石油化工廢水處理論文

1、本文由ztq9495貢獻(xiàn)doc文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT,或下載源文件到本機(jī)查看。石油化工廢水處理工藝石油化工廢水處理工藝朱唐群給水排水 0601 0906104126 摘要:當(dāng)前,石油化工廢水治理技術(shù)的發(fā)展動向可以概括以三句話表示:加強(qiáng)預(yù)處理, 提高二級處理,配套后處理。給以相應(yīng)了解。同時講述石油化工行業(yè)高濃度堿渣污水的來源及成分,高濃度堿渣污水處理工藝方案和工藝流程的選擇,并著重介紹工程設(shè)計實例以及設(shè)計改造過程中的工藝特點和應(yīng)用情況一.加強(qiáng)預(yù)處理石油化工廢水種類繁多,組成復(fù)雜,特別是一些毒性大,抑制生物降解和高濃度廢水,不把好預(yù)處理這一關(guān),就必然嚴(yán)重妨礙以致破壞廢

2、水處理設(shè)施的正常運(yùn)行.關(guān)于加強(qiáng)預(yù)處理的重要意義越來越為人們所認(rèn)識,廣泛地開展試驗研究,取得了相當(dāng)大的進(jìn)展,成功地開發(fā)了許多行之有效的預(yù)處理技術(shù),保證了廢水生物處理設(shè)施的正常運(yùn)行. 1.含油廢水處理(包括高乳化廢水 含油廢水處理(包括高乳化廢水 (1高分子絮凝劑的研究和應(yīng)用:有機(jī)高分子絮凝劑較無機(jī)絮凝劑具有:用量少(無機(jī)絮凝劑的 1/101/40,使用范圍廣(PH 值 49,凈化效果好,廢渣生成量少含水率低,以及不增加水中含鹽量和廢渣中的金屬離子量,有利于水的再資源化等特點。美國許多煉油廠及石油化工廠已全部用有機(jī)絮凝劑取代無機(jī)絮凝劑。有機(jī)高分子絮凝劑分為,陰離子型(聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉,陽離子

3、型(聚胺型、季胺型、共聚型,和非離子型(聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯、水溶性尿素樹脂三類,其中陽離子型更適合于含油廢水處理。我國煉油及石油化工企業(yè)用于廢水處理的基本上是無機(jī)絮凝劑,必然造成廢渣生成量大和處理困難的問題,研制開發(fā)有機(jī)高分子絮凝劑已成為當(dāng)務(wù)之急。當(dāng)前,首先要將已研制成功的含油廢水處理用有機(jī)高分子絮凝劑迅速組織放大試生產(chǎn),并在現(xiàn)場使用取得經(jīng)驗,針對不同的處理對象,適用的絮凝劑的類型和品種也是不同的,如何正確地使用絮凝劑,從某種意義上說是一種“藝術(shù)”,現(xiàn)場試驗往往有著決定性意義,因此,要加強(qiáng)有機(jī)絮凝劑的研制開發(fā),在近期內(nèi)做到類型和主要品種上基本配套。 (2聚結(jié)過濾除油聚結(jié)過濾是采用表面粗糙,

4、油附著性強(qiáng),粒度適中,強(qiáng)度好的材料作聚結(jié)劑充填在床層內(nèi),對含油廢水起著聚結(jié)過濾作用,其過程可分為三個階段:1、油膜初生階段-含油廢水通過床層水中微細(xì)珠被聚結(jié)劑捕集,并在其表面擴(kuò)展,形成油膜; 2 油膜增厚階段隨著油珠捕集量增多,油膜增厚,并滯留在床層空隙內(nèi);3、脫膜階段床層中的聚結(jié)油和凝聚油被通過床層的水流拽帶向前延伸。聚結(jié)除油主要利用第 1、第 2 兩段。進(jìn)入第三階段后,出水中油含量開始增高。此時應(yīng)停止運(yùn)行進(jìn)行反沖洗,使附著的油和懸浮物從聚結(jié)劑表面脫落,形成較大的顆粒,用重力沉降分離。有試驗得出結(jié)論:聚結(jié)過濾過程中>15u 的油珠基本去除,<10u 的油珠也去除 60%,經(jīng)二級聚

5、結(jié)過濾后,廢水中油含量由 25142 降至 632mg/l,除油效果優(yōu)于浮選法 (出水油含量 151mg/l符合生物處理進(jìn)水水質(zhì)要求。此外,與浮選法對比,廢渣減少 70%,節(jié)電 30%,水處理成本降低 31%。此工藝具有流程簡單,便于操作管理,裝置緊湊,占地少的特點,為自動控制創(chuàng)造了有利條件。聚結(jié)過濾法處理低乳化程度含油廢水時不需投加絮凝劑,廢水中表面性位置較多時,要投加少量的絮凝劑進(jìn)行破穩(wěn)聚結(jié)。 (2乳化油廢水治理煉油廠和石油化工廠在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高乳化程度廢水(如柴油堿精制水洗水,重油及污油罐切水,洗槽站洗滌水等與含油廢水相混合時,使本來輕度乳化的廢水變成乳化嚴(yán)重,破壞隔油、浮選過程的正

6、常進(jìn)行,通常采用的加熱,酸化和投加破乳劑等處理乳化油廢水的方法,分別存在能耗高,加酸(PH<3藥劑消耗量相當(dāng)大的問題,而且往往破乳效果不理想。有試驗表明,采用交流不對稱脈沖電絮凝的方法處理乳化油廢水取得了良好效果。電絮凝法破乳是利用外電場作用,陽極上的鐵被氧化溶出生成活性很強(qiáng)的新生鐵離子,并與陰極產(chǎn)生的氫氧根離子作用,形成多價的氫氧化鐵,具有很強(qiáng)的絮凝作用和吸附作用。除油以外,對 COD 也有相當(dāng)?shù)奶幚硇Ч?。過程的耗鐵量以 Fe/(油,COD 計為 0.030.04。產(chǎn)渣量為少量的 0.2%(含水率 91%。 2.高濃度及難生物降解廢水處理石油化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中排出的高濃度廢水,完善降

