石油化工廢水處理方法
隨著油田開采期的延長,尤其是油田開發(fā)的中后期,原油含水量越來越高,而無水開采期則越來越短,目前我國大部分油田原油綜合含水率己達(dá)80%,有的甚至達(dá)到90%,每年采油廢水的產(chǎn)生量約為4.1億t,成為主要的含油污水源。含油污水中的石油類主要由浮油、分散油、乳化油、膠體溶解物質(zhì)和懸浮固體等組成。
石油從地下開采出來,經(jīng)過脫水穩(wěn)定處理后進(jìn)入到集輸管線,然后輸?shù)綗捰蛷S或油庫,在廠內(nèi)再次進(jìn)行脫水、脫鹽處理,當(dāng)原油中含水量小于或等于0.5%,含鹽量小于5000mg/L后,方可進(jìn)入到常減壓裝置。在加熱爐內(nèi)將原油加熱到350℃以上,然后進(jìn)行常壓蒸餾、減壓蒸餾,分割出汽油、煤油、柴油、潤滑油餾分,常壓重油和減壓渣油作為二次加工的原料。為了提高產(chǎn)品質(zhì)量及原油的綜合利用串,在煉油廠還要進(jìn)行二次加工,主要裝置有催化裂化、鉑重整、加氫、糠醛精制、聚丙烯、焦化、氧化瀝青等多套裝置,由于這些裝置均采用物理分離和化學(xué)反應(yīng)相結(jié)合的方法,生產(chǎn)過程往往是在高溫下進(jìn)行的,這就需要消耗燃料及冷卻介質(zhì)(水)。
在工藝汽提及注水、產(chǎn)品精制水洗水和機(jī)泵軸封冷卻水等工藝中,水和油品要直接接觸,因而產(chǎn)生含油污水,含酚污水等。
因?yàn)槭突U水的處理難度大,不僅濃度高,而且難以溶解。因而,在石油化工廢水的處理中,一般要用到化學(xué)成分。典型的就是化學(xué)法、物理法和生化處理技術(shù)。
1、化學(xué)法
化學(xué)法是指在石油化工廢水的處理中,使用化學(xué)成分使廢水中的污染成分分解、溶解或凝集的方法,從而達(dá)到處理廢水的目的,避免環(huán)境污染。
1.1絮凝
石化污水處理的重要過程之一是絮凝,即通過向水中投加絮凝劑破壞水中膠體顆粒的穩(wěn)態(tài),膠粒之間的相互碰撞和聚集,形成易于從水中分離的絮狀物質(zhì)。絮凝可以用來處理煉油廢水中的濁度、色度、有機(jī)污染物、浮游生物和藻類等污染物成分。在具體操作中,絮凝通常與氣浮或者沉淀等工藝聯(lián)用,作為生化處理的預(yù)處理。目前,采用微生物絮凝劑,利用生物技術(shù)制成的廢水處理劑,同其它絮凝劑相比具有許多優(yōu)點(diǎn),比如,易生物降解、適用范圍廣、熱穩(wěn)定性強(qiáng)、高效和無二次污染等,因此應(yīng)用前景廣闊。
1.2氧化法
氧化法主要有光催化氧化法、濕式氧化法和臭氧氧化法。針對不同成分的石油化工廢水,可以選擇不同的方法,這樣可以達(dá)到最有效、最經(jīng)濟(jì)、最安全的處理廢水的目的。
1)光催化氧化法。光催化氧化法,可以有效地將光輻射與O2、H2O2等氧化劑結(jié)合起來,從而達(dá)到處理污水的目的,因此稱為光催化氧化。有人以太陽光為光源,以TiO2、TiO2/Pt、ZnO 等為催化劑,用此法處理含有21 種有機(jī)污染物的水,得到的最終產(chǎn)物都是CO2,不產(chǎn)生二次污染。還有人用Fe2+和H2O2作氧化劑, 鐵離子與紫外光之間存在協(xié)同效應(yīng),使H2O2分解產(chǎn)生氫氧根的速度大大加快,因此氧化效率得到提高,該法在許多國家尚處于研究階段。
2)濕式氧化法。濕式氧化法可以分為兩類,分別是催化濕式氧化(CWO)和濕式空氣氧化(WAO)。CWO是將有機(jī)物在高溫、高壓及催化劑存在條件下,氧化分解為CO2、H2O和N2等無毒無害物質(zhì)的過程,它反應(yīng)時間更短、轉(zhuǎn)化效率更高,但pH、催化劑活性對反應(yīng)影響較大。WAO是利用空氣中的分子氧在高溫高壓條件下進(jìn)行液相氧化的工藝過程,該技術(shù)是有效控制環(huán)境污染物的良好途徑,特別適宜于有毒有害污染物或高濃度難降解有機(jī)污染物的處理。盧義成等用濕式空氣氧化工藝處理石化廢液,COD、無機(jī)硫化物、硫代硫酸鹽和總酚的去除率平均為81.8%、近100%、91.7%、近100%。結(jié)果表明該法在處理效果上已經(jīng)達(dá)到國外同類設(shè)備的處理效能。
