中水试运行工作总结

中水回用试运行工作总结根据公司生产技术部安排，PTA生产中心从2008年3月31日开始在Ⅰ套循环水装置分三个阶段试用中水作为循环水补水。三个阶段中水和生产水的补水比例分别定为3﹕7、1﹕1、7﹕3，整个试用时间跨度长达8个月。期间5月份由于PTA一装置停车检修，Ⅰ套循环水装置也相应停车10天，并对系统进行了清洗予膜；7月份由于水务中心2号泵站爆管，中水回用试运行暂停了近一个半月（7月31日－9月11日）。为保持中水试用数据采集的连续性，5月份、8月份、9月份三个月的循环水运行数据没有进行统计分析，因此中水的实际试用时间仅为5个月。在中水试用期间，Ⅰ套循环水系统共累积补充中水362365m3，补充生产水410505m3。三个阶段中水占循环水总补水量的比例实际为：33.2％、51.4％、82.8％，11月份中水占循环水总补水量的比例达到83.7％。19 （中水试用期间生产水及中水消耗趋势图）单位：m3在中水试用运行第一、二阶段，由于中水补水量少、专用缓释阻垢剂价格偏高、各种药剂投加量以及循环水排污水量大等原因，中水回用的运行成本一度高于生产水运行成本。随着中水用量的逐步增加，以及中水生产运行经验的积累。尤其通过优化中水运行方式后，从中水试用第三阶段开始，各种水处理剂的投加量开始逐步减少，中水回用的生产运行成本也随着呈下降趋势。11月份中水试用生产运行成本同比中水回用前首次出现负增长，同比中水回用前减少生产运行成本0.56万元。随着中水的全面投用，中水生产运行成本还会得到降低。19 （中水试用期间水处理剂消耗趋势图）单位：吨（中水试用期间水处理剂成本费用趋势图）单位：万元19 （中水试用期间生产运行成本趋势图）单位：万元从中水试用三个阶段的运行情况来看，中水试用过程中循环水工艺运行比较平稳。循环水的各项工艺技术指标基本处于受控状态。一些重要水质指标如浊度、铁离子、腐蚀速率等还于生产水作为循环水补充水的运行要求。8个月的中水试用情况说明：在PTA生产中心Ⅰ套循环水装置工艺运行条件比较复杂的情况下，按照目前的中水水质条件，可以达到和实现8﹕2的回用比例，即实现中水占总补水量的80％。一、第一阶段（4月1日－5月30日）工作回顾（一）4月份中水试用工作概述Ⅰ套循环水装置从2008年3月31日开始用中水作为循环水补水，中水和生产水的补水比例为3：7。截至4月30日，Ⅰ套循环水系统累计补充中水27891m3，累计补充生产水56209m3，中水占生产水的比例为33.2%。19 从4月份的试用情况来看，循环水系统运行基本正常。碳钢挂片腐蚀速率为0.0476mcm，低于中石化0.075mcm控制标准；循环水平均浓缩倍数为4.16，其它各项循环水水质运行指标基本处于受控状态。（二）5月份中水试用工作概述5月12日至5月21日，Ⅰ套循环水系统利用PTA一装置停车检修机会，安排了对PTA一装置空压机换热器E-901及E-102的抽芯检查，以评估中水试用的实际运行效果。从检查情况来看，没有发现换热器有明显结垢和腐蚀现象，因此也就没有安排采集换热器垢样进行分析。但为保证下一阶段试用工作的顺利进行，利用停车检修机会对Ⅰ套循环水系统进行了清洗予膜。由于5月份穿插了PTA一装置停车检修及循环水系统的清洗予膜，对中水回用的正常指标的控制及相关数据的采集产生了一些影响。5月份包括系统清洗予膜期间置换排放用水，生产水共补水71816m3，中水补水31524m3；碳钢挂片腐蚀速率为0.0207mcm；由于系统清洗予膜，循环水平均浓缩倍数为3.44。（三）第一阶段中水试用工作存在的问题第一阶段中水试用虽然取得初步成功，但在实际运行过程中存在着以下问题：1、循环水系统中生物黏泥的控制问题。由于中水的COD比生产水高约9－10倍，大量有机物随中水进入循环水，在系统中会慢慢积聚19 。如控制不当，很有可能引发生物黏泥爆发，造成水质恶化。因此，对循环水系统中生物黏泥的监控是中水回用过程中一个很重要的技术指标。