7、解性較好的適宜于采用厭氧生物法處理,對生物降解過程有抑制作用或不能生物降解的則采用化學(xué)或物理方法處理。 (1厭氧生物處理厭氧生物法具有能耗少并可回收生物氣作能量源,無機(jī)養(yǎng)料需要量少,處理費(fèi)用低,過剩污泥少等特點,70 年代后期至 80 年代發(fā)展的高效生物反應(yīng)器床層生物量高,適合于處理高濃度廢水。此外,厭氧生物過程中的水解發(fā)酵階段有很大的可塑性,經(jīng)過適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)馴化后對于難生物降解的有機(jī)物也有相當(dāng)好的降解效果,在石油化工廢水治理中日益受到重視。 (2化學(xué)及物理方法處理抑制生物降解及難生物降解的高濃度廢水是石油化工企業(yè)廢水處理中的主要難點。這部分廢水能否得到妥善處理是影響石油化工企業(yè)排水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)

8、的關(guān)鍵。國內(nèi)外對此都非常重視,針對具體情況采取措施并開發(fā)了一些技術(shù),取得到一定效果。但是,離基本解決還有相當(dāng)大的距離,需要繼續(xù)努力進(jìn)行試驗研究開發(fā)新技術(shù)。美國J.A.Karoly 等開發(fā)了循環(huán)蒸發(fā)-氣相催化氧化法處理煉油廠高濃度廢水的技術(shù)。廢水從下端進(jìn)入到蒸發(fā)器,通過換熱器循環(huán)加熱升溫后,返回蒸發(fā)器通過部分水蒸發(fā)釋放熱量,蒸汽經(jīng)壓縮并和氧混合通過催化氧化反應(yīng)器,99%以上的有機(jī)物被分解,熱氣體與循環(huán)(鹽水換熱冷凝并回用,鹽水漿液中固體可達(dá) 5060%,可進(jìn)行副產(chǎn)品回收或穩(wěn)定性,妥善處理。當(dāng)有機(jī)物氧化產(chǎn)生的熱量超過熱損失和排料帶出的熱量時,不需補(bǔ)充熱量,過程熱量不足時則需補(bǔ)充和入蒸汽。此過程適合

9、于處理所含有機(jī)物的沸點不太高(如<300的廢水,特別適合于可回收固體(或高濃度無機(jī)副產(chǎn)物的場合。二.提高二級處理二級(生物處理是有機(jī)廢水的主要環(huán)節(jié),一般情況下,經(jīng)過二級處理后的廢水就基本上到達(dá)當(dāng)前的排放標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)二級處理后廢水中難(非生物降解物質(zhì)相當(dāng)多以致達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)時,還需要補(bǔ)充以后處理。石油化工廢水種類繁多,組成復(fù)雜,往往含有相當(dāng)數(shù)量較難生物降解的物質(zhì)和一些特殊的化合物,通常的生物處理過程就難適應(yīng)。此外,國家(或地方對廢水排放的要求趨向嚴(yán)格,如對排水中氮化物要加限制,也要求二級處理過程的能力和水平進(jìn)一步提高。如何提高生物處理過程,針對石油化工企業(yè)的具體情況可概括為:兩高、一低、一適應(yīng)

10、。亦即:高泥齡(長生物保留時間,高生物濃度,低生物負(fù)荷和適應(yīng)特殊化合物。 (1生物處理過程中活性污泥和生物膜對廢水中有機(jī)物的吸附速度是很快的,在幾分鐘內(nèi)就能完成,而對于石油化工廢水中的難生物降解的有機(jī)物,往往需要幾十天才能完成降解,這就要生物處理過程保持高泥齡;(2按照莫諾特基質(zhì)去除動力學(xué)方程生物處理過程的出水濃度與生物負(fù)荷密切相關(guān),要提高處理深度、改善出水水質(zhì)以及使生物氧化達(dá)到硝化階段都要較低的生物負(fù)荷;(3在低生物負(fù)荷下要保持及提高原有處理效率,就得提高生物反應(yīng)器的生物濃度,此外從生物生長動力學(xué)方程來看,提高反應(yīng)器生物濃度,降低生物負(fù)荷都有利于減少過剩污泥量;(4一些石油化工廢水中含有氰化

11、物、硫化物、硫氰化物和有機(jī)氰化物(衾類等,需要經(jīng)過特定的培養(yǎng)馴化后才能提高微生物的適應(yīng)能力。 (1程序間歇式活性污泥過程(SBR 近些年來由于自動控制技術(shù)的發(fā)展,間歇式活性污泥過程(SBR由于它固有長處和又重新引起人們的興趣。SBR 過程的基本點是在一個池子內(nèi)按照程序自控地進(jìn)行,充水 (進(jìn)水、曝氣(反應(yīng)、沉降、排水、閑置等步驟,對于單個池子來說是間歇操作,幾個池子并聯(lián)起來又成了連續(xù)地進(jìn)水,出水。其特點是(1省去了沉淀池和污泥回流設(shè)施,簡化了設(shè)備,降低了建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用(2操作靈活,可按照混合式、推流式及硝化-反硝化等方式操作,并可按要求規(guī)定,各步驟的時間,及操作循環(huán)周期。(3在幾乎靜止的情況下沉

12、降,效果好,污泥流失少。(4按有利的方式供氧(空氣節(jié)省能耗提高氧利用率。(5耐沖擊,抵抗水質(zhì)、水量波動的能力強(qiáng)。(6基本上沒有絲狀菌污泥膨脹問題。(4A/O 生物處理系統(tǒng) A/O 生物處理系統(tǒng)通常用于廢水的脫氮、脫磷,脫氮過程有硝化、反硝化兩部分組成,脫磷過程由厭氧和好氧兩部分組成。A/O 則同時進(jìn)行脫磷和脫氮。當(dāng)前我國 A/O 過程主要是用于生物脫氮。需要脫氮的廢水先進(jìn)入缺氧段與由硝化段來的回流水混合,利用廢水中的有機(jī)物作為電子供體將回流中的硝酸根和亞硝酸根還原為氮氣逸出,進(jìn)入好氧段進(jìn)一步去除廢水中的有機(jī)物,并將氨(銨態(tài)氮和有機(jī)氮化物氧化為硝酸根和亞硝酸根。 (5工程菌在廢水處理中的應(yīng)用石油

