处理规模:全厂综合废水(含酸、碱、氟、清洗、研磨等股水)处理量 400 m³/h(运行时间8400h/年)。来水水质痛点:来水为各工艺单元混合调节后的综合废水,成分极其复杂:TDS(溶解性总固体):5
处理规模:全厂综合废水(含酸、碱、氟、清洗、研磨等股水)处理量 400 m³/h(运行时间8400h/年)。
来水水质痛点:来水为各工艺单元混合调节后的综合废水,成分极其复杂:
TDS(溶解性总固体):5,000 ~ 8,000 mg/L(主要Na⁺、Cl⁻、SO₄²⁻、F⁻);
氟离子(F⁻):150 ~ 300 mg/L(来自氢氟酸蚀刻/清洗工序),毒性强且易结垢;
氨氮(NH₃-N):80 ~ 150 mg/L(来自显影液及清洗剂);
COD(化学需氧量):200 ~ 400 mg/L(含异丙醇、光刻胶、显影液等难降解有机物);
微量重金属:含极低浓度Cu²⁺、As³⁺(约0.5~2 mg/L),需深度去除。
核心目标:实现液体零排放,所有产水回用于超纯水制备系统。同时必须分别回收高纯度工业级氯化钠和氟化钙(萤石粉),避免混盐被
认定为危险废物。
第一级:分质定向预处理(除氟与除重)
含氟废水独立处理:采用两级钙盐沉淀法(CaCl₂+Ca(OH)₂),辅以晶种循环技术,在pH≈8.5的条件下生成大颗粒CaF₂晶体。通过管式微
滤膜实现固液高效分离,得到含水率<30%的湿态CaF₂滤饼,经闪蒸干燥后获得纯度≥95%的工业级萤石粉(用作钢铁冶炼助熔剂)。
破络与重金属去除:设置铁盐共沉淀+高效絮凝,将微量As、Cu离子共沉淀去除,确保清液重金属总量<0.1 mg/L。
第二级:有机物降解与脱氮(保障膜及结晶品质)
除氟后的清液进入臭氧催化氧化+曝气生物滤池(BAF)组合单元,将COD从400 mg/L降解至<30 mg/L,同时利用生物硝化/反硝化作
用将氨氮降低至<5 mg/L,防止后续蒸发结晶过程中盐产品夹带有机物或铵盐杂质。
出水经超滤+反渗透(UF+RO)初级浓缩,回收约65%的淡水(回用于冷却塔),浓水TDS提升至约20,000 mg/L。
第三级:电驱动膜浓缩与分盐结晶(核心创新)
为避免常规高压反渗透的结垢风险,采用电渗析(EDR)对RO浓水进行二次浓缩,将TDS提升至 100,000 mg/L 以上,同时利用离子
交换膜的选择性,初步分离Cl⁻和SO₄²⁻,降低后续结晶干扰。
浓缩液进入MVR强制循环蒸发结晶系统,利用NaCl和Na₂SO₄溶解度差异,采用高温析盐+低温析硝双段结晶工艺:
第一段(高温105℃):蒸出水分,析出工业氯化钠(纯度≥98.5%);
第二段(低温冷却):析出无水硫酸钠,少量母液返回前端EDR系统循环处理,确保全系统无废液外排。
根治结垢,压缩机“零高温停机”:改造后,天然气压缩机和注水泵冷却器进出口温差恢复至设计标准,连续运行10个月未发生一次因冷却器
结垢导致的高温停机事故,天然气日处理量提升 5%。
极致节能,投资回报惊人:水泵三元流改造与防爆永磁电机应用,使循环水系统综合节电率达到 26.8%,年节约电量超 850万度,折合电费
约 450万元/年。项目总投资回收期(ROI)仅为 2.8年。
抗灾达标与节水双赢:冷却塔成功抵御了多次10级以上强沙尘暴和-28℃极寒天气,填料实现“零堵塞、零结冰”;电化学除垢技术减少了
传统化学排污,年节约补充水超 10万吨。
2. EPC+O&M 总承包模式的核心优势
“防爆区不停车”施工的完美统筹:油气站场改造最大的风险在于动火爆炸和影响生产。EPC总包方凭借丰富的石油地面工程在线施工经
验,通过3D逆向建模、CIPP非开挖修复和精密的单塔轮换方案,在长达8个月的施工期内,实现了油气生产 “零降负荷、零非计划停产、零
动火事故” 的奇迹。
性能对赌与长效维保深度绑定:本项目采用“改造+5年维保”模式,并引入性能对赌机制。总包方不仅对节电率、出水温度承诺兜底,更
将 “压缩机冷却器无结垢堵塞” 纳入对赌条款,促使总包方在后期维保中主动进行预防性维护,实现了业主与总包方的利益高度一致。
HSE(健康、安全、环境)铁军标准:在甲类防爆区进行大型吊装、受限空间作业(冷却塔内部)和带压开孔,HSE风险极高。总包方严格
执行油田“作业票”制度、JSA(工作安全分析)和防爆工具管理,实现了 “零伤害、零泄漏、零火灾” 的安全交付。
打破“数据孤岛”的数字化升级:针对老站DCS系统型号老旧且油田物联网(A11)协议封闭的问题,总包团队开发了专用的边缘计算网
关,成功将循环水智慧平台与老站DCS及油田生产指挥中心打通,让沙漠老站焕发“数字新生”。
环境成效(硬指标):
废水减排:年处理综合生产废水约 336万吨,实现厂区液体零排放。
资源回收:年产高纯度氟化钙(CaF₂≥95%)约 2,500吨(直接供应钢铁企业替代天然萤石);年产工业级氯化钠(NaCl≥98.5%)
约 8,500吨(作为氯碱工业原料),大幅减少了企业每年约 1,200万元 的危废处置成本。
运行能耗:得益于“臭氧氧化+BAF”生化去除COD而非全部靠氧化剂,以及EDR高效浓缩减少蒸发量,综合吨水处理电耗仅为
9.6 kW·h/m³,较传统“全膜法+全热法”工艺节能 18%。
核心优势(EPC总包能力体现):
抗结垢长周期运行:针对氟化钙极难溶、易在换热面沉积的特性,我们在蒸发器内设计了流体动力学防垢导流筒并配合在线超声波阻垢装
置,有效延缓垢层生长,确保年运行时长≥8000小时,满足半导体厂连续生产需求。
产水水质优异:所有膜产水及蒸发冷凝水经混床精处理后,电阻率可达 18 MΩ·cm,直接回用于超纯水制备系统,大幅降低外购纯水量,年
节约自来水费及制水成本约 600万元。
智能化与少人值守:全厂DCS系统集成AI预测性维护模块,可提前3天预判膜污染趋势和蒸发器清洗节点,现场仅需配置5名操作人员(
四班三倒),比常规同规模电子废水处理项目节省人力约50%。
灵活应对水质波动:针对半导体产线频繁换型带来的pH及氟离子浓度突变,设置了大容积均质调节池及在线氟离子自动反馈加药系统,确
保在任何工况下出水盐品质稳定达标。