淺析石油化工污水處理技術的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

2018-01-15 15:12  瀏覽:  

1.石油化工污水處理及其現(xiàn)狀概述

石油化工,實質上就是將石油作為原料,通過分餾、精煉、合成、重整以及裂解等工藝對一系列有機物進行加工處理的過程。石油化工產(chǎn)品的生產(chǎn)時間較長,生產(chǎn)設備的種類與數(shù)量較多,生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污水量較大,具有代表性的石油化工污水中,主要含有硫、氨氮、石油類、氰、酚以及CODcr等一系列污染物。不同的石油化工企業(yè),由于生產(chǎn)的產(chǎn)品存在差異性,生產(chǎn)污水中還含有很多與石油化工有機化學產(chǎn)品存在聯(lián)系的特征污染物,例如:雜環(huán)化合物、芳香胺類化合物以及多環(huán)芳氫化合物等,不僅導致污水水質復雜化,而且還增加了有毒物質。另外,石油化工企業(yè)的原料來源、檢修、開停車等一系列生產(chǎn)方面的變化,均會造成污水水量以及污水水質中污染物性質與含量出現(xiàn)變化,在很大程度上增加了石油化工污水處理設備設施承擔的負荷。

2石油化工污水處理工藝與流程

我國石油化工在發(fā)展的初期階段,由于節(jié)約水資源的意識不足,石油化工企業(yè)生產(chǎn)裝置中的進水管線設置的是并聯(lián)模式,每一個生產(chǎn)裝置在生產(chǎn)過程中取用的都是新鮮水,所有生產(chǎn)污水均排入污水處理設施中。隨著石油化工生產(chǎn)工藝的不斷發(fā)展,人們開始意識到,一些石油化工生產(chǎn)工藝對于水資源質量的要求并不是那么高,石油化工其他生產(chǎn)工藝所產(chǎn)生的污水能夠與新鮮水之間取一定的比例,然后有機的混合在一起,作為這些石油化工生產(chǎn)工藝的進水。然后,污水處理技術的進一步發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn)一些石油化工生產(chǎn)污水的水質比較復雜,處理難度大,而其他一些石油化工生產(chǎn)污水的水質比較簡單,根據(jù)污水水質的不同情況,單獨的對污水進行處理,按照一定的比例將這些石油化工生產(chǎn)污水混合在一起進行處理,能夠更加的有效、經(jīng)濟。近幾年,我國水資源利用呈現(xiàn)緊張狀態(tài),研究人員將一些石油化工污水進行適度、深度的處理之后,直接將其當作其他石油化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的進水。

根據(jù)相關的報道,在整個石油化工生產(chǎn)過程中,水資源的使用量大約是原油加工量的20~50倍,雖然其中的大多數(shù)水資源都能夠進行循環(huán)利用,但是還是會產(chǎn)生大約為原油加工量0.4~1.6倍的生產(chǎn)污水。

石油化工污水處理工藝,主要包括生物處理、氣浮、隔油以及后處理。石油化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的底泥、浮油以及污泥,通過脫水或者濃縮處理之后,對其進行焚燒或者綜合利用。

3.石油化工污水處理的策略與發(fā)展趨勢

3.1石油化工含硫污水處理策略與發(fā)展趨勢

就目前來看,國內外對于石油化工含硫污水的物化處理方法,主要包括沉淀法、堿吸收法、汽提法以及氧化法等。其中,石油化工污水處理中,汽提法與氧化法應用的范圍最為廣泛,這兩種物化處理方法的去硫率均處于90%以上。在應用氧化法對石油化工含硫污水進行處理的時候,將鐵、銅、鈷、錳以及醌類化合物等一系列金屬鹽類作為催化劑進行處理,通過空氣中的氧,將石油化工含硫污水中存在的硫化物氧化為硫酸鹽或者硫代硫酸鹽。