13、化工廢水中的一些人工合成的有機(jī)物利用自然生長的細(xì)菌進(jìn)行生物處理難以獲得理想的處理效果。但是通過人為的分子育種,物理化學(xué)處理技術(shù)和條件強(qiáng)制育種改變細(xì)菌的遺傳基因,將有用的變異菌種篩選出來,可顯著提高生物對生物廢水中特定組分的分解能力。 (6活性生物濾池活性生物濾池結(jié)合了曝氣池和生物濾池的特點,廢水與沉淀池的回流污泥相混合,由上部進(jìn)入生物濾池。出水一部分回流控制流量,其余入曝氣池進(jìn)一步處理,濾池部分的容積負(fù)荷 3.55.0KgBOD5/M3.d,BOD 去除率濾池部分為 5070%,過程總?cè)コ?90%以上?；钚陨餅V池過程在美國和加拿大得到廣泛應(yīng)用。1982 年我國在上海建成一座。該過程適應(yīng)于濃度

14、較高,波動較大的廢水處理,運(yùn)行穩(wěn)定,出水水質(zhì)好。三配套后處理有些石油化工方式經(jīng)二級處理后還殘留較多的難生物降解或非生物降解物質(zhì)致使排水不能符合排放標(biāo)準(zhǔn),特定場合提高對排放水質(zhì)的要求,以及處理后方式要進(jìn)行回用時,就要求對二級處理出水補(bǔ)充以后處理。后處理又稱作三級處理或深度處理。后處理中的除磷、除氮采用生物法同時可去除 COD 及 BOD,也可列入二級處理,其余后處理過程包括,懸浮固體去除,難(非生物降解物去除,溶解性固體去除及滅菌等,要根據(jù)具體情況采用。對于石油化工廢水來說主要是去除難(非生物降解物質(zhì)的去除,活性炭吸附是達(dá)到此目的的各種處理過程中技術(shù)經(jīng)濟(jì)最優(yōu)越的,當(dāng)前還沒有別的方法可與它比擬。由

15、于運(yùn)行費(fèi)用較高,以及一般情況下,也不要求排水達(dá)到很高的深度。在探求更經(jīng)濟(jì)的深度處理方法時,活性炭生物法(簡稱炭生物法是很有吸引力的。炭生物法主要有兩種類型。 1.顆粒活性炭生物膜法。顆粒活性炭生物膜法。二級處理出水通過保持在好氧狀態(tài)的活性炭層,炭層中微生物繁殖生長,活性炭吸附富集水中的有機(jī)物,被炭層中的微生物降解,進(jìn)活性炭的生物再生,這樣可以幾倍,幾十倍地延長活性炭的使用壽命,以至在一些情況下,只要定期地進(jìn)行反沖洗去除懸浮物和過剩的微生物,就可以長期運(yùn)行。2.粉末活性炭活性污泥法美國、西德的一些煉廠和石油化工均先后進(jìn)行粉末活性炭活性污泥法處理廢水的試驗,取得好的效果。我國一些煉廠如東方紅煉廠、

16、長嶺煉油廠也試投加粉末活性炭于生物曝氣池中,COD、BOD、酚等去除效率都有一定的提高。3.后絮凝法二級生物處理出水投加適量的絮凝劑,去除隨水流帶出的活性污泥和懸浮物。對水中 COD 和溶解性油也有一定的吸附效果。一般情況下,后絮凝可去除 1525%的 COD,是一種簡便易行的后處理方法,特別適合于出水 COD 接近于排放標(biāo)準(zhǔn)的煉廠和石油化工廠。實例:四實例:石油化工行業(yè)高濃度堿渣污水預(yù)處理技術(shù)煉油化工廠在加工過程中,產(chǎn)生和排出含污染物的工業(yè)廢水有:原油脫鹽水產(chǎn)品洗滌水氣提蒸氣冷凝水油罐脫水機(jī)泵冷卻水冷卻塔和鍋爐排污水等,其所產(chǎn)生的廢水量和污染物質(zhì)隨煉油廠類型及加工工藝不同而異煉油化工廠堿渣主

17、要來自常減壓催化生產(chǎn)的初常頂油和催化汽油催化柴油等油品用堿液進(jìn)行堿洗后的廢液,因被洗的產(chǎn)品不同,堿渣的性質(zhì)也不同,實際上堿渣中還含有許多可被回收利用的物質(zhì),通過各種回收方法可以把其中可利用的組分最大限度的提取,剩下的廢液體堿渣作為危廢排放, 排放的堿渣廢液中,通常其 COD 值都特別高,可高達(dá)數(shù)十萬,COD 及硫化物酚等污染物的排放量占煉油廠或石油化工污染物排放量的 20%30%,此外還含有大量的酚和環(huán)烷酸,這些物質(zhì)如不妥善處理,直接排放到全廠污水系統(tǒng),會給污水處理場生化系統(tǒng)帶來很大沖擊,嚴(yán)重影響污水處理場的正常運(yùn)行,堿渣污水直排污水系統(tǒng)一直是造成煉油石化行業(yè)污水處理場沖擊影響凈化水水質(zhì)的隱患

18、因此,必須采用行之有效的預(yù)處理方式對煉油化工廠的堿渣進(jìn)行必要的預(yù)處理工程實踐介紹 3.1 污水來源及水質(zhì)荊門分公司污水處理場于 2000 年擴(kuò)建為設(shè)計處理能力為 1000t/h,隨著加工深度的逐步提高,劣質(zhì)油參煉比例不斷增加,出水水質(zhì)的COD 值時有超標(biāo),很難穩(wěn)定達(dá)到一級排放標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)數(shù)據(jù)顯示進(jìn)入污水處理場的來水有著高濃度污染源,高濃度污染源水質(zhì)統(tǒng)計情況見表-1:根據(jù)表-1 進(jìn)行分析可以看出,前三類廢水的 COD 濃度都在 15000mg/l 以上,從濃度和水質(zhì)特性來看完全屬于高濃度難降解廢水,必須對這幾股高濃度的污水進(jìn)行預(yù)處理, 以確?？偝隹谂欧盼鬯姆€(wěn)定達(dá)標(biāo)3.2 工藝流程高濃度污水處理工程