由于种种原因，水务中心分析工区并没有开展此分析项目。因此对生物黏泥控制只能依靠其它水质指标，如浊度、COD以及电导率等关联指标的变化来判断，容易产生偏差。2、分析频次问题。在中水使用过程中，主要依据循环水系统浓缩倍数及循环水中有机磷的变化情况来控制排污及加药处理。按中水试用方案要求，循环水的浓缩倍数及有机磷应做到每8小时分析一次，但由于水务中心分析工区分析人员安排紧张等原因，没有安排夜班的分析项目。于是将夜班的分析项目全部放在中班完成，且中班分析时间间隔非常短，往往刚接到一个分析结果，系统正在进行排污或加药作业，另一个分析结果又报过来，使工艺运行比较难控制，水质运行数据失真。3、中水补水量的控制问题。在中水试用阶段，中水和生产水理论上是按3：7的比例补入循环水系统。为使补水比例尽量做到准确，根据系统的蒸发量及排污量，推算出循环水系统平均小时补水量，将中水按小时补水量固定在35－45m3之间。而生产水补充量则由循环水吸水井液位计自动控制补水。在中水试运行过程中，由于水务中心提供的中水压力控制不稳定，造成中水补水流量经常产生波动。同时还由于循环水的补水量受系统的热负载、环境温度及系统泄漏等因素的影响。因此，在实际生产试运行过程中，中水和生产水的补水比例，尤其在某一时段内很难做到精确控制。因此水务中心必须增加中水稳压设施，使中水供水压力及供水流量保持相对稳定，这也是保证中水回用正常运行19 的一个重要保证。在中水第一阶段试运行过程中，中水和生产水的补水比例失调，还带来以下问题：①浓缩倍数问题。中水试用阶段，循环水浓缩倍数用钾离子方法每8小时由水务中心分析工区测定一次。水务中心分析工区先按3：7的比例测定中水和生产水混合水的钾离子，然后再测定循环水中的钾离子，由此而计算出循环水的浓缩倍数。在实际运行过程中，中水和生产水实际上不可能做到按3：7的比例精确补充。尤其在系统进行排污或大量补水作业时，中水和生产水的补水比例会严重失调。此时，循环水的浓缩倍数会出现虚高或虚低的情况，不能真实反映系统的实际的浓缩倍数变化。浓缩倍数的虚高或虚低给循环水系统排污和补水控制带来困难，也直接影响到药剂浓度的控制，增加水处理剂的消耗以及循环水生产运行成本。②有机磷的控制问题。针对中水碱度及钙硬偏高的特点，为防止系统结垢，在循环水系统的运行过程中，按中水试用方案要求，必须将浓缩倍数控制在3.5－4.5倍之间。当系统浓缩倍数超过控制上限时，系统就要适当排污，以降低浓缩倍数。排污后还要向系统中补充一定量的水稳剂，以保持循环水中的药剂浓度。而当浓缩倍数虚高时，排污就会造成水稳剂及补充水的浪费，使水处理成本上升。4、余氯量的控制问题。19 按照北京石科院要求，为防止中水回用过程由于COD过高引起生物黏泥爆发，要求补充中水中必须保持一定0.6－1.0mg/l的余氯含量。而在第一阶段的中水回用试运行过程中，中水的余氯基本维持在0.1－0.3mg/l之间，这就给循环水的余氯控制带来较大的难度。从第一阶段的中水试用效果来看，循环水系统中的异氧菌一般控制在1×105左右，个别超过2×105。超标的主要原因就是中水中余氯偏低，造成循环水系统中异养菌控制不佳所致。因此，必须提高中水余氯含量。一方面有利于抑制循环水系统中细菌繁殖，另一方面也减少了循环水中强氯精的投加量，降低循环水运行成本。5、中水回用运行成本偏高问题。在中水试用第一阶段运行过程中，各种水处理剂的使用量同比中水回用前有明显的增加。缓蚀阻垢剂中水试用前平均月使用量为1.26T，中水试用后4月份共使用3.18T；非氧化性杀菌剂中水试用前平均月使用量1.10T，中水试用后4月份共使用1.60T；强氯精中水试用前平均月使用量1.20T，中水试用后平均月使用量1.80T。以上药剂用量还不包括系统定期进行生物粘泥剥离及清洗予膜的药剂用量。二、第二阶段（6月1日－7月31日）工作回顾（一）6、7月份中水试用工作概述根据第一阶段中水生产试运行的实际效果，循环水Ⅰ套从2008年6月1日开始进入第二阶段中水生产试运行，中水和生产水的补水比例为1:1。