汽提法,主要包括單塔與雙塔。單塔與雙塔的加壓流程類似,但是單塔能夠將總汽提塔取代雙塔的脫氨塔。目前,國外石油化工企業(yè)中,主要使用雙塔蒸汽汽提法。

除了傳統(tǒng)的物化處理方法之外,還有一些新型的物化法,例如:超臨界水氧化法、催化濕式氧化法以及濕式空氣氧化法;這些高級的氧化方法,不僅能夠將石油化工污水中的硫成分氧化為無機硫酸根,去除效率高,處理徹底,有效地去除臭味,還能夠在很大程度上提升高濃度、難生化有機污水的可生化性,可以將這些高級氧化方法作為預處理措施,所以受到了廣泛的關注,具有廣泛的發(fā)展前景。

3.2石油化工高濃度有機污水處理策略與發(fā)展趨勢

石油化工污水中含有的有機物,按照可生化性與毒性,能夠將其劃分為以下幾類:①可生化性好、無毒性的有機物;②可生化性差、無毒性的有機物;③高濃度對微生物有抑制作用、低濃度能夠被微生物降解、有毒性的有機物;④低濃度時對微生物有抑制作用,有毒性的有機物。根據(jù)石油化工高濃度有機污水中含有的可生化性、濃度以及有機物類型,采用高級氧化-生化組合方法或者厭氧-好氧組合方式對其進行處理,是今后石油化工高濃度有機污水處理的發(fā)展趨勢。

淺析石油化工污水處理技術的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

3.2.1高級氧化-生化組合技術

如上所述,考慮到③、④類有機物具有一定的毒性,這兩類污水不能直接進入生化系統(tǒng)中,應當采取高級氧化-生化組合技術對其進行處理。

高級氧化工藝,主要是通過˙OH對石油化工高濃度有機污水中含有的污染物進行氧化處理。一般情況下,高級氧化工藝對于石油化工污水進行處理的目標,主要是將一部分污染物進行氧化,將其氧化為可生化性比較好的中間產(chǎn)物,所以,高級氧化工藝能夠將第②類有機物轉化為小分子中間產(chǎn)物,以此提升第②類有機物的可生化性。高級氧化工藝主要包括O3-OH-氧化、O3-H2O2氧化、Fenton試劑氧化、UV-H2O2氧化、UV-H2O2-O3以及UV-O3等。

高級氧化-生化組合技術,主要包括生化-高級氧化-生化、生化-高級氧化以及高級氧化-生化這三種組合方式。當石油化工污水中含有較高濃度的第③類或者第④類有機物的時候,應當采用高級氧化-生化組合技術,當污水中不含有第④類污染物且第③類有機物濃度比較低的時候,應當采取生化-高級氧化工藝。

3.2.2厭氧-好氧組合技術

厭氧處理,主要用于濃度較高的有機污水,好氧處理主要是用于濃度較低的有機污水,對于最大生化需氧量的質量濃度處于300~600mgL范圍內的石油化工污水處理,厭氧工藝與好氧工藝都能夠取得很好的處理效果,但是好氧處理相比于厭氧處理,具有更高的經(jīng)濟性。厭氧處理,能耗較低,能夠對能量進行回收,并且產(chǎn)生的污泥量要遠遠少于好氧處理,充分表明厭氧處理適合處理濃度較高的有機污水。但是,石油化工污水在實際的處理過程中,不能單一使用厭氧處理,主要在于石油化工企業(yè)每日產(chǎn)生的污水量較大,大部分石油化工企業(yè)有建立了相應的污水處理廠,一般情況下,經(jīng)過處理的污水不會再傳輸?shù)匠鞘形鬯幚韽S中,而是直接將其排入水體中。然而,我國制定的《污水綜合排放標準》明確規(guī)定,直接排入水體中的污水,質量必須要達到二級標準,雖然厭氧處理方式的效率非常高,但是難以使污水質量達到二級標準;所以,在對石油化工高濃度污水進行處理的時候,應當采取厭氧-好氧組合技術。

4結語

隨著人們的生態(tài)環(huán)境保護意識逐漸增強與我國可利用水資源的減少,人們越來越關注石油化工污水處理。石油化工污水結構復雜,污染物的濃度較高,難以對其進行降解處理,對于環(huán)境造成的污染十分嚴重,單一的處理技術難以有效的對污水進行處理。因此,在實際處理中,應當在氣浮、隔油、生化處理的基礎上,采用高級氧化-生化組合技術或者厭氧-好氧組合技術,深入研究與開發(fā)污水處理技術,這是石油化工污水處理的主要發(fā)展方向。

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