高效吸附技术.doc

江瑞普环境技术有限公司 高效吸附技术浙江瑞普环境技术有限公司Research In Purification Equipment (RIPE)2008年12月目 录第一章 高效吸附技术3第二章 高效多功能有机吸附材料5第三章 设计应用参数9第四章 撬装除油处理系统11第五章 应用案例13联系我们17第一章高效吸附技术目前，世界范围内的水资源紧缺，水污染日益严重。如何合理利用水资源，减少污水排放，保护水环境，已经引起各方广泛的关注。作为世界上13个贫水国家之一，随着社会经济的高速发展，淡水资源紧缺已经成为我国经济社会可持续发展过程中的最大瓶颈之一，严重影响了人们的正常生活和经济社会的发展。提高污水处理水平，和污水深度处理回用技术（中水回用技术），既可以减少污染物排放总量，又可以解决水资源紧缺的矛盾，达到节水减排的目标。因此，污水深度处理和回用技术，得到国家大力倡导和支持。含有机类或油类污染物污水的处理，在污水深度处理或中水回用应用中比较难于处理的一类污水。特别是在膜法技术应用中，有机类或油类污染物会对膜（超滤膜和反渗透膜）造成污堵或破坏，结果导致膜的清洗周期缩短，使用寿命降低。因此，膜法中水回用技术应用成功与否，预处理过程特别是对有机类或油类污染物的去除，将起到至关重要的作用。目前，已经在工业上得到应用的污水除油技术包括静态重力油水分离法、气浮法、生化法、深床过滤法、吸附法和高级氧化法等。上述各种处理技术一般可以将废水中油类污染物含量处理到约1030mg/L水平（见下图）。而膜法技术对进水中油含量的要求一般要小于0.5mg/L，含油污水排放标准一般要求小于10mg/L。因此，现行的处理技术对含油污水的处理水平还无法达到排放标准，或膜法技术对进水水质的要求。采用美国最新技术开发的高效吸附技术，适合于对含油类或芳香烃类有机污染物污水的处理，对油类污染物的去除可以到达0.5mg/L以下，或处理达到最严格的排放标准要求，实现了对水中油类或芳香烃类污染物深度处理的目标。该技术的核心产品高效多功能有机吸附材料，填补了国内对含油污水深度处理的技术和产品空白，具有自主知识产权。技术达到国际先进水平。除 油 技 术水中油含量0.5ppm500ppm10ppm1000ppm300ppm高级氧化高效吸附技术深床过滤重力分离生化处理气 浮撇油器活性炭高效吸附技术的应用领域包括石油、石化、石油储运、电力、钢铁、船舶、医药、农药、化工等领域，特别是适用于如下水处理过程中： 膜法中水回用预处理 油田回注水除油深度处理 凝结水除油处理 船舶含油污水处理 油库含油污水处理 压舱水处理 轧钢含油脂废水处理 电镀含油脂废水处理 含BETX（苯、乙苯、甲苯和二甲苯）和取代芳香烃类污染物污水处理第二章高效多功能有机吸附材料采用美国最新技术开发生产的高效多功能有机吸附材料，是一种微观表面有机化改性的无机/有机复合材料。其微观晶体呈“模板”状片晶堆积结构，模板间有可交换的阳离子存在。利用“插层改性”技术，将无机“模板”表面有机化改性，使其表面从亲水性转变为亲油疏水性。高效多功能有机吸附材料与活性炭微观结构与吸附原理比较如下图示。高效多功能有机吸附材料特点 吸附原理：高效多功能有机吸附材料遵循分配原理，而活性炭是表面吸附原理 微观结构：高效多功能有机吸附材料为“模板”片晶堆积结构，活性炭是多孔不规则结构 被吸附的污染物与吸附材料间的相互作用：在高效多功能有机吸附材料表面的作用是强的化学力，而在活性炭表面则是弱的表面物理作用力 对油类污染物的吸附能力：高效多功能有机吸附材料的饱和吸附容量可以达到60以上，是活性炭的57倍（见下图） 抗污堵能力：高效多功能有机吸附材料具有“开放状”孔结构，且“模板”间层间距较大，所以不易发生污堵；而活性炭则是微孔状开孔结构，易被油颗粒堵塞 吸附对象：高效多功能有机吸附材料适合吸附非溶解或低溶解度的大分子有机污染物，如油类和BETX等芳香烃系污染物 对重金属离子的吸附：对多种重金属离子具有一定的吸附作用，表现出多功能性高效多功能有机吸附材料应用方面优势 工程应用优势：高效多功能有机吸附材料是一种通用性吸附材料，工程应用可以采用多种方式 独立处理工艺：单独作为固定床过滤介质使用，将污水处理达标排放 预处理工艺：用于预处理过程，保护其后各级处理介质，如膜（超滤膜、反渗透膜和EDI等）和离子交换树脂等 后处理工艺：设置在油/水分离设备后，作为终端处理过程实现深度处理 环保优势：污染物被吸附材料以强的化学相互作用吸附，吸附后的材料通过美国EPA严格检测，属于可以安全处置废弃物（Safety Material），符合严格的储存、运输和处理标准。