6、7两个月，Ⅰ套循环水系统累计补充中水93860m319 ，补充生产水88940m3，中水占生产水的平均比例为51.3%。在5月中旬Ⅰ套循环水清洗予膜过程中，由于相关挂片及监测试管没有及时取出，导致数据采集失真，不能反映系统腐蚀及结垢情况。因此，6月份的挂片及监测试管数据缺失，循环水浓缩倍数平均3.89。7月份碳钢挂片的腐蚀速率为0.0090mm/a，监测试管粘附速率为2.72mcm，腐蚀速率为0.0217mm/a，均明显好于粘附速率小于15mcm和腐蚀速率小于0.075mm/a的中国石化标准。循环水浓缩倍数平均为4.98。从6、7两个月第二阶段的整体试用情况来看，循环水系统运行状况良好。（二）运行费用比较从6、7两个月的中水试用情况来看，7月份的循环水水质控制效果要好于6月份。7月份虽然随着气温升高，循环水系统的蒸发量也随之加大，但由于采取了提高浓缩倍数，严格控制碱度、钙硬以及电导率等措施，并将系统的排污由根据浓缩倍数改为按电导率排污。因此，循环水的补水量不但没有上升，反而较6月份减少了2400m3。从循环水系统运行状况及各项数据的分析来看，也要明显好于6月份。从6月份的中水试运行情况来看，费用成本同比4月份下降了1万元左右。从7月份的中水试运行情况来看，随着中水用量的加大及系统浓缩倍数的提升，各种水处理剂的用量明显下降，生产运行成本也随之降低，各项成本费用同比4月份下降了2万元左右。19 （三）第二阶段中水试用工作评估从中水6、7月份的试用情况来看，生产水和中水按1:1的比例补充，循环水的工艺运行比较平稳，各项工艺参数在北京石科院控制要求范围之内，一些重要指标达到生产水作为循环水补充水的运行要求。因此，在第二阶段试用工作结束后，进入第三阶段生产试运行，即生产水和中水按3:7的比例补充。三、第三阶段（10月1日－11月30日）工作回顾（一）10、11份中水试用工作概述第二阶段中水生产试运行结束后，按计划第三阶段中水生产试运行工作从8月份开始，但8月6日水务中心2号泵站爆管使中水回用工作受到影响。爆管抢修工作一直持续到9月12日才结束，中水才开始少量投用，但中水水质的稳定性较差。为保证中水回用数据的真实性和连续性，中心从10月1日正式开始第三阶段中水生产试运行工作，中水生产补水比例为7:3。截至11月30日，Ⅰ套循环水系统分别累计补充中水92290m3、88450m3；补充生产水分别为20360m3、17270m3。中水占生产水的比例分别为81.9%和83.7%。循环水浓缩倍数平均分别为4.09、4.14。从10、11月份月的整体试用情况来看，循环水系统运行状况良好。10、11月份碳钢挂片的腐蚀速率为0.0089mm/a和0.0114mm/a，监测试管粘附速率为0.68mcm，腐蚀速率为0.0068mm/a，远低于粘附速率小于15mcm和腐蚀速率小于0.075mm19 /a的中石化标准。循环水平均浓缩倍数4.09倍。从10、11月份的试用情况来看，由于中水回用量明显增加，生产运行成本明显下降。虽然10、11月份随着气温下降，循环水系统的蒸发量也随之减少，但由于采取了提高浓缩倍数，严格控制碱度、钙硬以及电导率等措施，并将系统的排污由根据浓缩倍数改为按电导率排污。从循环水系统运行状况从各项水质数据的分析来看，要明显好于第二阶段。运行费用成本同比第二阶段有明显的降低。主要原因：一是随着中水回用量的增加，水务中心的中水生产运行成本有所降低；其次，由于水务中心提供的中水余氯含量上升，降低了循环水中杀生剂的使用量。（二）第三阶段中水试用工作评估从中水试用第三阶段中水的循环水运行情况来看，循环水的各项水质指标控制较好。按计划安排，中水与生产水的比例应为7:3，但在实际运行过程中达到了8:2，达到80％的回用比例。说明只要中水水质保持稳定，加上循环水系统的优化运行和科学管理，中水实行8:2的回用比例是可以实现的。