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【摘 要】 对于我国目前的情况来看,石油化工的是现代化建设中必不可少的一部分内容,在给我国带来经济效益的同时,也对生态环境造成了很大的威胁。因此,本文就针对石油化工中的污水处理进行研究分析,并总结了其发展的趋势,为我国的建设以及石油化工企业的发展奠定基础。
【关键词】 石油化工;污水处理技术;经济效益;发展趋势
引言
目前,面对着我国石油化工企业不断发展以及产生的环境问题日趋严峻的深刻现实,污水处理已经受到越来越多的重视。事实上,就污水处理而言,其具体处理起来却并非易事,因为化工污水有着排放量大、污染物成分复杂等特点,这给实际的污水处理工作带来极大的困扰,为此,如何在正视其特点的同时,加快相关技术的研发,显得极为迫切。当然,随后提出的石油化工污水处理技术,通过相关工艺,在一定程度上有效对对污水中的有害物质进行了过滤和分解,但就过滤与分解这一过程来说,其又因为受到来自多方面因素的影响而遇到瓶颈。这时,也就意味着我们需要加强对其技术的理解和认识,并在此基础上进一步推动其技术发展与革新。
1、石油化工污水处理及其现状概述
石油化工,实质上就是将石油作为原料,通过分馏、精炼、合成、重整以及裂解等工艺对一系列有机物进行加工处理的过程。石油化工产品的生产时间较长,生产设备的种类与数量较多,生产过程中产生的污水量较大,具有代表性的石油化工污水中,主要含有硫、氨氮、石油类、氰、酚以及CODcr等一系列污染物。不同的石油化工企业,由于生产的产品存在差异性,生产污水中还含有很多与石油化工有机化学产品存在联系的特征污染物,例如:杂环化合物、芳香胺类化合物以及多环芳氢化合物等,不仅导致污水水质复杂化,而且还增加了有毒物质。另外,石油化工企业的原料来源、检修、开停车等一系列生产方面的变化,均会造成污水水量以及污水水质中污染物性质与含量出现变化,在很大程度上增加了石油化工污水处理设备设施承担的负荷。
2、石油化工污水的特性分析
我们知道,石油化工,作为一种对石油产品进行加工和处理的工作,其在实际的加工活动之后,也就必然会因为加工技术的局限以及石油自身的特性而产出大量的污水。而就这些污水而言,其依据着不同的石油化工产品而表现为不同的类型,但综合的来说,其都表现出一些特点:一方面,由于石油是石油化工生产的主要原料,而石油化工所要做的,便是对其进行精炼、重整、合成以及裂解。而就这几个生产环节而言,其耗时长、装置多而且有着很大的排放量,而且在这些排放的污水中,实际上包含着大量的硫、氛化合物。另一方面,因为其生产的产品类型较多,这也就必然决定了污水中所包含的污水杂质类型也较多,例如芳香胺类等,其还掺有大量的有毒物质。此外,加上石油化工企业经常会发生生产波动,这样一来,就明显的增加了污水中污染物含量及性质的复杂度。这两方面因素一同作用,使得相应的污水处理压力明显加大。
3、石化污水处理技术
3.1组合工艺
石油化工业产生的废水具有污染物种类多,含有酚、硫化物等生物抑制物质及水质情况复杂等特点。厌氧和好氧有效结合的组合工艺要比采用单一的好氧或者厌氧处理工艺的效果好,可达到排放要求并且应用广泛。陈美荣等研究缺氧-兼氧-好氧的二级生物法处理石油化工废水,出水含油、COD、BOD、MLSS(MixedLiquorSuspendedSolids)分别低于10、100、30、70mg/L[7]。邹茂荣等研究水解酸化-好氧生物处理-曝气生物滤池联用的工艺处理石油化工废水,结果表明出水水质好,氨氮、COD的去除率分别为73.4%、92.8%,酚类、油及硫化物的去除率均在90%以上。关卫省等研究表明,采用上流式厌氧污泥床反应器(UASB)加曝气池的厌氧———好氧组合处理石油化工废水,污染物去除率高。
3.2好氧生物处理法
