公司案例：循环水系统增浓减排改造总结

　　1 存在的问题

　　我公司是以煤为原料，采用恩德粉煤气化技术造气的中型氮肥企业，生产能力为，合成氨180kt/a，尿素300kt/a。公司现有循环水系统5套，分别为1#～4#、6#循环水系统，原各循环水系统在浓缩倍数1.5～2下运行多年，采用一次水补水，厂内总排水量365t/h。经2009年上半年给排水及污水系统综合治理，总排水量减少185t/h;同时，由于减少了一次水的用量，循环水实现了闭路循环，浓缩倍数增高、浊度上涨、电导率上升，这是当初在做一期工程就预料到的情况。为了避免发生浓缩倍数过高而造成结垢现象，采用对循环水系统进行大量的排污来维持其浓缩倍数，这对水资源是很大的浪费，所以，提高循环水的浓缩倍数尤为重要。

　　2 改造方案

　　2.1 全厂循环水现状

　　(1)一次水水质(表1)

　　表1 一次水水质情况

　　(2)1#循环水系统。循环水量8400m3/h，系统水量3000m3/h，换热器材质为碳钢，补水采用一次水。

　　(3)2#循环水系统。循环水量11000m3/h，系统水量7000m3/h，换热器材质为碳钢和铜，补水采用一次水。

　　(4)3#循环水系统。循环水量夏季4000m3/h、冬季2000m3/h，换热器材质为碳钢和铜，补水采用一次水。

　　(5)4#循环水系统。循环水量2100m3/h，换热器材质为碳钢，补水采用一次水。

　　(6)6#循环水系统。循环水量6000m3/h，换热器材质为碳钢和不锈钢，补水采用一次水。

　　2.2 循环水零排污改造方案简述

　　循环冷却水量大，要降低排放污水，抓好循环水管理是关键。循环水节水手段——提高浓缩倍数，实施增浓减排技术。目前，全公司循环水水量为31500m3/h(不含造气、脱硫工段)，循环水浓缩倍数大多在2倍左右，与先进指标的4～6倍有不小差距，按固定条件计算，2.5倍时排污率为0.6%，而4倍时为0.2%，5倍以上时几乎不排污。蒸发损失和风吹损失按0.6%计，按若不进行闭路循环，补水率按1.2%计，每小时补水378m3/h;排污按0.6%计，排水量189m3/h。

　　不少企业之所以循环水浓缩倍数上不去，一是因旁滤不好(或未有)，水中杂质含量大，阻垢药品性能不适应增浓后对水质的要求;二是系统有泄漏;三是旁滤反冲洗耗水多。若强行不排污而提浓，必然会造成系统结垢、腐蚀、软泥沉积而影响生产。

　　2010年，经公司生产技术部门研究和对比，并报中化化肥总部批准，决定采取以下改造方案。

　　(1)增加高效旁滤器。循环水不清洁、悬浮物高，不但影响浓缩倍数升高，还会造成药剂费用增大，循环水清洁是提高浓缩倍数的条件，应予以重视。

　　目前，所用过滤设备填料多选石英砂，但无烟煤截污力小，反洗水耗大。为此，徐州水处理研究所新开发的一种稀土双均粒填料，是一种换代产品，均匀、呈球形填料增加了截污力，其表面进行稀土处理，使其带正电荷，可吸引杂质(杂质带负电)。这种截污、吸附双功能的新型填料，截污力是石英砂的3～4倍，反洗水减少70%以上，完全可满足增浓后对净水的要求，循环水在高浓缩倍数运行条件下仍保持清洁。

　　(2)增设旁滤反洗水澄清回用装置。旁滤器反洗水利用本循环系统的水，此水只是悬浮物高，含盐量并不高。旁滤反洗水及脱盐水站反洗水通过集水池收集起来，经澄清器处理后，清水返回系统，循环水才做到真正的闭路循环。泥水送至终端污水浓缩池或造气污水沉降池。

　　(3)增设加药装置。为确保循环水水质的相对均匀稳定，加药利用加药装置连续加入。

　　2.3 工艺流程(图1)

　　图1 循环水系统工艺流程框图

　　2.4 主要设备

　　改造须新增加的主要设备包括：旁滤设备，澄清器、澄清器加药装置，循环水连续加药装置，水泵，设备配套的阀门、管材等。

　　3 效益评估

　　我公司目前循环水系统运行费用为120万元/a，按8000h/a计算，药剂费用约为0.4元/m3。改造后循环水药剂运行费用和改造前基本一样，但改造后每年不仅可省水1600km3，而且还可省电约240000kW·h(按0.15kW·h/m3 水计)。自2010年10月23日装置投用以来，各循环水系统运行良好，水质得到很大程度提高，浊度明显下降，确保了循环水系统平稳、高效地运行，不仅达到了节能减排的目的，还为公司带来了可观的经济效益。

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