四、中水回用下一阶段需解决的问题1、关于对中水运行相关工艺参数和工艺运行过程进行调整的意见。进入中水第三阶段试运行工作后，随着中水的补水量逐渐加大，发现部分工艺运行参数变化较大。试用方案制定的部分循环水水质指标控制范围过于宽松，应根据实际生产运行情况进行适当19 缩减；而一些生产运行指标则需要进行调整，否则将会影响中水以后的正常生产运行。主要水质控制指标调整意见如下：（1）PH值的控制按照北京石科院提供的中水生产运行控制指标，PH值的控制的正常控制范围在7.6－8.9之间，由于目前常州新杰提供的水稳剂配方为全有机碱性配方。按照相关关国家标准，全有机碱性配方的循环水运行，PH值上限可放宽至9.5。按我系统目前的运行要求，建议将PH值控制范围调整为7.0－9.2。（2）有机磷的控制北京石科院提供的中水生产运行有机磷控制范围为2.8－3.3。在实际运行过程中，由于有机磷的控制范围过于狭窄，操作起来难度较大。建议调整为2.5－3.5mg/l。一是便于控制，二是可以降低水稳剂消耗。（3）浓缩倍数的控制循环水浓缩倍数用钾离子方法测定。由于在实际运行过程中，中水和生产水不可能真正做到按7:3的比例精确补充，尤其在系统排污或大量补水时，中水和生产水的补水比例会严重失调。此时，循环水的浓缩倍数会出现虚高或虚低的情况，不能真实反映系统的实际的浓缩倍数变化情况。因此，建议将浓缩倍数的控制指标设定为大于等于3.5倍，较为合适。（4）碱度和钙硬的控制指标19 北京石科院提供的中水生产运行碱度和钙硬的控制指标分别为120－450mg/l、80－450mg/l。从循环水的实际运行情况来看，循环水中的碱度和钙硬变化受中水来水的影响非常较大，且它们之间的影响是相互关联的。我们认为，如果片面强调某一个指标的控制范围，不利于对系统整体运行参数的控制。建议将碱度加钙硬作为一个整体指标来控制比较好。常州新杰的水稳剂（ZH443-3XJ）试验配方碱度加钙硬可以做到1200mg/l，从稳妥效果来看，建议碱度加钙硬指标小于等于1100mg/l较为合适。修改后的中水运行控制指标及分析频次如下：序号项目单位生产水运行控制指标原控制指标拟修改指标分析频率1PH/7.0-9.27.6-8.97.0-9.21次/天2有机膦（以PO43-计）mg/L1.8-3.02.8-3.32.5-3.53次/天3浓缩倍数(以K计)倍≥4.03.5-4.5≥3.51次/天4钙硬+总碱度mg/L≤1000≤11001次/天5CODcrmg/L≤10≤20≤151次/天6浊度NTU≤10≤25≤153次/天7异氧菌个/mL≤1*105≤2*105≤1*1051次/周8总铁mg/L≤1.0≤1.0≤1.01次/天9氯离子mg/L≤300≤300≤1501次/天10电导率μS/cm≤2000≤3500≤20002次/天11腐蚀率（挂片）mm/a≤0.075≤0.075≤0.0751次/月19 12腐蚀率（试管）mm/a≤0.075≤0.075≤0.0751次/月13沉积速率m.c.m≤15≤15≤151次/月五、中水试用经验汇总1、以循环水电导率指标为控制杠杆，保持系统水质稳定。循环水的电导率是衡量系统运行是否正常的一个重要水质指标。循环水的控制电导率过低不利于提高系统的浓缩倍数，增加系统的补水和水处理剂的消耗，增加循环水运行成本；电导率过高又会增加系统结垢的可能，同时又会加大系统中细菌繁殖的几率。因此，中水回用必须严格控制和选择一个合适的电导率。在中水试用过程中，我们根据中水的电导率变化以及中水试用三个阶段循环水电导率的变化情况，以对其它相关水质指标的监控和分析，最终确定将电导率1500μS/cm作为经过循环水运行控制的上限指标。以此作为系统控制浓缩倍数及系统排污的一个重要依据，起到了比较好的效果。2、利用循环水电导率来控制系统排污操作。依据以往的循环水系统的运行经验，一般按浓缩倍数来计算系统的排污量及补充水量。在中水运行过程中中水必须和生产水按一定的比例进行补水。