好氧生物处理是有氧存在下,好氧微生物降解有机物,使其无害化的一种处理手段。Scholz等研究了膜生物反应器,由生物反应器与超滤膜单元相联接,油去除率可达99.99%,COD(化学需氧量)和TOC(总有机碳)去除率分别为97%、98%。王德河等介绍了采用循序间歇反应器(SBR)法为主体的处理工艺,运行结果表明,化学需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)、固体悬浮物(SS)的去除率分别达到了95%、98%和95%,并达到了排放标准
3.3过滤法
过滤法是将污水通过颗粒介质构成的过滤层,依靠它的截留、筛分、惯性撞击等作用使废水中的悬浮物和油分等一些有害物质清除。过滤能去除SS,对COD、BOD高的污水效果不大,而且过滤的动力消耗高,污水处理成本增加。相对于传统的深度处理工艺,采用转盘式过滤器处理工艺,由于滤布反冲洗时采用负压抽吸的方式,不需要反抽吸水池。因此对于一般污水处理厂二级处理出水,采用简单的工艺处理流程就可大幅提高出水水质。
3.4离心分离法
在高速旋转的离心力场中,因固体颗粒、污水与油珠的密度大小不相同,承受的离心作用力也不同,从而达到从污水中去除油珠、固体颗粒。常用的分离器是水力旋流。旋流分离器在液固分离方面的应用始于19世纪40年代,现在比较成熟,但在油/水分离方面的探索要迟很多。虽然液液分离与液固分离的基本原理是相同的,但二者设备的几何结构差别却比较大。英国人首先发明了脱油型旋流分离器。20世纪60年代,英国南安普顿大学MartinThew教授领导的多相流与机械分离研究室开始了水中的除油研究。离心分离法的分离器体积小、除油很明显,高流速易使分散油剪碎,常用于分离分散油,对乳化油的去除效果不太好,而且成本不菲,所以一般情况下水量少、场合比较受限制的海上油船、采油平台会比较适合用。
3.5污水臭氧化处理法
该法在环境保护和化工等方面应用广泛,是用臭氧作氧化剂,使用的是含低浓度臭氧的空气或氧气对废水进行净化和消毒处理的方法。这种方法主要用于水的脱色,水中铁、锰等金属离子的去除;水的消毒;去除水中酚、异味、臭味、氰等污染物质。具有反应迅速、流程简单、无二次污染的优点。
3.6吸附
纤维活性炭(ACF)是一种新型吸附材料,对浊度、硫化物、挥发酚、石油类等有良好的去除效果,具有吸附容量大,吸附速度快,解析快的优点:ACF使用寿命长,可望替代粒状碳用于炼油废水的处理,而且可以回收排放水用作循环水的补充水。
4、石油化工污水处理技术未来发展
事实上,就石油化工污水处理技而言,其在实际额化工污水处理中已经起到了很好的效果,但是随着石油化工行业的不断发展以及污水问题不断复杂化的深刻现实,石油化工污水处理必将会更加全面地将各个因素考虑进来,从而实现自身的革新。但当然,如今处理设备、人员以及各个处理环节的改善已经充分说明了这一点。实际应用中,在隔油-气浮-生化处理的基础上,引入厌氧处理技术或高级氧化技术,结合膜分离等深度处理措施,研究高效、经济、节能的处理技术,系统开发组合工艺,是石油化工污水处理技术研究的主要内容和发展方向。
(1)推行清洁生产依照循环经济的理念,广泛开展清洁生产,从源头和生产过程中控制和削减污染物的产生。(2)强化末端治理在积极推行清潔生产和污水资源化措施后,对无回用价值的污水,采用经济高效的处理技术,进行有效的末端治理,做到达标排放。(3)开展污水资源化积极寻找新鲜水替代水源及回用技术开发,开展将污染较轻的水、外排水、以及城市污水厂的二级出水回用工作,提高水资源重复利用率。
结束语
就石油化工污水而言,其自身具备的那种排放量大、成分复杂等特点,虽然在一定程度上增加了对其处理的难度,氮气也在另一个层面上促使着石油化工污水处理技术实现自身的技术革新,并变得更为实用。我们作为石油化工工作人员在实际的工作环节中,应该从自身出发,给予其足够的重视。
参考文献:
[1]张超,李本高.石油化工污水处理技术的现状与发展趋势[J].工业用水与废水,2011,04:6-11+26.
[2]孙晓琳.浅析石油化工污水处理技术的现状与发展趋势[J].科技创业月刊,2014,05:179-180.
