Применение технологии VPSA-O₂ и озоно-каталитического окисления в технологии очистки высокосоленых химических сточных вод

В процессах генерации озона в качестве сырья обычно используется чистый кислород или обогащенный кислородом воздух. Источники кислорода, как правило, включают методы физического разделения (такие как вакуумно-адсорбционное разделение воздуха для получения кислорода (VPSA-O₂) и криогенная дистилляция) и производство на основе химических реакций. Среди них системы VPSA-O₂ отличаются зрелой технологией, высокой безопасностью и надежностью, продвинутой автоматизацией и возможностью работы без присутствия персонала.

На одной нефтехимической базе в провинции Цзянсу был реализован проект очистки высокосоленых сточных вод (первая очередь) мощностью 12 000 т/сут. Потребность в кислороде составляет 96 000 м³/сутки, что обеспечивается как системами с жидким кислородом, так и установками VPSA-O₂ системах. Пионер PKU для данного объекта были спроектированы две двухбашенные установки VPSA-O₂ . Каждая установка включает воздуходувки, вакуумные насосы, двигатели с двумя валами, адсорбционные колонны, теплообменники, кислородные компрессоры и вспомогательное оборудование. Две адсорбционные колонны работают попеременно в режимах производства кислорода и вакуумной десорбции, обеспечивая непрерывную работу за счет интеллектуального переключения.

Пионер PKU поставлены системы VPSA-O₂ системы общей производительностью 2×2 000 м³/ч (чистота 92%), включая кислородогенерирующую установку и кислородный компрессор.

В проекте очистки высокосоленых сточных вод (первая очередь) суточное потребление кислорода составляет 96 000 м³. При использовании жидкого кислорода для подачи, с получением около 700 м³ кислорода на тонну жидкого кислорода, суточное потребление жидкого кислорода составляет приблизительно 137,1 тонны, а годовое потребление кислорода — около 45 243 тонны (при годовом периоде эксплуатации 330 дней). Годовой диапазон закупочных цен на жидкий кислород составляет около 500–700 юаней (CNY) /тонну и может достигать 900 юаней/тонну в пиковый период. Среднегодовая стоимость закупок (при цене за единицу 600 юаней/тонну) составляет около 27 миллионов юаней. Жидкий кислород необходимо заказывать заблаговременно, и его цена сильно зависит от рыночного предложения, что существенно влияет на производственную деятельность компании и создает значительное финансовое бремя. В пиковые периоды спроса на жидкий кислород его закупка затруднена и дорога, что неблагоприятно для стабильной обработки и эксплуатации высокосоленых сточных вод.

Для системы VPSA-O₂ системывсе оборудование, включая кислородогенерирующий блок, блок сжатия кислорода и вспомогательные устройства, потребляет в общей сложности около 50 000 кВт·ч электроэнергии в сутки, при стоимости электроэнергии около 0,65 юаня/кВт·ч. Годовые эксплуатационные расходы составляют около 10,7 миллиона юаней (при годовом периоде эксплуатации 330 дней), а годовые расходы на техническое обслуживание и амортизацию оборудования составляют около 1,5–2,5 миллиона юаней. По сравнению с жидким кислородом, система VPSA-O₂ система позволяет экономить около 13 миллионов юаней в год на общих эксплуатационных расходах, демонстрируя значительный экономический эффект. При этом она не подвержена колебаниям цен на поставки жидкого кислорода, что существенно снижает финансовые риски компании.

Таким образом, эксплуатационные расходы системы VPSA-O₂ значительно экономичнее по сравнению с жидким кислородом, годовая экономия составляет около 13 миллионов юаней (CNY). Это позволяет эффективно снизить затраты компании на использование кислорода, уменьшить капитальные вложения, повысить устойчивость компании к финансовым рискам, а также улучшить передовые характеристики и рыночную конкурентоспособность технологии озонового каталитического окисления для очистки высокосоленых сточных вод. Система VPSA-O₂ обладает такими преимуществами, как интеллектуальная автоматизация, гибкая регулировка нагрузки по кислороду и высокая адаптируемость к озону, что делает ее особенно подходящей для технологических требований генераторов озона и позволяет достичь оптимальных результатов производства озона.

Применение технологии VPSA-O₂ в очистке высокосоленых сточных вод является отработанным, стабильным и обладает значительными экономическими преимуществами. Оно имеет важное практическое значение для обработки высокосоленых сточных вод, повышает эффективность использования водных ресурсов и способствует устойчивому экономическому и социальному развитию.