常州廢水處理芬頓方法全自動(dòng)控制

2、工藝特點(diǎn)

廢水制酸系統(tǒng)主要包含原料溶液濃縮、原料固體熔融、高溫焚燒、氣體處理凈化、氣體轉(zhuǎn)化、干吸操作、尾氣脫硫處理等幾個(gè)步驟。工藝流程并不復(fù)雜，但是含硫廢水中存在非硫物質(zhì)、有機(jī)化合物等復(fù)雜成分，除去對(duì)于氣體的常規(guī)處理外，在處理工藝上還具備以下幾個(gè)特點(diǎn)。

2.1 焚燒更加充分

焚燒作為含硫廢水制酸中的關(guān)鍵步驟，也是處理第一步，工藝更為精細(xì)。在焚燒爐中設(shè)置擋板，并且針對(duì)焚燒爐內(nèi)氧氣含量實(shí)時(shí)監(jiān)控，將焚燒所需的氧氣送入焚燒爐中，使燃料與含硫廢水充分混合，焚燒，達(dá)到焚燒標(biāo)準(zhǔn)后，進(jìn)入下一步流程。焚燒過(guò)程中，焚燒爐要維持高溫狀態(tài)，一方面促使含硫廢水與燃料焚燒更加充分，另一方面則是避免含硫廢水濃縮不，導(dǎo)致過(guò)多水分進(jìn)入焚燒爐，使含硫廢水焚燒不充分。

2.2 原料轉(zhuǎn)化更加高效

采用MECD催化劑，并且使用兩次轉(zhuǎn)化、兩次吸收的全新工藝，將原料轉(zhuǎn)化率提高一個(gè)檔次。而產(chǎn)生的尾氣則經(jīng)過(guò)脫硫處理，符合尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)后再進(jìn)行20m高空煙囪排放，對(duì)于環(huán)境污染大大降低。

2.3 充分利用反應(yīng)熱能

在轉(zhuǎn)化單元中產(chǎn)生的反應(yīng)熱，采取兩次冷熱換熱器處理，對(duì)反應(yīng)熱進(jìn)行能量回收，重新作用于反應(yīng)吸收熱能過(guò)程中。而產(chǎn)生的高溫蒸汽則是收集利用，作用于鼓風(fēng)機(jī)使用，將設(shè)置外氧氣送入設(shè)置內(nèi)部，幫助反應(yīng)進(jìn)行。而含硫廢液經(jīng)過(guò)熔融后變成液態(tài)，蘊(yùn)含大量熱能，則是由高溫過(guò)熱器進(jìn)行二次回收利用。

2.4 采取新型設(shè)備投入生產(chǎn)

采用二級(jí)逆噴系統(tǒng)作為對(duì)半成品的洗滌系統(tǒng)，不僅可以有效避免過(guò)去洗滌工藝上發(fā)生半成品堵塞系統(tǒng)情況，還可以做到有效除塵，降低半成品溫度，使其更符合下道工序處理要求。并且可以有效減少半成品對(duì)于洗滌系統(tǒng)的磨損腐蝕，去除半成品中多余雜質(zhì)，提高最終成品質(zhì)量。

采用陽(yáng)極保護(hù)酸冷卻器作為熱濃硫酸冷卻器，不僅可以在短時(shí)間內(nèi)置換大量高溫，讓生產(chǎn)所需時(shí)間大幅度降低，相較于以前設(shè)備，還有效保護(hù)設(shè)備不被高溫腐蝕，延長(zhǎng)使用壽命的作用，后期維修與保養(yǎng)也很方便。

將氣體干燥塔與廢氣吸收塔的底部設(shè)計(jì)成防渦流球形，填料采取大孔洞球面拱形，不僅提高了吸收效率，還可以同時(shí)處理大量氣體，效率提高幾個(gè)等級(jí)。

積木式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化器，不僅轉(zhuǎn)化效率大幅度提高，因?yàn)椴捎貌讳P鋼材質(zhì)，在轉(zhuǎn)化時(shí)間內(nèi)不會(huì)發(fā)生漏氣泄氣現(xiàn)象，充分轉(zhuǎn)化氣體，經(jīng)濟(jì)效益高。

2.5 采用DCS控制系統(tǒng)

DCS控制系統(tǒng)，即Distributed Control System，以微處理器作為控制系統(tǒng)基礎(chǔ)，可以將生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總處理，不僅可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，還能控制不同環(huán)節(jié)，有效把控生產(chǎn)過(guò)程中的每個(gè)細(xì)節(jié)。對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程中工藝參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控，以數(shù)據(jù)形式進(jìn)行記錄保存，控制生產(chǎn)符合標(biāo)準(zhǔn)。一旦發(fā)生不符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的突發(fā)事件，DCS控制系統(tǒng)會(huì)立即報(bào)警，提醒相關(guān)工作人員及時(shí)處理。并且DCS控制系統(tǒng)可以遠(yuǎn)程操控，有效保護(hù)工作人員人身安全，使生產(chǎn)作業(yè)安全性大大提高。