[3]朱新亮.探究石油化工污水处理技术的现状与发展[J].科技资讯,2013,12:148.
【关键词】 石油化工;污水处理技术;经济效益;发展趋势
引言
目前,面对着我国石油化工企业不断发展以及产生的环境问题日趋严峻的深刻现实,污水处理已经受到越来越多的重视。事实上,就污水处理而言,其具体处理起来却并非易事,因为化工污水有着排放量大、污染物成分复杂等特点,这给实际的污水处理工作带来极大的困扰,为此,如何在正视其特点的同时,加快相关技术的研发,显得极为迫切。当然,随后提出的石油化工污水处理技术,通过相关工艺,在一定程度上有效对对污水中的有害物质进行了过滤和分解,但就过滤与分解这一过程来说,其又因为受到来自多方面因素的影响而遇到瓶颈。这时,也就意味着我们需要加强对其技术的理解和认识,并在此基础上进一步推动其技术发展与革新。
1、石油化工污水处理及其现状概述
石油化工,实质上就是将石油作为原料,通过分馏、精炼、合成、重整以及裂解等工艺对一系列有机物进行加工处理的过程。石油化工产品的生产时间较长,生产设备的种类与数量较多,生产过程中产生的污水量较大,具有代表性的石油化工污水中,主要含有硫、氨氮、石油类、氰、酚以及CODcr等一系列污染物。不同的石油化工企业,由于生产的产品存在差异性,生产污水中还含有很多与石油化工有机化学产品存在联系的特征污染物,例如:杂环化合物、芳香胺类化合物以及多环芳氢化合物等,不仅导致污水水质复杂化,而且还增加了有毒物质。另外,石油化工企业的原料来源、检修、开停车等一系列生产方面的变化,均会造成污水水量以及污水水质中污染物性质与含量出现变化,在很大程度上增加了石油化工污水处理设备设施承担的负荷。
2、石油化工污水的特性分析
我们知道,石油化工,作为一种对石油产品进行加工和处理的工作,其在实际的加工活动之后,也就必然会因为加工技术的局限以及石油自身的特性而产出大量的污水。而就这些污水而言,其依据着不同的石油化工产品而表现为不同的类型,但综合的来说,其都表现出一些特点:一方面,由于石油是石油化工生产的主要原料,而石油化工所要做的,便是对其进行精炼、重整、合成以及裂解。而就这几个生产环节而言,其耗时长、装置多而且有着很大的排放量,而且在这些排放的污水中,实际上包含着大量的硫、氛化合物。另一方面,因为其生产的产品类型较多,这也就必然决定了污水中所包含的污水杂质类型也较多,例如芳香胺类等,其还掺有大量的有毒物质。此外,加上石油化工企业经常会发生生产波动,这样一来,就明显的增加了污水中污染物含量及性质的复杂度。这两方面因素一同作用,使得相应的污水处理压力明显加大。
3、石化污水处理技术
3.1组合工艺
石油化工业产生的废水具有污染物种类多,含有酚、硫化物等生物抑制物质及水质情况复杂等特点。厌氧和好氧有效结合的组合工艺要比采用单一的好氧或者厌氧处理工艺的效果好,可达到排放要求并且应用广泛。陈美荣等研究缺氧-兼氧-好氧的二级生物法处理石油化工废水,出水含油、COD、BOD、MLSS(MixedLiquorSuspendedSolids)分别低于10、100、30、70mg/L[7]。邹茂荣等研究水解酸化-好氧生物处理-曝气生物滤池联用的工艺处理石油化工废水,结果表明出水水质好,氨氮、COD的去除率分别为73.4%、92.8%,酚类、油及硫化物的去除率均在90%以上。关卫省等研究表明,采用上流式厌氧污泥床反应器(UASB)加曝气池的厌氧———好氧组合处理石油化工废水,污染物去除率高。
3.2好氧生物处理法
好氧生物处理是有氧存在下,好氧微生物降解有机物,使其无害化的一种处理手段。Scholz等研究了膜生物反应器,由生物反应器与超滤膜单元相联接,油去除率可达99.99%,COD(化学需氧量)和TOC(总有机碳)去除率分别为97%、98%。王德河等介绍了采用循序间歇反应器(SBR)法为主体的处理工艺,运行结果表明,化学需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)、固体悬浮物(SS)的去除率分别达到了95%、98%和95%,并达到了排放标准
