炼化企业循环冷却水系统节水技术探讨

随着环保意识的日益增强和水资源的日益紧缺，炼化企业在生产过程中如何有效节约水资源已成为关注的焦点。循环冷却水系统在炼化企业中扮演着重要角色，其节水技术的研发与应用对于企业的可持续发展具有重要意义。本文将探讨炼化企业循环冷却水系统的节水技术。

一、循环冷却水系统的重要性

在炼化企业的生产过程中，循环冷却水系统主要用于为各种工艺设备提供冷却服务，确保设备的正常运行。由于冷却水在系统中不断循环使用，因此可以有效节约水资源。然而，由于各种原因，如蒸发、排污等，循环冷却水系统中的水量会不断减少，需要不断补充新鲜水。因此，如何减少新鲜水的补充量，提高水的循环利用率，成为节水技术的关键。

二、节水技术

1. 优化系统设计

合理的系统设计是节水的基础。在循环冷却水系统的设计时，应根据生产工艺的实际需求，合理确定系统的规模、布局和参数。同时，还应考虑采用封闭式循环系统，减少水的蒸发和泄漏。

2. 水质稳定与处理

循环冷却水中的水质稳定是节水的关键。应采取措施抑制水垢的形成，防止设备的腐蚀和结垢，提高换热效率。同时，通过污水处理技术，对排水进行回用，减少新鲜水的补充量。

3. 智能化管理与控制

通过智能化管理与控制，实现对循环冷却水系统的实时监控和智能调节。可以根据实际需求和运行情况，动态调整系统的运行参数，实现水的最优利用。

4. 废水回用技术

废水回用是减少新鲜水补充量的有效途径。通过采用高效、稳定的废水处理工艺，对排水进行深度处理，使其达到回用标准，再次用于生产。

三、实施策略与建议

1. 完善循环水系统工艺

由于炼化企业循环水系统流程长、设备多，在设计中不可避免地存在着某些缺陷，导致循环水系统的水量、水质无法满足工艺要求，因此完善循环水系统工艺是实现循环水系统节水增效的重要手段。循环水系统工艺完善主要包括以下几个方面：

（1）优化冷却塔结构设计。在冷却塔结构设计中，应尽可能降低冷却塔进、出水管的管径，以减少水管长度和直径。同时应设置足够多的冷却面积，以满足换热设备的传热要求。

（2）合理设置旁滤设备。在设计中，应对旁滤池位置进行优化设置，以便旁滤池能够及时、有效地拦截循环水中的杂质，以确保循环水系统水质满足工艺要求。

（3）采用预膜工艺。在设计中，可对冷却塔、循环水系统进行预膜处理，以降低循环水中的杂质浓度，减少设备结垢的可能性。

（4）完善浓水回收处理工艺。在设计中，应尽量减少浓水排放量，可采用浓水回收处理装置对循环水进行浓缩处理，以提高循环水浓缩倍数和水质标准要求。同时还应根据实际情况选择合理的处理方法，尽可能提高浓水回收率。

2. 加强循环水浓缩倍数的控制

根据炼化企业生产工艺特点，循环水浓缩倍数在 2^～10 之间时，循环水浓缩倍数对水质的影响较小。通常情况下，当浓缩倍数超过 10 时，循环水系统运行将会变得困难，甚至可能出现爆管现象，严重影响生产。

因此，在设计循环冷却水系统时应充分考虑浓缩倍数对水质的影响，合理控制循环水系统的浓缩倍数。通过增加循环水补水，减少回水管网中的浓缩倍数；通过调整回水管网的布置，将浓缩倍数控制在合理范围内；通过加强循环水系统的预膜处理等措施来提高循环水系统的处理效果。