3)臭氧氧化法。臭氧氧化法有其獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn):這種方法氧化時不產(chǎn)生污泥和二次污染。但是,其運(yùn)行及投資費(fèi)用高,且處理的廢水流量不宜過大。經(jīng)臭氧氧化后,廢水中的小部分有機(jī)物被徹底氧化為水和二氧化碳,而大部分轉(zhuǎn)化為氧化中間產(chǎn)物。一般將臭氧氧化和生物活性炭吸附聯(lián)用技術(shù)用于深度處理, 在氧化有機(jī)物的同時臭氧迅速分解為氧,使活性炭床處于富氧狀態(tài),得到再生,提高其使用周期;同時活性炭表面好氧微生物的活性增強(qiáng),降解吸附有機(jī)物的能力提高。能有效去除有機(jī)物,改變有機(jī)物生色基團(tuán)的結(jié)構(gòu),強(qiáng)化活性炭的脫色能力。黎松強(qiáng)等用臭氧-活性炭工藝深度處理煉油廢水,COD、氨氮、揮發(fā)酚、石油類的去除率平均為82.6%、93.4%、99.5%、94.3%,出水主要指標(biāo)達(dá)到地面水Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
2、物理法
1)吸附。吸附,指的就是利用固體物質(zhì)的多孔性,使廢水中的污染物附著在其表面而得以去除的方法。常用的吸附劑為活性炭,可有效去除COD、廢水色度和臭味等,但其處理成本較高,而且容易造成二次污染。在石化廢水處理中,吸附常與絮凝或臭氧氧化聯(lián)用。
2)膜分離。膜分離有微濾、超濾、反滲透和納濾等不同的方法,無論哪種方法,都能有效去除廢水的臭味、色度,去除有機(jī)物、多種離子和微生物,出水水質(zhì)穩(wěn)定可靠。
3)氣浮法。氣浮,指的是利用高度分散的微小氣泡,作為載體粘附廢水中的懸浮物,使之隨氣泡浮升到水面而加以分離,分離對象為疏水性細(xì)微固體懸浮物以及石化油。在石化廢水處理中,氣浮常置于隔油、絮凝之后。比如,將渦凹?xì)飧。–AF)系統(tǒng)放置于隔油池后處理含油石化廢水, 進(jìn)水含油約200mg/L,出水含油低于10mg/L,去除率達(dá)到95%。試驗(yàn)證明氣浮處理廢水的效果是可靠的。
3、生化法
1)好氧處理。在石油化工廢水處理中,好氧處理方法比較多,比如序批式間歇活性污泥法、高效好氧生物反應(yīng)器、生物接觸氧化、膜生物反應(yīng)器處理法等,但單獨(dú)使用好氧生物處理較少,主要是與厭氧處理相結(jié)合。
2)厭氧處理。石化廢水COD高、可生化性較差,一般先進(jìn)行厭氧預(yù)處理以提高后續(xù)處理的可生化性。①升流式厭氧污泥床。UASB反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高,一般平均污泥質(zhì)量濃度為30~40g/L。有機(jī)負(fù)荷高,水利停留時間短,中溫消化,COD的容積負(fù)荷一般為10~20kg/(m3?d)。反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)三相分離器,被沉淀區(qū)分離的污泥能夠自動回流到反應(yīng)區(qū),無混合攪拌設(shè)備。污泥床內(nèi)不填載體,造價低。一般用于高濃度有機(jī)廢水的處理。②厭氧固定膜反應(yīng)器。厭氧固定膜反應(yīng)器中裝有固定填料,能夠截留和附著大量厭氧微生物,通過其作用,進(jìn)水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳等從而得以去除,具有抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、微生物停留時間長和運(yùn)行管理方便等優(yōu)點(diǎn)。
3)組合工藝。石油化工廢水具有污染物種類較多,因此水質(zhì)情況復(fù)雜,如采用單一的好氧或厭氧處理,很難達(dá)到排放要求,而將厭氧(或缺氧)和好氧處理有效結(jié)合的組合工藝處理效果好,有較廣泛應(yīng)用。比如,采用A/O 工藝的新型組合A/O1、O2工藝處理石油化工廢水,系統(tǒng)由泥法好氧、膜法缺氧和膜法好氧組成。進(jìn)水COD為1300mg/L,總HRT為60h(分別為20h),出水BOD、COD、MLSS、含油分別低于(30、100、70、10)mg/L。
石油化工企業(yè)含油污水具有水量波動大、水質(zhì)波動頻繁、污染物成分非常復(fù)雜的特點(diǎn),其中含有大量的油、硫化物、揮發(fā)酚等有毒有害物質(zhì),直接排放將對環(huán)境造成極大的危害。含油污水處理工藝和回用工藝的正確選擇,是關(guān)系到污水場和回用裝置能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵,也是控制投資實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵
下一篇:食品加工廢水處理
上一篇:水解酸化生化處理詳解
熱門文章
- “幫助別人,充實(shí)自己”- 螢火蟲義工王建紅
- 春風(fēng)吹醒萬物生,江海植樹添新綠
- 株洲江海集團(tuán)齊享春季美景
- 張光祿蒞臨我司調(diào)研指導(dǎo) “新三板”掛牌上市工作
- 世界地球日,江海綠色每一天
- 江海環(huán)保轉(zhuǎn)型升級—領(lǐng)銜新使命 發(fā)力新三版