伴隨著(zhù)煉油化工企業(yè)的發(fā)展,工業(yè)污水的排放量也日漸增加,嚴重制約中國生態(tài)發(fā)展。煉油化工主要是以石油為原料,使用相關(guān)技術(shù)工藝,利用石油的物理和化學(xué)特性發(fā)生化學(xué)反應以及物理分離,對石油進(jìn)行深度加工從而生產(chǎn)產(chǎn)品。其中需要使用大量的水資源,這在一定程度上增加水污染情況?,F階段水資源匱乏,中國越發(fā)重視水污染情況。通過(guò)比較煉化企業(yè)含油污水的回用方式和工藝,有利于保證煉化企業(yè)含油污水處理資源的可持續利用。在節水減排指標日趨嚴格的要求下,現階段應該構建科學(xué)合理的廢水回用技術(shù)以適應煉化行業(yè)發(fā)展要求。
1、煉油化工含油污水現狀概述
含油污水主要是指石油在經(jīng)過(guò)石油煉制和化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水。由于生產(chǎn)加工石油化工產(chǎn)品的不同,不同的煉化企業(yè)產(chǎn)生的含油污水污染物含量也不同,如石油類(lèi)、多環(huán)芳烴、COD、氨氮、氰化物、芳香胺化合物、硫、酚、雜環(huán)化合物等,且部分毒性較強。此外,還由于生產(chǎn)的波動(dòng),如開(kāi)停車(chē)、檢修期間、原料性質(zhì)的變化,也會(huì )導致污水的含量和性質(zhì)發(fā)生變化,同時(shí)會(huì )增加污水處理裝置的沖擊負荷。煉油廢水成分復雜,COD含量高,許多難降解物質(zhì)如碳氫化合物及其衍生物難以處理和再利用。近年來(lái),原油重質(zhì)化程度逐漸增加,成分復雜,在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中,用水量約為原油加工量的20~50倍。雖然大部分水都可以回收利用,但仍能會(huì )產(chǎn)生相對于原油量0.4~1.6倍的水。
油類(lèi)物質(zhì)在廢水中常以表中幾種狀態(tài)存在。
2、煉化含油污水處理與回用技術(shù)應用研究
2.1 污水處理方法
目前,不同的煉油化工企業(yè)含油污水里有機物、重金屬、揮發(fā)酚、油類(lèi)等物質(zhì)的含量也不同,針對其物質(zhì)含量特點(diǎn)可以采用物化處理、化學(xué)處理、生化處理等不同的處理方法。物理處理是根據其自身物理效應通過(guò)重力或者過(guò)濾等方法從水中分離和除油的方法?;瘜W(xué)法處理含油污水主要有化學(xué)絮凝和化學(xué)氧化等,其基本原理是通過(guò)化學(xué)反應去除或降低水中的污染物質(zhì)。生化處理法利用微生物吸收一部分油作為營(yíng)養物質(zhì),將其轉化成微生物中的有機成分或繁殖成一種新的微生物,其余部分被生物氧化并分解成簡(jiǎn)單的無(wú)機或有機物質(zhì),從而使廢水得到凈化。
2.2 污水處理工藝應用比較
王仕文等采用氣浮+SBR+接觸氧化+流砂過(guò)濾器的組合工藝,接觸氧化出水濃度石油類(lèi)<3mg/L、COD<60mg/L、氨氮<5mg/L。達到GB8978—1996《污水綜合排放標準》一級標準。之后因為原油變重,含鹽量增加,采用雙膜+臭氧催化氧化煉油廢水深度處理工藝,但臭氧催化氧化處理后的反滲透膜濃水COD難以達到排放標準。臭氧耦合電催化氧化中試試驗,取得了良好的效果,實(shí)現了反滲透膜濃水100%達標排放。
大張巍等采用A/O+BAF耦合工藝處理由氣體凈化水、含油污水、初期含油雨水、電脫鹽排水、油罐脫水、機泵冷卻水、循環(huán)水的場(chǎng)排污水和生活污水等混合而成的廢水,工程運行結果表明,COD、氨氮、硫化物、揮發(fā)酚的去除率分別為97%,93%,99.5%,99.9%。
陳浩云等采用調節罐+二級氣浮+A/O接觸氧化法+臭氧-BAF組合工藝進(jìn)行深度處理+流砂過(guò)濾器過(guò)濾處理含油污水,其中各項污染物指標去除率較好,可達95%以上。尤其含油污水中COD去除率最高,可達99.8%。外排污水達標率100%可作為循環(huán)水回用,符合國家一級排放標準。