在实际操作过程中，由于中水与生产水的比例19 无法做到精确控制，因此，循环水的浓缩倍数数据的可靠性较差。如果按系统的浓缩倍数来计算中水回用的排污量及补充水量，势必会给系统的工艺控制带来影响。在中水运行过程中，无论补水中中水及生产水的电导率怎样变化，循环水系统浓缩后的电导率的变化是有规律可循的。利用循环水的电导率来控制系统排污操作和系统补水作业，是实现中水回用科学运行的保证。五、下一阶段中水全面回用需解决的问题：1、关于中水余氯的控制问题为有效控制中水中细菌总量，北京石科院提供的中水余氯控制指标为0.6－1.0mg/l，但水务中心提供的分析数据往往达不到这一要求，甚至有时余氯在0.1mg/l左右。由于中水输送管线长度近6Km，加上在中水生产试运行阶段，中水用量不大，余氯量含量低，对细菌的抑制作用就起不到实际效果，给循环水运行控制带来不利影响。因此，要求水务中心一定要按指标要求控制好中水的余氯。从10月份的余氯指标控制来看，中水的余氯一般在0.2－0.5mg/l之间，节约了氧化性和非氧化性杀菌剂的消耗。强氯精的使用量已减至中水回用前的用量，即每月600KG。削减强氯精的投加量以后，循环水异氧菌指标控制稳定，没有出现超标现象。由于循环水系统中异氧菌的控制较为稳定，从11月份开始，我们将非氧化性杀菌剂的投加量恢复到中水试用前的用量。这样，在中水试用过程中，除缓释阻垢剂的使用量高于中水试用前外（正处于逐步降低趋势），杀生剂的使用量已回到中水试用前的水平，进一步降低了中水试用的生产运行成本。2、关于加强信息沟通问题。7月30日，PTA中心发现中水来水中总磷从前一天的0.467mg/l突然升高至1.3mg/l、电导率从587μS/cm上升至1009μS/cm19 ，要求水务中心分析工区重新取样分析，结果一样。经和水务中心生产技术室联系，方知2天前该中心2号泵站生产污水管爆管，导致其生化西区高碱度、高钙硬、高磷污水进入东区中水处理系统所致。为防止高碱度、高钙硬、高磷中水进入循环水Ⅰ系统而造成冲击，经请示公司生产技术部，PTA中心立即启动了中水试用应急预案。停止中水试用，循环水Ⅰ系统补水全部改为生产水。由于中水水质异常被及时发现，同时采取措施得力，才没有对循环水的正常运行造成大的影响。水务中心要及时通报中水水质异常情况，以便于中水用户及时采取应对措施。3、关于中水供水系统稳压改造问题。随着中水使用量的逐步增大，水务中心必须对现行中水提升系统进行技术改造，对提供的中水实行稳压自动运行，满足我中心的生产运行需要。如水务中心提供的中水压力控制不稳，轻则循环水的补水流量就无法精确控制，造成水资源的浪费，加大药剂消耗，增加生产运行成本。重则造成水质指标波动，影响系统生产运行。4、关于中水水质指标的控制问题。中水水质的好坏直接影响到中水回用的回用量及运行效果。水务中心对中水实行深度处理后，对中水中的有机物的取出起到了比较好的效果，但中水中的钙硬、总碱度以及总磷去处效果却不明显。因此，中水的各项水质指标总体控制较为稳定，但钙硬、总碱度指标控制波动较大，合格率仅在15％左右。随着中水的反复回用，中水中的钙硬和总碱度慢慢积聚，含量会越来越高，必须引起高度重视。同样中水中总磷的控制也面临着同样的问题。19 5、关于中水的全回用问题从中水试用三个阶段的运行情况来看，循环水的各项水质指标控制稳定。除钙硬、总碱度及电导率等指标和生产水作为补水的运行控制指标有一定差异外，其它运行控制过程基本相同。因此，依照目前的中水水质控制指标，从理论上讲，可以实现全回用。但从中水生产运行的工艺控制要求来看，由于中水的总碱度、钙硬等关键指标平均超出中水水质控制指标要求达15％以上。如实现中水全回用，为降低循环水系统中的总碱度和钙硬，避免系统结垢的风险。以及保持循环水系统各项水质指标的控制稳定，就必须加大系统的排污频次和提高循环水系统药剂浓度。这样势必就要加大药剂的消耗，增加补水消耗，生产运行成本也会随之上升。