19、的重點為 COD 的降解,對于高濃度的污水預(yù)處理工程,首先應(yīng)對進(jìn)入污水處理場的污水進(jìn)行分流,即必須將高濃度的污水與普通的污水在進(jìn)入污水處理場的構(gòu)筑物之前進(jìn)行分開,盡量減少高濃度污水量,以減少運(yùn)行費(fèi)用,高濃度堿渣污水經(jīng)單獨的物化處理后,進(jìn)入 IRBAF 生化處理單元,待 COD 大部分去除后,再進(jìn)入現(xiàn)有的污水生化處理系統(tǒng)處理至達(dá)標(biāo)排放的要求經(jīng)調(diào)研確定,高濃度堿渣污水處理流程為:3.3 主要構(gòu)筑物和設(shè)備工藝參數(shù) (1內(nèi)循環(huán) BAF 池:BAF 反應(yīng)池是利用原有的曝氣池進(jìn)行改造,共設(shè)置 8 間,單間池體規(guī)格:6750×3538×5600,每間處理水量為 15m3/h,填料容積為

20、62.5/ m3,停留時間4.17h, 填料高度 2.5m,曝氣量為 3Nm3/min,反沖洗風(fēng)量 40Nm3/min,反洗風(fēng)壓 0.45MPa (2內(nèi)循環(huán)接觸氧化池:處理水量 120 m3/h,填料容積為 1500 m3,停留時間 12.5h (3內(nèi)循環(huán)反沖洗系統(tǒng):內(nèi)循環(huán)反應(yīng)池共 8 間,每間池安裝氣動閥 2 臺,電磁閥 1 臺,依次為出水氣動閥反沖洗進(jìn)水氣動閥反沖洗風(fēng)電磁閥分別控制出水反沖洗進(jìn)水反沖洗進(jìn)風(fēng)的打開與關(guān)閉,以進(jìn)行 BAF 池的反沖洗的自動控制 (4泥水分離池:利用一間延時曝氣池改造為泥水分離池,有效容積為 150m3 3.4 IRBAF 處理系統(tǒng)運(yùn)行效果本工程已于 2006 年

21、12 月完成設(shè)計,2006 年 4 月建成投運(yùn),經(jīng)過一段時間的運(yùn)行,環(huán)保監(jiān)測部門對該工程進(jìn)行了驗收監(jiān)測,監(jiān)測結(jié)果如下表中:從表中可以看出高濃度的堿渣污水經(jīng)過物化處理和 IRBAF 的生化處理后,COD 值有很大程度的降解,從而給后續(xù)的生化處理提供了穩(wěn)定的水質(zhì),提高了污水處理場整個的抗沖擊能力,使該污水處理場在工程投用后出水水質(zhì)能穩(wěn)定達(dá)到國家綜合排放標(biāo)準(zhǔn)的一級排放標(biāo)準(zhǔn),其效果是十分顯著的 ,目前這項技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)多家石油石化企業(yè)應(yīng)用,取得了良好的效果3.5 工程設(shè)計特點本次設(shè)計為在原有的污水處理場進(jìn)行改造,內(nèi)容多流程長,設(shè)計中總結(jié)有以下特點: (1在整個污水處理場的改造過程中盡量利用原有構(gòu)筑物和

22、設(shè)施,在增加新工藝的同時中盡量通過設(shè)置閥門保持原有處理流程的暢通,使污水處理場可以根據(jù)來水的不同而靈活的調(diào)節(jié)流程,以節(jié)省能耗和提高污水處理場的抗沖擊能力 (2處理效率高,二級內(nèi)循環(huán)BAF 生物氧化池的 COD 降解速率為 7.26.0kg/m 3d,是普通工藝的 12-15 倍,內(nèi)循環(huán)接觸氧化池為 1.0kg/m 3d,是普通工藝的 2 倍 (3獨特的氣水聯(lián)合反沖洗技術(shù)使整個工藝運(yùn)行穩(wěn)定管理簡便自動化程度高,無需增加操作管理人員 4 主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)該改造項目工程總投資約 720 萬元,主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見下表從上表中可見該工藝處理高濃度的堿渣廢水運(yùn)行費(fèi)用低,噸水處理費(fèi)用僅 0.85 元/ m3

23、(不含折舊與人工費(fèi)用,年電耗費(fèi)用為 55.6 萬元(按 0.5 元/kw.h 計 5 結(jié)語對于一直困擾著煉油化工行業(yè)污水處理場的堿渣高濃度污水,經(jīng)過隔油氣浮等物化處理后,再進(jìn)入內(nèi)循環(huán)固定生物氧化床 IRBAF 工藝進(jìn)行生化預(yù)處理,能夠有效穩(wěn)定去除大部分COD,減輕后續(xù)普通生化處理工藝的處理負(fù)荷,提高整個污水處理場的抗沖擊能力,出水水質(zhì)穩(wěn)定,操作簡便工程造價和運(yùn)行費(fèi)用低,必將在煉油石化行業(yè)的堿渣高濃度污水處理的領(lǐng)域中得到較廣泛的應(yīng)用參考文獻(xiàn) 1王良均/吳孟周.石油化工廢水處理設(shè)計手冊M.北京:中國石化出版社,1996. 2馮敏.現(xiàn)代水處理技術(shù)M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006. 3 4 5王春麗

24、/米海蓉.給水排水工程專業(yè)英語.哈爾濱工程大學(xué)出版社 20061本文由ztq9495貢獻(xiàn)doc文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT,或下載源文件到本機(jī)查看。石油化工廢水處理工藝石油化工廢水處理工藝朱唐群給水排水 0601 0906104126 摘要:當(dāng)前,石油化工廢水治理技術(shù)的發(fā)展動向可以概括以三句話表示:加強(qiáng)預(yù)處理, 提高二級處理,配套后處理。給以相應(yīng)了解。同時講述石油化工行業(yè)高濃度堿渣污水的來源及成分,高濃度堿渣污水處理工藝方案和工藝流程的選擇,并著重介紹工程設(shè)計實例以及設(shè)計改造過程中的工藝特點和應(yīng)用情況一.加強(qiáng)預(yù)處理石油化工廢水種類繁多,組成復(fù)雜,特別是一些毒性大,抑制生

25、物降解和高濃度廢水,不把好預(yù)處理這一關(guān),就必然嚴(yán)重妨礙以致破壞廢水處理設(shè)施的正常運(yùn)行.關(guān)于加強(qiáng)預(yù)處理的重要意義越來越為人們所認(rèn)識,廣泛地開展試驗研究,取得了相當(dāng)大的進(jìn)展,成功地開發(fā)了許多行之有效的預(yù)處理技術(shù),保證了廢水生物處理設(shè)施的正常運(yùn)行. 1.含油廢水處理(包括高乳化廢水 含油廢水處理(包括高乳化廢水 (1高分子絮凝劑的研究和應(yīng)用:有機(jī)高分子絮凝劑較無機(jī)絮凝劑具有:用量少(無機(jī)絮凝劑的 1/101/40,使用范圍廣(PH 值 49,凈化效果好,廢渣生成量少含水率低,以及不增加水中含鹽量和廢渣中的金屬離子量,有利于水的再資源化等特點。美國許多煉油廠及石油化工廠已全部用有機(jī)絮凝劑取代無機(jī)絮凝劑