3.3过滤法
过滤法是将污水通过颗粒介质构成的过滤层,依靠它的截留、筛分、惯性撞击等作用使废水中的悬浮物和油分等一些有害物质清除。过滤能去除SS,对COD、BOD高的污水效果不大,而且过滤的动力消耗高,污水处理成本增加。相对于传统的深度处理工艺,采用转盘式过滤器处理工艺,由于滤布反冲洗时采用负压抽吸的方式,不需要反抽吸水池。因此对于一般污水处理厂二级处理出水,采用简单的工艺处理流程就可大幅提高出水水质。
3.4离心分离法
在高速旋转的离心力场中,因固体颗粒、污水与油珠的密度大小不相同,承受的离心作用力也不同,从而达到从污水中去除油珠、固体颗粒。常用的分离器是水力旋流。旋流分离器在液固分离方面的应用始于19世纪40年代,现在比较成熟,但在油/水分离方面的探索要迟很多。虽然液液分离与液固分离的基本原理是相同的,但二者设备的几何结构差别却比较大。英国人首先发明了脱油型旋流分离器。20世纪60年代,英国南安普顿大学MartinThew教授领导的多相流与机械分离研究室开始了水中的除油研究。离心分离法的分离器体积小、除油很明显,高流速易使分散油剪碎,常用于分离分散油,对乳化油的去除效果不太好,而且成本不菲,所以一般情况下水量少、场合比较受限制的海上油船、采油平台会比较适合用。
3.5污水臭氧化处理法
该法在环境保护和化工等方面应用广泛,是用臭氧作氧化剂,使用的是含低浓度臭氧的空气或氧气对废水进行净化和消毒处理的方法。这种方法主要用于水的脱色,水中铁、锰等金属离子的去除;水的消毒;去除水中酚、异味、臭味、氰等污染物质。具有反应迅速、流程简单、无二次污染的优点。
3.6吸附
纤维活性炭(ACF)是一种新型吸附材料,对浊度、硫化物、挥发酚、石油类等有良好的去除效果,具有吸附容量大,吸附速度快,解析快的优点:ACF使用寿命长,可望替代粒状碳用于炼油废水的处理,而且可以回收排放水用作循环水的补充水。
4、石油化工污水处理技术未来发展
事实上,就石油化工污水处理技而言,其在实际额化工污水处理中已经起到了很好的效果,但是随着石油化工行业的不断发展以及污水问题不断复杂化的深刻现实,石油化工污水处理必将会更加全面地将各个因素考虑进来,从而实现自身的革新。但当然,如今处理设备、人员以及各个处理环节的改善已经充分说明了这一点。实际应用中,在隔油-气浮-生化处理的基础上,引入厌氧处理技术或高级氧化技术,结合膜分离等深度处理措施,研究高效、经济、节能的处理技术,系统开发组合工艺,是石油化工污水处理技术研究的主要内容和发展方向。
(1)推行清洁生产依照循环经济的理念,广泛开展清洁生产,从源头和生产过程中控制和削减污染物的产生。(2)强化末端治理在积极推行清潔生产和污水资源化措施后,对无回用价值的污水,采用经济高效的处理技术,进行有效的末端治理,做到达标排放。(3)开展污水资源化积极寻找新鲜水替代水源及回用技术开发,开展将污染较轻的水、外排水、以及城市污水厂的二级出水回用工作,提高水资源重复利用率。
结束语
就石油化工污水而言,其自身具备的那种排放量大、成分复杂等特点,虽然在一定程度上增加了对其处理的难度,氮气也在另一个层面上促使着石油化工污水处理技术实现自身的技术革新,并变得更为实用。我们作为石油化工工作人员在实际的工作环节中,应该从自身出发,给予其足够的重视。
参考文献:
[1]张超,李本高.石油化工污水处理技术的现状与发展趋势[J].工业用水与废水,2011,04:6-11+26.
[2]孙晓琳.浅析石油化工污水处理技术的现状与发展趋势[J].科技创业月刊,2014,05:179-180.
[3]朱新亮.探究石油化工污水处理技术的现状与发展[J].科技资讯,2013,12:148.