因此，要实现中水全回用，必须从经济性及降低中水运行成本去综合考量，同时还要考虑如何规避系统结垢加剧的风险。总之，从中水试用三个阶段的试运行效果来看，中水和生产水按8：2的比例补水，基本可以保持循环水系统处在一个比较好的运行状态。即，既能保证中水运行的各项水质指标控制稳定，又能保持中水回用的运行成本处于比较低的水平。当然中水回用的实际运行效果单靠三个阶段的试运行还不能完全说明问题，还需要经过长时间的优化运行来和运行方案的不断完善得到验证。附表一：循环水Ⅰ套4－12月份循环水监测数据统计表：检测项目标准4月份5月份6月份7月份8月份9月份10月份11月份12月份腐蚀速率（挂片）mm/a0.0750.04760.0207停车0.00900.0800.01420.00890.01140.0014腐蚀速率（试管）mm/a0.075停车0.2170.00680.0216粘附速率（试管）mcm15停车2.720.682.1419 附表二：循环水Ⅰ套4－11月份中水回用药剂用量对比表：药剂名称回用前4月份6月份7月份10月份11月份缓蚀阻垢剂1.26T3.18T2.90T2.3875T2.125T2.0757T非氧化性杀菌剂1.10T1.6T1.60T1.60T1.6T1.10T强氯精0.60T1.8T1.80T0.825T0.6T0.60T合计2.96T6.58T6.3T4.813T4.325T3.778T附表三：循环水Ⅰ套4－11月份中水回用补水量对比表：07年生产水累积补水量08年生产水补水量08年中水补水量累计补水中水占总补水量比例4月份104040m356209m327891m384100m333.2％6月份136217m344370m348230m392600m352.1％7月份174244m344570m345630m390200m350.6％10月份101038m320360m392290m3112650m381.9％11月份93216m317270m388450m3105720m383.7％附表四：4－11月份中水回用生产运行成本对比表：药剂名称单价回用前费用4月份6月份7月份10月份11月份缓蚀阻垢剂15500元/T1.5754.9254.4953.7013.3453.2173非氧化性杀菌剂16950元/T1.86452.7122.7122.7122.7121.8645强氯精17000元/T1.023.063.061.4031.021.02生产水0.918元/m38.9844.9413.93.9181.8691.5854中水0.589元/m301.7852.9422.7835.4365.2097合计13.413517.42317.10914.15713.24612.8526注：成本单位：（万元）附表五：4－11月份中水回用分析数据统计报表19 序号项目单位生产水运行指标平均值中水运行指标4月均值6月均值7月均值10月均值11月均值1PH/7.0-9.28.767.6-8.98.858.908.918.838.922有机膦mg/L1.8-3.02.562.8-3.33.412.882.932.902.883浓缩倍数倍≥4.05.43.5-4.54.433.894.984.094.144钙硬mg/L≤500463.6980-500380.9402.3487500480CODcrmg/L≤105.66≤207.237.327.327.76.965总碱度mmol/L≤146.872.4-146.78339.58.079.248.06浊度NTU≤105.2≤253.93.582.33.753.057异氧菌个/mL≤1*105≤1*105≤2*105超标1次无超标无超标无超标无超标8总铁mg/L≤1.00.14≤1.00.0980.160.080.090.099氯离子mg/L≤300119.14≤30011312115711911011电导率μS/cm≤20001407.62≤35001283131815351573154719