26、。有機(jī)高分子絮凝劑分為,陰離子型(聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉,陽離子型(聚胺型、季胺型、共聚型,和非離子型(聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯、水溶性尿素樹脂三類,其中陽離子型更適合于含油廢水處理。我國煉油及石油化工企業(yè)用于廢水處理的基本上是無機(jī)絮凝劑,必然造成廢渣生成量大和處理困難的問題,研制開發(fā)有機(jī)高分子絮凝劑已成為當(dāng)務(wù)之急。當(dāng)前,首先要將已研制成功的含油廢水處理用有機(jī)高分子絮凝劑迅速組織放大試生產(chǎn),并在現(xiàn)場使用取得經(jīng)驗,針對不同的處理對象,適用的絮凝劑的類型和品種也是不同的,如何正確地使用絮凝劑,從某種意義上說是一種“藝術(shù)”,現(xiàn)場試驗往往有著決定性意義,因此,要加強(qiáng)有機(jī)絮凝劑的研制開發(fā),在近期內(nèi)做到類型

27、和主要品種上基本配套。 (2聚結(jié)過濾除油聚結(jié)過濾是采用表面粗糙,油附著性強(qiáng),粒度適中,強(qiáng)度好的材料作聚結(jié)劑充填在床層內(nèi),對含油廢水起著聚結(jié)過濾作用,其過程可分為三個階段:1、油膜初生階段-含油廢水通過床層水中微細(xì)珠被聚結(jié)劑捕集,并在其表面擴(kuò)展,形成油膜; 2 油膜增厚階段隨著油珠捕集量增多,油膜增厚,并滯留在床層空隙內(nèi);3、脫膜階段床層中的聚結(jié)油和凝聚油被通過床層的水流拽帶向前延伸。聚結(jié)除油主要利用第 1、第 2 兩段。進(jìn)入第三階段后,出水中油含量開始增高。此時應(yīng)停止運(yùn)行進(jìn)行反沖洗,使附著的油和懸浮物從聚結(jié)劑表面脫落,形成較大的顆粒,用重力沉降分離。有試驗得出結(jié)論:聚結(jié)過濾過程中>15u

28、 的油珠基本去除,<10u 的油珠也去除 60%,經(jīng)二級聚結(jié)過濾后,廢水中油含量由 25142 降至 632mg/l,除油效果優(yōu)于浮選法 (出水油含量 151mg/l符合生物處理進(jìn)水水質(zhì)要求。此外,與浮選法對比,廢渣減少 70%,節(jié)電 30%,水處理成本降低 31%。此工藝具有流程簡單,便于操作管理,裝置緊湊,占地少的特點,為自動控制創(chuàng)造了有利條件。聚結(jié)過濾法處理低乳化程度含油廢水時不需投加絮凝劑,廢水中表面性位置較多時,要投加少量的絮凝劑進(jìn)行破穩(wěn)聚結(jié)。 (2乳化油廢水治理煉油廠和石油化工廠在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高乳化程度廢水(如柴油堿精制水洗水,重油及污油罐切水,洗槽站洗滌水等與含油廢水相

29、混合時,使本來輕度乳化的廢水變成乳化嚴(yán)重,破壞隔油、浮選過程的正常進(jìn)行,通常采用的加熱,酸化和投加破乳劑等處理乳化油廢水的方法,分別存在能耗高,加酸(PH<3藥劑消耗量相當(dāng)大的問題,而且往往破乳效果不理想。有試驗表明,采用交流不對稱脈沖電絮凝的方法處理乳化油廢水取得了良好效果。電絮凝法破乳是利用外電場作用,陽極上的鐵被氧化溶出生成活性很強(qiáng)的新生鐵離子,并與陰極產(chǎn)生的氫氧根離子作用,形成多價的氫氧化鐵,具有很強(qiáng)的絮凝作用和吸附作用。除油以外,對 COD 也有相當(dāng)?shù)奶幚硇Ч＿^程的耗鐵量以 Fe/(油,COD 計為 0.030.04。產(chǎn)渣量為少量的 0.2%(含水率 91%。 2.高濃度及難

30、生物降解廢水處理石油化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中排出的高濃度廢水,完善降解性較好的適宜于采用厭氧生物法處理,對生物降解過程有抑制作用或不能生物降解的則采用化學(xué)或物理方法處理。 (1厭氧生物處理厭氧生物法具有能耗少并可回收生物氣作能量源,無機(jī)養(yǎng)料需要量少,處理費(fèi)用低,過剩污泥少等特點,70 年代后期至 80 年代發(fā)展的高效生物反應(yīng)器床層生物量高, 適 合于處理高濃度廢水。 此外, 厭 氧生物過程中的水解發(fā)酵階段有很大的可塑性, 經(jīng)過 適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)馴化后對于難生物降解的有 機(jī)物也有相當(dāng)好的降解效果, 在石油化工廢水 治理中日益受到重視。 (2化學(xué)及物理方法處 理 抑制生物降解及難生物降解的高濃度廢水是石油化

31、工企業(yè)廢水處理中的主要難點。這 部 分廢水能否得到妥善處理是影響石油化工企業(yè)排水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵。 國內(nèi)外對 此都非常 重視,針對具體情況采取措施并開發(fā)了一些技術(shù),取得到一定效果。但是,離基本 解決 還有 相當(dāng) 大的距 離, 需要 繼續(xù) 努力進(jìn) 行試 驗研 究開 發(fā)新技 術(shù)。 美國 J.A.Karoly 等開發(fā)了循環(huán)蒸發(fā)-氣相催化氧化法處理煉油廠高濃度廢水的技 術(shù)。廢水從下 端進(jìn)入到蒸發(fā)器, 通過換熱器循環(huán)加熱升溫后, 返回蒸發(fā)器通過部分水 蒸發(fā)釋放熱量, 蒸汽 經(jīng)壓縮并和氧混合通過催化氧化反應(yīng)器, 99%以上的有機(jī)物被分 解, 熱氣體與循環(huán) (鹽 水換 熱冷凝并回用,鹽水漿液中固體可達(dá) 5