王泉利用MBR(膜生物反應器)法處理煉油污水,處理后的水COD、NH3-N與SS等主要水質(zhì)指標均符合GB8978—1996的一級排放標準,并且達到污水回用的要求。MBR利用膜的選擇透過(guò)性實(shí)現曝氣池中的微生物菌群富集,使膜池活性污泥濃度較高,可以大幅度提高生物處理效率,同時(shí)具有占地小、出水達標率高的優(yōu)點(diǎn),對于水中COD、氨氮與固體懸浮物的去除效果有較大提升,并且出水水質(zhì)穩定。
韓啟飛等原始采用隔油+氣浮+生物膜法+A/O生化+BAF等傳統污水處理法,但為了煉廠(chǎng)污水可以有效回用,采用電滲析脫鹽技術(shù)進(jìn)行污水深度處理技術(shù)。由于煉化污水含鹽、含油、COD含量均較高,電滲析器釆用三極六段組裝、頻繁倒極、極水系統單獨循環(huán)方式運行。脫鹽率、堿度、鈣硬、總硬以及氯離子的去除分別為76.2%、87.3%、83.3%、85.8%、89.1%,水質(zhì)可以滿(mǎn)足循環(huán)水回收使用。
劉洋等利用MBBR組合工藝,“A/O+MBBR”工藝配合使用,這種組合可以使污水處理系統的抗氨氮沖擊能力有效增加。改造前其出水中氨氮的濃度不穩定且波動(dòng)較大,主要在1~20mg/L之間波動(dòng),使用“A/O+MBBR”工藝改造后回用水出水中氨氮濃度范圍在1.3~1.6mg/L之間,去除率達到96%?;赜盟鏊腃OD變化范圍為30~48mg/L,COD總去除率大于91.23%。提高了煉油污水的處理效果及抗沖擊能力,出水水質(zhì)達到設計要求。
羅琳針對高含油污水強化預處理裝置對氮污染物脫除效果較小,去除率低的特點(diǎn),以CAST池以“進(jìn)水1h,缺氧攪拌1h,曝氣4h,沉淀1h,潷水1h工藝運行可將CAST出水總氮降低約8~9mg/L,在進(jìn)水水質(zhì)較好的時(shí)候,可能使CAST工藝實(shí)現邊緣性達標(滿(mǎn)足GB31570—2015標準);二級水解酸化投加30mg/L的葡萄糖,可以實(shí)現外排污水符合GB31570—2015標準(總氮<30mg/L)達標排放,當投加60mg/L葡萄糖時(shí),可以實(shí)現外排污水符合DB21/1627—2008標準(總氮<15mg/L)達標排放。
2.3 污泥處理
吳曉波等使用污泥干燥-焚燒一體化工藝處理煉化污水場(chǎng)的污泥,由于混合污泥中含油量>3%,使用的工藝與常規工藝有一定區別,此工藝是將干燥與焚燒結合一起,在污泥進(jìn)入干燥段時(shí)用噴嘴將污泥霧化干燥,在焚燒爐內完成污泥的焚燒、之后自下而上煙氣進(jìn)行二次燃燒和污泥一次干燥。在焚燒段溫度>850℃,在二燃室溫度可達1100℃、停留時(shí)間>2s。能有效去除二噁英、重金屬、粉塵及揮發(fā)性氣體混合爆炸等得以有效控制。
隨著(zhù)工業(yè)污泥產(chǎn)量增加,污泥的處理方式也日漸重要。國內外常用的含油污泥處置主要方法:生物處理法、化學(xué)熱洗法、超臨界萃取法、焚燒法、填埋法、焦化法、微波超聲技術(shù)、物理法、植物修復法等。含油污泥種類(lèi)繁多、成分復雜,處理工藝參差不齊,但污染源主要是有機物污染和重金屬污染兩類(lèi)。每種處理方法也都有其適用范圍,大多數石化企業(yè)含油污泥處置技術(shù)是為了去除含油污泥中的有機污染物,對含油污泥中的重金屬去除效果較差。
3、結語(yǔ)
在實(shí)際生產(chǎn)中,根據煉化企業(yè)含油污水的特點(diǎn),會(huì )采用不同的工藝組合方法。污水回用技術(shù)是目前發(fā)展趨勢,物化處理方法投資低,運行成本高;生化方法負荷高、去除率高、運行費用低。一般采用物化法配合生化法共同使用,如果需要還可以探索或疊加更多的處理工藝。隨著(zhù)原油性質(zhì)劣化和水資源匱乏程度加深,煉化企業(yè)污水回用技術(shù)逐漸凸顯優(yōu)勢。因此,在現階段應該構建科學(xué)化、合理化、新型化、實(shí)用化的污水回用技術(shù)以適應煉化企業(yè)的創(chuàng )新發(fā)展,滿(mǎn)足高標準的污水排放要求,從而為煉化污水處理項目方案的構建和實(shí)施提供良好的參考依據。( >
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