3、工藝流程

現(xiàn)對(duì)丙烯腈廠廢水制酸工藝流程進(jìn)行簡(jiǎn)單敘述，主要從原料、轉(zhuǎn)化、干吸三個(gè)主要方面入手，其他不做過(guò)多贅述。

3.1 原料

（1）硫磺。

硫磺是硫酸生產(chǎn)中重要原材料，也是反應(yīng)過(guò)程中重要的熱量來(lái)源。采購(gòu)硫磺固體后，運(yùn)入倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行儲(chǔ)存。使用時(shí)，則對(duì)其進(jìn)行拆包，送入熔硫槽中，進(jìn)行蒸汽間接加熱，使硫磺熔融，并通過(guò)兩道過(guò)濾程序，去除多余雜質(zhì)。最后進(jìn)行高溫保溫保存，隨時(shí)準(zhǔn)備與含硫廢水進(jìn)行焚燒處理。

（2）含硫廢水。

為了保持系統(tǒng)處理時(shí)硫與水的物料平衡，需要先對(duì)含硫廢水進(jìn)行濃縮處理，去除多余水分，避免在焚燒過(guò)程中存留大量水分，對(duì)原料焚燒不均勻、不。一些廢酸則可簡(jiǎn)單處理后，直接進(jìn)入焚燒工序。

3.2 轉(zhuǎn)化

使用干燥塔產(chǎn)生的工藝氣，對(duì)半成品進(jìn)行兩次轉(zhuǎn)化處理，兩次尾氣吸收處理。轉(zhuǎn)化過(guò)程中產(chǎn)生的熱能進(jìn)行回收，重新加入處理工序當(dāng)中。并用濃硫酸對(duì)多余SO3進(jìn)行吸收。對(duì)于廢氣中的SO2與強(qiáng)腐蝕性酸霧進(jìn)行尾氣脫硫處理，符合尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)后，通過(guò)高煙囪進(jìn)行尾氣排放。

3.3 干吸

采用93%濃硫酸對(duì)氣體進(jìn)行干吸處理。增加適量空氣，使SO2氧化形成SO3，通過(guò)兩次吸收塔吸收，對(duì)氣體進(jìn)行優(yōu)化處理，并且采用吸收塔—循環(huán)槽—循環(huán)泵—酸冷器—吸收塔的循環(huán)過(guò)程，對(duì)氣體干吸效果進(jìn)一步優(yōu)化。將產(chǎn)生多余尾氣進(jìn)行處理排放，將氣體形成的酸產(chǎn)品進(jìn)行冷卻保存，不同濃度的硫酸分別儲(chǔ)存，作為其他生產(chǎn)作業(yè)原料。

在對(duì)石油開(kāi)采和冶煉的過(guò)程中，制作工藝不精，造成原油的含水量較大，產(chǎn)生了大量的油田污水，造成生態(tài)環(huán)境的污染與破壞，由于華北油田第四采油廠對(duì)油田的污水處理措施不完善，技術(shù)落后以及操作設(shè)備老化等問(wèn)題，使得對(duì)油田污水的工藝研究領(lǐng)域止步不前。因此，必須對(duì)油田污水處理提出可行性措施和理論研究方法，掌握專(zhuān)業(yè)的處理技藝，明確對(duì)油田污水的處理流程，對(duì)采油廠的整體狀況合理分析，探索油田污水技術(shù)處理的解決方案。

1、治理油田污水的重要性分析

油田污水的處理環(huán)節(jié)是油田開(kāi)采與生產(chǎn)制造過(guò)程中的一部分，對(duì)環(huán)境保護(hù)起著一定的現(xiàn)實(shí)意義。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度倍增的形勢(shì)下，解決油田污水排放的問(wèn)題是一項(xiàng)迫在眉睫的重大任務(wù)，大多企業(yè)都會(huì)在對(duì)石油開(kāi)采和冶煉的過(guò)程中出現(xiàn)對(duì)石油液體的密度提取不純和液體內(nèi)含有較大的水量等問(wèn)題，對(duì)油田污水肆意無(wú)限排放，造成周?chē)h(huán)境的破壞和慘狀，同時(shí)，為后來(lái)的油田污水處理埋下了潛移性的隱患。

針對(duì)以上各種油田污水的處理問(wèn)題，需要相關(guān)部門(mén)樹(shù)立生態(tài)化的可持續(xù)發(fā)展理念，提高油田污水處理技術(shù)，凝聚企業(yè)核心發(fā)展觀念和技術(shù)，降低在各個(gè)環(huán)節(jié)中對(duì)環(huán)境的污染率，在已有的技術(shù)層面之上不斷深化改革，加大對(duì)處理工藝技術(shù)的資金投入，實(shí)現(xiàn)華北油田第四采油廠的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。