32、060%,可進(jìn)行 副產(chǎn)品回收或穩(wěn)定性,妥善處理。 當(dāng)有機(jī)物氧化產(chǎn)生的熱量超過熱損失和排料帶出的 熱量時, 不需補(bǔ)充熱量, 過程熱量不足時 則需補(bǔ)充和入蒸汽。 此過程適合于處理所含 有機(jī)物的沸點不太高 (如 <300 的廢水, 特別適 合于可回收固體 (或高濃度 無機(jī)副產(chǎn) 物的場合。 二. 提高二級處理 二級 (生物 處理是有機(jī) 廢水的主要環(huán)節(jié), 一般情況下, 經(jīng)過二級處理后的廢水就基本 上到達(dá)當(dāng)前的排放標(biāo)準(zhǔn), 當(dāng)二 級處理后廢水中難 (非 生物降解物質(zhì)相當(dāng)多以致達(dá)不到 排放標(biāo)準(zhǔn)時,還需要補(bǔ)充以后處理。 石油化工廢水種類繁多, 組成復(fù)雜, 往往含有相 當(dāng)數(shù)量較難生物降解的物質(zhì)和一些特殊的化

33、 合物, 通常的生物處理過程就難適應(yīng)。 此 外, 國家 (或地方 對廢水排放的要求趨向嚴(yán)格, 如 對排水中氮化物要加限制,也要求 二級處理過程的能力和水平進(jìn)一步提高。 如何提高生物 處理過程, 針對石油化工企業(yè)的具體情況可概括為:兩高、 一低、 一適 應(yīng)。 亦即:高泥齡 (長 生物保留時間 , 高生物濃度, 低生物負(fù)荷和適應(yīng)特殊化合物。 (1生物處理過程中活性污泥 和生物膜對廢水中有機(jī)物的吸附速度是很快的, 在幾分 鐘內(nèi)就能完成, 而對于石油化工廢水 中的難生物降解的有機(jī)物, 往往需要幾十天才能 完成降解, 這就要生物處理過程保持高泥齡; (2按照莫諾特基質(zhì)去除動力學(xué)方程生 物處理過程的出水濃

34、度與生物負(fù)荷密切相關(guān),要提高 處理深度、改善出水水質(zhì)以及使 生物氧化達(dá)到硝化階段都要較低的生物負(fù)荷; (3在低生物 負(fù)荷下要保持及提高原有 處理效率, 就得提高生物反應(yīng)器的生物濃度, 此外從生物生長動力 學(xué)方程來看,提高 反應(yīng)器生物濃度,降低生物負(fù)荷都有利于減少過剩污泥量; (4一些石油 化工廢水中 含有氰化物、 硫化物、 硫氰化物和有機(jī)氰化物 (衾類 等, 需要經(jīng)過特定的培養(yǎng)馴 化后 才能提高微生物的適應(yīng)能力。 (1程序間歇式活性污泥過程 (SBR 近些年來由于自動控 制技術(shù)的發(fā)展, 間歇式活性污泥過程 (SBR由于它固有長處和又 重新引起人們的興趣。 SBR 過 程的基本點是在一個池子內(nèi)按

35、照程序自控地進(jìn)行,充水 (進(jìn)水 、曝氣 (反應(yīng) 、沉降、排水、 閑置等步驟,對于單個池子來說是間歇操作,幾 個池子并聯(lián)起來又成了連續(xù)地進(jìn)水,出水。 其特點是 (1省去了沉淀池和污泥回流設(shè) 施, 簡化了設(shè)備, 降低了建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用 (2操作靈 活,可按照混合式、推流式及硝 化-反硝化等方式操作,并可按要求規(guī)定,各步驟的時間, 及操作循環(huán)周期。 (3在 幾乎靜止的情況下沉降, 效果好, 污泥流失少。 (4按有利的方式供 氧 (空氣 節(jié)省能 耗提高氧利用率。 (5耐沖擊, 抵抗水質(zhì)、 水量波動的能力強(qiáng)。 (6基本上沒 有絲狀菌 污泥膨脹問題。(4A/O 生物處理系統(tǒng) A/O 生物處理系統(tǒng)通常用于廢水

36、的脫氮、 脫磷, 脫氮過程有硝化、 反硝化兩部分組 成, 脫磷過程由厭氧和好氧兩部分組成。 A/O 則同時進(jìn)行脫磷和脫氮。 當(dāng)前 我國 A/O 過程主要是用于生物脫氮。 需要脫氮的廢水先進(jìn)入缺氧段與由硝化段來的回流水混 合, 利用廢水中的有機(jī)物作為電子供體將回流中的硝酸根和亞硝酸根還原為氮氣逸 出, 進(jìn)入 好氧段進(jìn)一步去除廢水中的有機(jī)物,并將氨 (銨 態(tài)氮和有機(jī)氮化物氧化為硝 酸根和亞硝酸 根。 (5工程菌在廢水處理中的應(yīng)用 石油化工廢水中的一些人工合成的有機(jī)物利用自然生長 的細(xì)菌進(jìn)行生物處理 難以獲 得理想的處理效果。但是通過人為的分子育種,物理化學(xué)處理技術(shù)和條件強(qiáng)制育種改 變細(xì)菌的遺傳基因

37、, 將有用的變異菌種篩選出來, 可顯著提高生物對 生物廢水中特定 組分的分解能力。 (6活性生物濾池 活性生物濾池結(jié)合了曝氣池和生物濾 池的特點, 廢水與沉淀池的回流污泥相混合, 由 上部進(jìn)入生物濾池。 出水一部分回流控制流 量,其余入曝氣池進(jìn)一步處理,濾池部分 的容積負(fù)荷 3.55.0KgBOD5/M3.d,BOD 去除率濾 池部分為 5070%, 過程總?cè)コ?90%以上。 活性生物濾池過程在美國和加拿大得到廣泛應(yīng) 用。 1982 年我國在上海建成一 座。該過程適應(yīng)于濃度較高,波動較大的廢水處理,運(yùn)行穩(wěn) 定,出水水質(zhì)好。 三 配套后處理有些石油化工方式經(jīng)二級處理后還殘留較多的難生物降解或非生

