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工业冷却系统节水及废水近零排放成套技术开发及推广

发布于:2013-07-19

我国是一个水资源短缺的国家,人均水资源占有量只有2200m3,随着社会的发展,工业用水量不断增长。据有关资料报道,工业用水占整个城市用水的70%以上,而循环冷却用水占工业用水的80%。因此,工业用水的循环利用是解决工业用水紧缺问题、减少水污染物排放的关键环节;提高工业循环冷却水浓缩倍率和 开展废水近零排放关键技术与工程化技术等研究开发工作,是提高水资源使用效率的有效途径。

在863计划新材料领域的支持下,针对中石化天津分公司和中海石油化学股份有限公司工业循环冷却系统近零排放示范工程水质特点和工况条件,中海油天津化工研究设计院充分发挥技术优势,与合作企业产学研相结合,研究 开发了新型缓蚀阻垢剂、高效阻垢分散剂、示踪型阻垢分散剂和新型高效微生物抑制剂;并针对中国石化天津分公司和中海石油化学股份有限公司的水质条件,开发出适宜高碱度、高硬度水质(总硬+总碱值达到2100mg/L)和低硬度腐蚀性水质的近零排放水处理药剂及工艺。开发了循环冷却水系统智能化监控系统,实现水质、腐蚀速率和污垢热阻的在线监测及药剂的自动投加,并采用GPRS技术实现无线远程监控。

通过课题的实施,分别在中海石油化学股份有限公司和中石化天津分公司建成2套工业循环冷却水近零排放应用示范工程,浓缩倍数由5倍提高到7~8倍,循环水中总硬+总碱浓度允许值达到2100mg/L,总磷(PO43-)<1mg/L,年节水32.45万吨、年减排废水32.45万吨。循环冷却水系统碳钢腐蚀速率≤0.063mm/a,铜合金和不锈钢腐蚀速率≤0.0019mm/a;污垢热阻≤1.85×10-4m2·K/W;粘附速率≤12.5mcm。以上指标均优于国家标准。课题成果 创新开发企业水资源优化控制平台技术,同时对企业整体用水系统进行优化,最终完成示范工程建设。为促进我国经济与社会发展和水处理行业技术进步,实现节水减排的最终目标发挥技术支撑作用。

课题技术的开发和实施,促进了低磷水处理剂的研发和应用,一旦形成产业化,将为我国节能环保和节水减排做出巨大贡献;提高了工业水的重复利用率并且减少了工业废水的排放,对于目前我国工业冷却系统用水量大的现状有极大的缓解作用。2010年我国工业用水总量为1397亿吨,其中工业冷却水按50%计算,为699亿吨,若提高循环冷却水浓缩倍率达到8倍,推广企业按20%,平均节水按20%计,在工业系统充分推广后,每年的节水量和减少排污量可达28亿吨。课题技术的开发和实施,使循环水系统自动化程度有了很大的提高,促进了企业的自动化管理;同时推动了相关化学品和自动控制设备产业化发展,为产业化基地建设提供有力支持;提升了我国水处理行业的整体技术,带动更多的企业参与到高浓缩倍数水处理技术的推广和应用中来;提高了我国水处理技术在国际上的影响力,为打开国际市场奠定坚实的基础。