2、探究油田污水的處理工藝和方法

在對(duì)石油開(kāi)采過(guò)程中主要會(huì)產(chǎn)生以下污水，其中包含開(kāi)采時(shí)引出的采出水、鉆井時(shí)產(chǎn)生的污水和其他未合理利用的石油與大氣中的水分凝結(jié)而成的污水等，在對(duì)油田污水進(jìn)行處理時(shí)會(huì)因污水的形成方式不同和水質(zhì)的差異大而導(dǎo)致處理工作難以迅速開(kāi)展，帶來(lái)了極大的不便。因此，采油廠必須對(duì)油田污水進(jìn)行系統(tǒng)性的考量和研究后，進(jìn)行污水處理。

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2.1 我國(guó)油田污水處理的現(xiàn)狀分析

我國(guó)對(duì)油田污水的處理方式與國(guó)外的處理技術(shù)大致相同，主要步驟都是先對(duì)液體油進(jìn)行過(guò)濾排除雜物，制造過(guò)程中有兩個(gè)基本階段，分別為除油和過(guò)濾。這兩項(xiàng)技術(shù)因地層的滲透性強(qiáng)度不同需要分別利用，對(duì)滲透性較強(qiáng)的地層，需要進(jìn)行基礎(chǔ)的除油和過(guò)濾操作就可達(dá)到效果；對(duì)滲透性較差的地層，需要進(jìn)行二次和三次的過(guò)濾。

（1）物理法。

物理法的主要運(yùn)用方式是在外界工具的借助下對(duì)石油中存在的殘雜物進(jìn)行清除，包括礦物質(zhì)顆粒、細(xì)小固體懸浮物以及其他的油類(lèi)物質(zhì)。主要包含重力分離、離心分離、過(guò)濾、粗粒化、膜分離和蒸發(fā)等方法。重力分離技術(shù)可以依據(jù)兩者的比重對(duì)油和水進(jìn)行分離，通常情況下，沉淀時(shí)間越長(zhǎng)，分離的油層效果越好，適用于廣大油田企業(yè)；粗?；偷哪康氖侨コ稚⒂?，當(dāng)污水經(jīng)過(guò)填充物時(shí)油珠會(huì)增大，從而有利于沉降；離心分離技術(shù)將裝有石油液體的容器高速旋轉(zhuǎn)后會(huì)使得油層集中，水分被分散向外圍，出現(xiàn)油水重心分離。

（2）化學(xué)法。

化學(xué)法中最重要的部分之一是混凝沉淀，主要針對(duì)的油體有溶解油、分散油和乳化油，通過(guò)混雜物沉降法進(jìn)行油體過(guò)濾和凈化，可以去除其中的懸浮固體。在物理法和化學(xué)法的綜合作用下可以幫助混凝沉淀處理增加污水中各類(lèi)別雜質(zhì)的分離速度。

（3）過(guò)濾法。

過(guò)濾的主要目的是為了去除油物中存在的懸浮物固體，通過(guò)篩選凈化最終達(dá)到純度較高的液體油，利用過(guò)濾床或者石英砂對(duì)油田污水進(jìn)行沉降，在經(jīng)過(guò)詳細(xì)的操作步驟之后，最終污水中的雜質(zhì)會(huì)留在介質(zhì)之上。過(guò)濾的方法和步驟主要會(huì)經(jīng)過(guò)以下四個(gè)環(huán)節(jié)，吸附、絮凝、沉淀、截留，每個(gè)步驟的具體操作流程較為容易，為達(dá)到對(duì)油田污水中懸浮物固體、膠體、油類(lèi)以及細(xì)菌等菌質(zhì)雜質(zhì)的去除，離不開(kāi)采油廠的工藝研究和支撐。

2.2 對(duì)油田污水的處理工藝研究

在對(duì)油田污水處理的工藝研究環(huán)節(jié)中，主要針對(duì)水質(zhì)、水源的要求來(lái)確定商討方案。面對(duì)滲透度高低不均的地層，需要展開(kāi)不同方面的解決措施，對(duì)于高滲透油層，可通過(guò)日常中運(yùn)用泛的油田污水處理工藝進(jìn)行研究處理；對(duì)于滲透度較低的油層，必須在大致的過(guò)濾處理下還需要對(duì)其進(jìn)行深層次的挖掘，進(jìn)行第二次、第三次的處理。目前，對(duì)油田污水的處理流程大致分為以下幾種：首先，利用處理設(shè)備讓油田污水自然沉降，去除表面雜物；其次，在二級(jí)處理下利用化學(xué)方法中的混凝沉淀法沉降懸浮物固體以及其他的油類(lèi)雜質(zhì)和菌質(zhì)體；最終，利用過(guò)濾床或者堅(jiān)實(shí)多孔的石英砂進(jìn)行過(guò)濾，達(dá)到最后的需求效果。針對(duì)水質(zhì)極差的區(qū)域或油田，可以采取浮選式、旋流式、重力式和壓力四種工藝方法解決難題。