38、物降解物質(zhì)致使排水 不能符合排放標(biāo)準(zhǔn), 特定場合提高對排放水質(zhì)的要求, 以及處理后方式要進(jìn)行回用 時, 就要 求對二級處理出水補(bǔ)充以后處理。 后處理又稱作三級處理或深度處理。 后處理中的除磷、 除 氮采用生物法同時可去除 COD 及 BOD, 也可列入二級處理, 其余后處理過程包括, 懸浮固體 去除, 難 (非 生物 降解物去除, 溶解性固體去除及滅菌等, 要根據(jù)具體情況采用。 對于石油 化工廢水來 說主要是去除難 (非 生物降解物質(zhì)的去除, 活性炭吸附是達(dá)到此目的的各種處理 過程 中技術(shù)經(jīng)濟(jì)最優(yōu)越的, 當(dāng)前還沒有別的方法可與它比擬。 由于運(yùn)行費(fèi)用較高, 以及一 般 情況下, 也不要求排水達(dá)到

39、很高的深度。 在探求更經(jīng)濟(jì)的深度處理方法時, 活性炭 生物法 (簡 稱炭生物法 是很有吸引力的。炭生物法主要有兩種類型。 1.顆粒活性炭生物膜法。 顆粒 活性炭生物膜法。 二級處理出水通過保持在好氧狀態(tài)的活性炭層,炭層中微生物繁殖生長, 活性炭吸附 富集水中的有機(jī)物, 被炭層中的微生物降解, 進(jìn)活性炭的生物再生, 這樣可以幾 倍, 幾十倍地延長活性炭的使用壽命, 以至在一些情況下, 只要定期地進(jìn)行反沖洗去除懸 浮 物和過剩的微生物,就可以長期運(yùn)行。2.粉末活性炭活性污泥法 美國、西德的一些煉廠和石油化工均先后進(jìn)行粉末活性炭活 性污泥法處理廢水的試 驗, 取得好的效果。 我國一些煉廠如東方紅煉廠

40、、 長嶺煉油廠也試投 加粉末活性炭于 生物曝氣池中, COD 、 BOD 、 酚等去除效率都有一定的提高。 3. 后絮凝法 二 級生物處理出水投加適量的絮凝劑, 去除隨水流帶出的活性污泥和懸浮物。 對水中 COD 和溶 解性油也有一定的吸附效果。一般情況下,后絮凝可去除 1525%的 COD, 是一種簡便易 行的后處理方法, 特別適合于出水 COD 接近于排放標(biāo)準(zhǔn)的煉廠和石油化 工廠。 實例:四 實 例:石油化工行業(yè)高濃度堿渣污水預(yù)處理技術(shù) 煉油化工廠在加工過程中 , 產(chǎn)生和排出含污染 物的工業(yè)廢水有 :原油脫鹽水產(chǎn)品洗 滌水氣提蒸氣冷凝水油罐脫水機(jī)泵冷卻水冷卻塔和鍋爐 排污水等 , 其所產(chǎn)生

41、的廢 水量和污染物質(zhì)隨煉油廠類型及加工工藝不同而異煉油化工廠堿渣 主要來自常減壓 催化生產(chǎn)的初常頂油和催化汽油催化柴油等油品用堿液進(jìn)行堿洗后的廢液 , 因被洗的 產(chǎn)品不同 , 堿渣的性質(zhì)也不同 , 實際上堿渣中還含有許多可被回收利用的物質(zhì) , 通過 各種 回收方法可以把其中可利用的組分最大限度的提取 , 剩下的廢液體堿渣作為危廢排放 , 排放的堿渣廢液中 , 通常其 COD 值都特別高 , 可高達(dá)數(shù)十萬 ,COD 及硫化物酚等污染 物的排 放量占煉油廠或石油化工污染物排放量的 20%30%,此外還含有大量的酚和 環(huán)烷酸 , 這些物 質(zhì)如不妥善處理 , 直接排放到全廠污水系統(tǒng) , 會給污水處理場

42、生化系統(tǒng)帶 來很大沖擊 , 嚴(yán)重影 響污水處理場的正常運(yùn)行 , 堿渣污水直排污水系統(tǒng)一直是造成煉油 石化行業(yè)污水處理場沖擊 影響凈化水水質(zhì)的隱患因此 , 必須采用行之有效的預(yù)處理 方式對煉油化工廠的堿渣進(jìn)行必要 的預(yù)處理 工程實踐介紹 3.1 污水來源及水質(zhì) 荊門分公司污水處理場于 2000 年擴(kuò)建為設(shè) 計處理能力為 1000t/h,隨著加工深度的 逐步提高 , 劣質(zhì)油參煉比例不斷增加 , 出水水質(zhì)的 COD 值時有超標(biāo) , 很難穩(wěn)定達(dá)到一級 排放標(biāo)準(zhǔn) , 經(jīng)數(shù)據(jù)顯示進(jìn)入污水處理場的來水有著高濃 度污染源 , 高濃度污染源水質(zhì)統(tǒng) 計情況見表 -1:根據(jù)表 -1 進(jìn)行分析可以看出 , 前三類廢水

43、的 COD 濃度都在 15000mg/l 以上 , 從濃度 和 水質(zhì)特性來看完全屬于高濃度難降解廢水 , 必須對這幾股高濃度的污水進(jìn)行預(yù)處理 , 以確保 總出口排放污水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)3.2 工藝流程 高濃度污水處理工程的重點為 COD 的降解 , 對于高濃度的污水預(yù)處理工 程 , 首先應(yīng) 對進(jìn)入污水處理場的污水進(jìn)行分流 , 即必須將高濃度的污水與普通的污水在進(jìn)入 污水 處理場的構(gòu)筑物之前進(jìn)行分開 , 盡量減少高濃度污水量 , 以減少運(yùn)行費(fèi)用 , 高濃度堿渣污 水經(jīng)單獨的物化處理后 , 進(jìn)入 IRBAF 生化處理單元 , 待 COD 大部分去除后 , 再進(jìn)入現(xiàn)有 的污 水生化處理系統(tǒng)處理至達(dá)標(biāo)排放的