由于吸附饱和的吸附材料具有很高热值，可以将其与燃料混合后进行焚烧处理。 经济优势：高效多功能吸附材料对油类污染物具有极高的吸附能力，这就意味着在处理同等容量的有机污染物时，其使用周期更长，吨水生产费用更低。产品规格项目指标产品商标SorpureTM 外观形态粉状或颗粒颗粒大小，目数1230（或粉末）水含量，%10堆密度，kg/m3600800包装，kg/袋25包装，kg/桶100贮存凉爽干燥的地方 产品系列产品牌号性能SorpureTMSP1000系列适用于BETX等芳香类有机物的去除SorpureTMSP3000系列适用于石油类碳氢化合物的去除SorpureTMSP5000系列适合于小分子有机物的去除SorpureTM SP3000系列产品选型型号功能应用SorpureTM SP3000M将进水含油量约200ppm污水一次处理达到出水含油量小于5ppm适用于含油量较高的污水（200ppm）处理，如船舶油污水，油库含油污水等。SorpureTM SP3000Q将进水含油量约10ppm污水处理达到出水含油量小于0.5ppm适用于含油量较低污水（10ppm）的深度处理，如含油污水膜法中水回用预处理。SorpureTM SP3000T使用温度可高达100C适用于高温凝结水除油处理。第三章 设计应用参数设计参数1) 进水浊度：2NTU2) 系统压降：0.2MPa3) 工作温度：51004) 流速：根据进水水质情况和出水要求，系统流速控制在410米/小时5) 填料组合及填高：详见设备说明6) 压降：压降在过滤过程中升高是由于介质的吸附溶涨造成的，对于长周期操作，定期反洗有助于保持床层处于合适的条件7) 反洗速度：1424米/小时，反洗时间控制在530分钟8) 反洗周期：一般为1248小时，具体根据现场调试确定9) 进水中颗粒要求：512) 预防微生物污染：可以使用少量（ppm级）次氯酸盐预防微生物污染13) 使用前处理：至少用清水浸泡两小时以上（如果可能则浸泡过夜），以去除有机吸附剂中的空气。注意事项1. 高效吸附材料为无味无毒颗粒或粉状产品，皮肤连续接触后可能造成局部干燥，只需用清水冲洗即可2. 应避免长期大量吸入高效吸附材料粉尘。3. 避免在有大量高效吸附材料粉尘情况下产生明火4. 有高效吸附材料粉尘存在时，应该佩戴安全防护眼镜等防护装备第四章 撬装除油处理系统采用高效吸附技术为核心技术，结合其它先进处理技术形成的组合技术，为含油污水的深度处理提供了全新的技术解决方案。以此组合技术为基础，设计开发的撬装集成式处理系统，采用全自动模式，具有装置结构紧凑，占用空间小，人性化手动/自动控制系统，操作简便，维护方便。可以用于各种含油污水的处理过程，如炼化污水、船舶油污水、油田采出水、油库含油污水、电厂含油污水和各种工艺含油污水的处理，满足各种严格的排放或回用标准。产品特点 处理精度高：应用独特的高效吸附技术和粗粒化技术，处理效果可以达到各种严格的排放标准要求 占地面积小：集成撬装式设计使处理系统结构紧凑，占地面积小 适用范围广：可以处理各种含油污水，如石油石化、船舶、电力、化工、化妆品和食品等行业含油污水 操作维护容易：人性化的手动/自动化操作模式，使系统控制和维护简单，并可以实现无人值守系统原理图系统选型指南装置型号进水含油mg/L出水含油mg/L处理量m3/h适用温度应用领域GoPureTM SP系列10010.52050石油石化，船舶，油库，化工GoPureTM INSP系列10050.52050油田回注水GoPureTM CA系列100050.52050石油石化，船舶，油库，化工GoPureTM CASP系列100010.52050石油石化，船舶，油库，化工GoPureTM CDSP系列10010.520100高温凝结水除油第五章 应用案例案例1.膜法预处理某石化企业以地下水为水源，采用膜法技术制备超纯水作为锅炉补给水，系统出力150M3/hr，处理流程如下。氢氧化钠加药板式换热器氧化剂加药井水多介质过滤器混和器絮凝剂加药5mm保安过滤器阻垢剂加药还原剂加药用水点加氨pH调节EDIRO系统于2005年投入使用，但EDI产水一直无法达到设计要求。对EDI组件解剖检查后发现，在组件内部的离子交换膜和离子交换树脂等被严重污染。对污染物的分析表明，是油类污染物；同时对原水（井水）的分析也证明，原水中含有油类污染物。