（1）壓力式油田污水處理工藝。

在壓力式的污水處理工藝下，首先將污水倒置在相應(yīng)的容器中，然后提高水泵的水壓，進(jìn)行第一次的粗質(zhì)顆粒物去除、過(guò)濾乳化油和機(jī)械雜質(zhì)物，最后將所有的油田污水容器進(jìn)行壓力過(guò)濾，清除表面的懸浮物固體。對(duì)承壓容器的選擇必須優(yōu)先考慮密閉性好、隔絕氧氣、保證污水在容器內(nèi)部的停留時(shí)間短的保質(zhì)設(shè)備，面對(duì)設(shè)備中存在的容器內(nèi)出現(xiàn)水中含沙量較大時(shí)容易堵塞導(dǎo)致設(shè)備難以正常運(yùn)營(yíng)的問(wèn)題，需要油田污水的處理工作人員提高警惕，選擇適量的體積容量進(jìn)行工藝處理。

（2）重力式油田污水處理工藝。

重力式的油田處理工藝相對(duì)于壓力式較為簡(jiǎn)單，它可以通過(guò)重力差使得油田污水自由流動(dòng)，受外界因素影響較小，但是重力式設(shè)備占地面積較大且污水的停留時(shí)間較長(zhǎng)，去除乳化油能力差。在停留的一段時(shí)間內(nèi)，大部分的原油都會(huì)浮升至隔油罐的上部被除去，即使出現(xiàn)來(lái)水有流量和水質(zhì)的突然變化，對(duì)出水水質(zhì)的影響也不會(huì)很大。

2.3 油田污水處理技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

隨著經(jīng)濟(jì)水平的提升，對(duì)油田的石油提出嚴(yán)格的質(zhì)量要求，為保障擁有優(yōu)質(zhì)的水資源，需要對(duì)油田回注水的水質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督和管理，為應(yīng)對(duì)當(dāng)下油田污水處理技術(shù)面臨巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)現(xiàn)狀，相關(guān)部門(mén)應(yīng)不斷加強(qiáng)對(duì)油田污水處理的技術(shù)研究，引進(jìn)更的國(guó)外科研技術(shù)，為今后油田污水處理提供明確的研究方向，奠定堅(jiān)固的技術(shù)基礎(chǔ)。

（1）生物處理技術(shù)。

生物處理技術(shù)是當(dāng)前國(guó)家積極倡導(dǎo)的研究方式之一，其可以提高油田污水處理的效率，達(dá)到高效殺菌和去除雜物的效果，在各大企業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，目前生物處理技術(shù)的主要研究方向是質(zhì)粒育種菌和基因工程菌，并將計(jì)劃在未來(lái)投入更大的技術(shù)支撐。

（2）和處理設(shè)備的引進(jìn)。

近年來(lái)，我國(guó)油田注水采油規(guī)模逐漸增大，其中原油的含水量基本可以達(dá)到90%以上，科研機(jī)構(gòu)通過(guò)對(duì)石油和油田污水污染物的樣品采集，對(duì)微生物菌株進(jìn)行分離、篩選，根據(jù)不同的水質(zhì)特征，選用不同的微生物殺菌劑以及配套的微生物處理設(shè)備。當(dāng)下微波技術(shù)和超聲波技術(shù)已經(jīng)成功列為科研領(lǐng)域今后的主要研究方向之一；對(duì)處理設(shè)備的引進(jìn)一方面為了提高生產(chǎn)制造效率，另一方面為推動(dòng)我國(guó)科研技術(shù)的進(jìn)步和創(chuàng)新發(fā)展，在新技術(shù)的倡導(dǎo)下，我國(guó)油田采油廠正在積極引用例如新型密閉式浮選箱、水力旋流器以及其他組合裝置等高科技設(shè)備。

（3）提高對(duì)藥劑的處理效率。

油田污水的類(lèi)型隨油質(zhì)的變化需要相應(yīng)的污水處理藥劑進(jìn)行高效治理，混凝劑作為高效處理藥劑的主要方式方法之一，不僅絮凝體積小、混凝能力強(qiáng)而且沉降迅速，混凝劑的制作材料逐漸由過(guò)去的鐵、硅、聚合鋁向有機(jī)材料轉(zhuǎn)變，對(duì)有機(jī)材料復(fù)合型混凝劑的研究同樣是當(dāng)前科學(xué)技術(shù)提倡的新技術(shù)之一。