide e os sólidos suspensos são significativamente reduzidos, e a qualidade da água deu um salto qualitativo, que pode ser reinserido no sistema de água de resfriamento circulante. Os efeitos específicos são os seguintes:

• A osmose reversa dessaliniza as águas residuais do refino de petróleo por meio de resfriamento circulante, que geralmente pode atingir uma taxa de dessalinização de mais de 96% para reduzir uma carga de resina de troca iônica em quase vezes, reduzindo assim o custo da regeneração da resina. Em outras palavras, pode aumentar a produção de água da resina em quase vezes. Dessa forma, o equipamento correspondente pode ser miniaturizado e a frequência de regeneração da resina pode ser reduzida.
• Ele amortece a mudança na qualidade da água produzida correspondente causada pela flutuação da qualidade da água bruta, o que é propício à estabilidade da qualidade da água na produção e à operação contínua e segura da produção.
• Como a osmose reversa pode remover efetivamente microrganismos orgânicos, como bactérias, e substâncias inorgânicas, como ferro, cálcio, manganês e silício, os amaciadores não podem ser usados para reduzir o investimento em equipamentos; E também pode prolongar a vida útil do filtro terminal e reduzir o custo correspondente.

Visando o problema da circulação de água de resfriamento em refinarias, a NEWater Company conduziu um experimento usando efluente ultrafiltrado como um influente de osmose reversa. Conduzimos análises e pesquisas aprofundadas sobre os principais fatores que afetam a operação do sistema de osmose reversa, como valor de pH, íons de incrustação, taxa de recuperação, etc., determinamos a melhor taxa de recuperação, otimizamos o inibidor de incrustação e desenvolvemos equipamentos de processo de membrana dupla de osmose reversa de ultrafiltração. Os efeitos abrangentes são os seguintes:

• De acordo com as características de alta alcalinidade, dureza e íon de incrustação de águas residuais de resfriamento circulantes de refinaria, o esquema de tratamento de adição de regulação e inibidor de incrustação é determinado. A taxa de recuperação ótima do sistema de osmose reversa é 60%.
• Com a extensão do tempo de operação, a pressão de operação de cada seção é estável. A taxa de dessalinização padrão da queda de pressão no primeiro e segundo estágios e a queda de pressão no segundo e terceiro estágios é inalterada e pode ser mantida acima de 99%, e a qualidade do efluente é estável.
• Após o tratamento avançado de ultrafiltração e osmose reversa, a qualidade da água do esgoto de resfriamento circulante da refinaria mudou qualitativamente. A água tratada pode atender aos requisitos de água de reposição de caldeiras de baixa pressão. Ela pode ser usada como água de resfriamento circulante quando misturada com efluente de ultrafiltração, e pode ser usada como água de reposição de uma caldeira de alta pressão para tratamento avançado posterior.

Se você tiver alguma necessidade em refino de petróleo e tratamento de águas residuais petroquímicas, entre em contato com a NEWater – uma empresa confiável de tratamento de águas residuais. Nossa estação de tratamento de águas residuais, tratamento de esgoto, soluções de tratamento de esgoto industrial e equipamentos serão personalizados para você por nossos engenheiros técnicos profissionais para resolver várias poluições de águas residuais. Junto com você, reutilizamos águas residuais como nova água de resfriamento e reposição de recirculação.