现有处理工艺中，多介质过滤器作为预处理过程，可以去除进水中悬浮物，而不能保证对水中油类污染物的去除。虽然经过多次的现场服务，甚至由组件供应商将多支组件运回原厂更换树脂等，但是对进水中含油的问题,从处理工艺上并没有解决，因此整个系统仍然无法保证正常运行。为解决进水中微量油类污染物对EDI组件的影响，对系统进行了技术改造，即在多介质过滤器后，增加高效吸附预处理单元，以保证进入膜处理单元的水中油类污染物含量小于0.5mg/L。部分实际运行数据见下表，可以看出，经过高效吸附处理后，进入膜处理单元的水中油类污染物含量都小于0.5mg/L。经过技改后，EDI产水电阻率始终在16MW.cm以上，达到了系统设计要求。高效吸附进水高效吸附出水去除率流出体积油含量pH电导率油含量pH电导率Lmg/LmS/cmmg/LmS/cm01.45未测未测0.258.553082.8 29.42.297.953008.2520100.0 50.40.986000.098.258090.0 79.80.87.86000.17.965087.5 100.81.37.65200.027.755098.5 130.21.27.851007.9500100.0 151.22.385800.08850096.5 案例2.电镀废水处理宁波某电镀企业采用膜法技术，对电镀清洗液进行深度处理，实现中水回用。其中，采用了高效吸附技术作为膜法工艺的预处理，系统出力80m3/d，工艺流程如下：ROUF高效吸附活性炭多介质过滤器清洗液项目实际运行结果见下表，其中进水是指高效吸附单元的进水，出水是指活性炭出水。出水油含量都小于0.5mg/L，保证了膜处理单元的正常运行。采用了高效吸附处理单元后，也使得活性炭的使用寿命大幅延长，降低了整个系统的运行费用。日期进水油含量，mg/L出水油含量，mg/L去除率，2008.6.308.20 0.25 97.0 2008.7.205.45 0.23 95.8 2008.8.2310.09 0.42 95.8 2008.9.156.73 0.37 94.5 案例3.油田回注水深度处理为满足低渗或超低渗油藏开采注水要求，依据石油系统碎屑岩油藏注水水质推荐标准SY/T-5329-94标准，采用高效吸附和高效过滤技术，设计了GoPureTM系列集成撬装式油田回注水深度处理系统。该系统适用于单井井口处理（点式注水站）。该系统在陕西某油田采油厂使用后，运行结果达到了设计要求，经过处理后的产水水质达到A1级标准（出水含油量小于5mg/L）。现场运行的系统型号为GoPureTM INSP05，系统出力100m3/d，处理流程如下。现场实际运行结果见下表，产水油含量皆低于2mg/L，完全达到了A1级标准对含油量的指标要求。中心水站来水GoPureTM INSP05系统注水系统日期进水含油量，ppm出水含油量，ppm去除率，备注2008.8.514.70 0.61 95.85%2008.8.1212.60 0.83 93.41%2008.8.2317.74 1.40 92.11%2008.9.211.34 0.89 92.15%2008.9.1110.59 1.90 82.06%2008.9.1914.21 1.70 88.04%案例4.船舶油污水处理船舶油污水主要包括含油压载水、含油洗舱水和机舱水，典型的污染物包括燃料、油类、液压机液体、清洁剂和含水膜、发泡剂(AFFF)、油漆和溶剂等。某公司采用高效吸附技术，设计生产了“集成撬装式船用含油污水处理系统”，使用的吸附材料为高效多功能有机吸附剂（SorpureTM SP3000M），系统出力0.5 m3/hr，要求处理后出水油含量小于10mg/L。经过上海某公司使用，该系统完全达到设计要求，实际运行测试数据见下表。日期进水含油量，ppm出水含油量，ppm去除率，备注2008.7.1222004.299.82008.7.1318903.999.82008.8.1519904.199.82008.8.1621104.099.8案例5.高温凝结水处理某石化公司原油储罐伴热蒸汽凝结水项目，采用高效吸附技术对凝结水进行除油处理。系统出力20m3/d，凝结水温度5080，处理流程如下：锅炉高效吸附除铁初级过滤凝结水回收系统高效吸附单元进水含油量50ppm，要求出水含油量2ppm。实际运行结果见下表。对油类污染物的去除率皆高于90。进水含油量, ppm出水含油量, ppm去除率，15.97 0.67 95.8 16.00 0.66 95.9 15.97 1.27 92