此外，还可通过增加旁滤装置或采用多级阻垢系统等措施来进一步控制循环水系统的浓缩倍数。但需要注意的是，一定要加强循环水旁滤装置或阻垢系统的日常运行管理工作。

3. 改进水处理工艺

循环冷却水系统的浓缩倍数一般为 倍，浓缩倍数的提高导致循环水系统换水量增加、循环水率降低，因此循环冷却水系统节水主要是减少循环水浓缩倍数。目前，国内炼化企业常用的水处理方法有：加药法、生物处理法、阻垢剂处理法和电化学处理法等，各方法均有其优缺点，根据不同的水质特点，可以综合应用各种方法进行处理。如加药法一般采用混凝、絮凝、沉淀等方法进行预处理，然后在补水泵前投加阻垢剂或杀菌剂，再经过化学清洗、杀菌处理后进入循环冷却水系统；生物处理法一般采用好氧或缺氧方式进行生化处理；化学清洗法一般采用连续投加缓蚀阻垢剂的方式进行缓蚀阻垢；电化学处理法一般采用氧化、还原或电解方式进行缓蚀阻垢。

在循环冷却水系统中采用各种处理工艺时应结合水质特点，进行系统配置、设备选型和加药方式选择等，以达到最佳的运行效果。同时，应加强日常管理工作，建立科学合理的循环冷却水系统管理制度，从源头上减少因管理不善造成的损失。

4. 加强污水回用技术应用

随着水资源紧张问题日益凸显，循环冷却水系统所产生的废污水也随之增加，目前大多数炼化企业均采用废水处理站处理的方式，将循环冷却水系统所产生的废污水直接排入废水处理站，不仅增加了污水处理的运行成本，而且严重影响了循环水系统的正常运行。因此，对于炼油企业来说，循环冷却水系统产生的废污水应进行有效回收利用，尽可能地减少环境污染。

在炼油企业循环冷却水系统中，将废水经处理后回用到生产用水中是一种既能实现废水减量化、资源化和无害化、又能有效减少废污水排放的技术措施。炼化企业可以根据实际情况，在循环水处理站内设置二级生化处理单元或利用现有污水处理站对循环冷却水系统产生的废污水进行处理后再回用。

5. 循环水水质管理与监测

由于循环水系统存在着腐蚀、结垢和微生物污染等问题，导致循环水水质恶化，若不及时进行处理，将会直接影响循环水系统的正常运行，并造成能源浪费。因此，循环水水质管理与监测应以解决循环水结垢和腐蚀问题为重点，根据不同的结垢类型与腐蚀原因，采取相应的技术措施。

针对循环水结垢问题，应加强对循环冷却水的水质监测，建立循环水动态监测系统，利用在线监测仪对水质进行实时监测与控制。在线监测仪具有操作简单、可实现连续在线监测、数据传输可靠等优点，可以在线实现对循环水系统水质的实时监控。同时，可采用在线测量和实验室分析相结合的方式对循环水系统进行水质监测，如现场在线测量水中浊度、悬浮物和 COD 等指标；实验室分析主要是通过实验室方法对循环水结垢过程进行分析。现场测量主要是通过测量循环水结垢过程中的水质指标来进行判断；实验室分析是通过实验室方法对循环水结垢过程中的垢样成分进行分析。

结论：

炼化企业循环冷却水系统的节水技术对于企业的可持续发展具有重要意义。通过优化系统设计、水质稳定与处理、智能化管理与控制以及废水回用技术等方式，可以有效节约水资源，降低生产成本。炼化企业应积极推广节水技术，实现绿色、低碳、可持续发展。

参考文献

[1] 王云刚 . 开式消雾节水技术在工业循环冷却水中的应用 [J]. 煤化工 ,2024,52(3):24-27.

[2] 叶晓林, 赵玥, 孙飞. 炼化企业污水回用至循环水系统的分析研究[J].给水排水 ,2024,50(5):66-72.

[3] 陈翔宇 , 王东强 , 张元鸣 , 黎刚生 , 董学武 . 电磁场与电化学对循环冷却水系统中设备腐蚀及结垢的影响 [J]. 中原工学院学报 ,2024,35(2):19-25+34 .

[4] 韩会亮 . 炼厂循环水系统节水技术及应用 [J]. 石油石化节能与计量 ,2024,14(1):60-65.

[5] 曾勇 . 光伏企业循环水系统节能改造技术研究 [J]. 中国科技期刊数据库 工业 A,2024(1):0175-0178.