44、要求經(jīng)調(diào)研確定 , 高濃度堿渣污水處理流程為 :3.3 主要構(gòu)筑物和設(shè)備工藝參數(shù) (1內(nèi)循環(huán) BAF 池 :BAF 反應(yīng)池是利用原有的曝氣池進(jìn) 行改造 , 共設(shè)置 8 間 , 單間池 體規(guī)格 :6750×3538×5600, 每間處理水量為 15m3/h,填料容積 為 62.5/ m3,停留時間 4.17h, 填料高度 2.5m,曝氣量為 3Nm3/min,反沖洗風(fēng)量 40Nm3/min,反洗風(fēng)壓 0.45MPa (2內(nèi)循環(huán)接觸氧化池 :處理水量 120 m3/h,填料容積為 1500 m3,停留時 間 12.5h (3內(nèi)循環(huán)反沖洗系統(tǒng) :內(nèi)循環(huán)反應(yīng)池共 8 間 , 每間池

45、安裝氣動閥 2 臺 , 電磁閥 1 臺 , 依 次為出水氣動閥反沖洗進(jìn)水氣動閥反沖洗風(fēng)電磁閥分別控制出水反沖洗進(jìn)水反 沖洗 進(jìn)風(fēng)的打開與關(guān)閉 , 以進(jìn)行 BAF 池的反沖洗的自動控制 (4泥水分離池 :利用一間延時曝氣 池改造為泥水分離池 , 有效容積為 150m3 3.4 IRBAF 處理系統(tǒng)運(yùn)行效果 本工程已于 2006 年 12 月完成設(shè)計 ,2006 年 4 月建成投運(yùn) , 經(jīng)過一段時間的運(yùn)行 , 環(huán) 保監(jiān)測部門對該工程進(jìn)行 了驗收監(jiān)測 , 監(jiān)測結(jié)果如下表中 :從表中可以看出高濃度的堿渣污水經(jīng)過物化處理和 IRBAF 的生化處理后 ,COD 值 有很 大程度的降解 , 從而給后續(xù)的生化

46、處理提供了穩(wěn)定的水質(zhì) , 提高了污水處理場整個 的抗沖擊 能力 , 使該污水處理場在工程投用后出水水質(zhì)能穩(wěn)定達(dá)到國家綜合排放標(biāo)準(zhǔn) 的一級排放標(biāo)準(zhǔn) , 其效果是十分顯著的 ,目前這項技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)多家石油石化企業(yè) 應(yīng)用 , 取得了良好的效果 3.5 工程設(shè)計特點 本次設(shè)計為在原有的污水處理場進(jìn)行改造 , 內(nèi)容多流程長 , 設(shè)計中總結(jié)有 以下特 點 : (1在整個污水處理場的改造過程中盡量利用原有構(gòu)筑物和設(shè)施 , 在增加新工藝 的 同時中盡量通過設(shè)置閥門保持原有處理流程的暢通 , 使污水處理場可以根據(jù)來水的不 同 而靈活的調(diào)節(jié)流程 , 以節(jié)省能耗和提高污水處理場的抗沖擊能力 (2處理效率高 , 二

47、級內(nèi)循環(huán) BAF 生物氧化池的 COD 降解速率為 7.26.0kg/m 3d,是普通工藝的 12-15 倍 , 內(nèi)循環(huán)接觸 氧化池為 1.0kg/m 3d,是普通工藝的 2 倍 (3獨特的氣水聯(lián)合反沖洗技術(shù)使整個工藝運(yùn)行 穩(wěn)定管理簡便自動化程度高 , 無 需增加操作管理人員 4 主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) 該改造項目工程 總投資約 720 萬元 , 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見下表從上表中可見該工藝處理高濃度的堿渣廢水運(yùn)行費(fèi)用低 , 噸水處理費(fèi)用僅 0.85 元 / m3(不含折舊與人工費(fèi)用 , 年電耗費(fèi)用為 55.6 萬元 (按 0.5 元 /kw.h 計 5 結(jié)語對于一直困擾著煉油化工行業(yè)污水處理場的堿渣高

48、濃度污水 , 經(jīng)過隔油氣浮等物 化處理 后 , 再進(jìn)入內(nèi)循環(huán)固定生物氧化床 IRBAF 工藝進(jìn)行生化預(yù)處理 , 能夠有效穩(wěn)定去 除大部分 COD, 減輕后續(xù)普通生化處理工藝的處理負(fù)荷 , 提高整個污水處理場的抗沖擊 能力 , 出水水質(zhì) 穩(wěn)定 , 操作簡便工程造價和運(yùn)行費(fèi)用低 , 必將在煉油石化行業(yè)的堿渣高 濃度污水處理的領(lǐng)域 中得到較廣泛的應(yīng)用 參考文獻(xiàn) 1王良均 /吳孟周 . 石油化工廢水處理設(shè)計手冊 M.北京 :中 國石化出版社 ,1996. 2馮敏 . 現(xiàn)代水處理技術(shù) M.北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2006. 3 4 5王春麗 /米海蓉 . 給水排水工程專業(yè)英語 . 哈爾濱工程大學(xué)出版社

49、 20061本文由 ztq9495貢獻(xiàn)doc文檔可能在 WAP 端瀏覽體驗不佳。建議您優(yōu)先選擇 TXT ,或下載源文件到本機(jī)查看。 石油化工廢水處理工藝 石油化工廢水處理工藝朱唐群 給水排水 0601 0906104126 摘要:當(dāng)前 , 石油化工廢水治理技術(shù)的發(fā)展動向可以 概括以三句話表示 :加強(qiáng)預(yù)處理 , 提高二級處理 , 配套后處理。給以相應(yīng)了解。同時講述石油 化工行業(yè)高濃度堿渣污水 的來源及成分 , 高濃度堿渣污水處理工藝方案和工藝流程的選擇 , 并著重介紹工程設(shè)計 實例以及設(shè)計改造過程中的工藝特點和應(yīng)用情況 一 . 加強(qiáng)預(yù)處理 石油 化工廢水種類繁多 , 組成復(fù)雜 , 特別是一些毒性

50、大 , 抑制生物降解和高濃度廢 水 , 不把好預(yù)處理這一關(guān) , 就必然嚴(yán)重妨礙以致破壞廢水處理設(shè)施的正常運(yùn)行 . 關(guān)于加 強(qiáng)預(yù)處理的重要意義 越來越為人們所認(rèn)識 , 廣泛地開展試驗研究 , 取得了相當(dāng)大的進(jìn) 展 , 成功地開發(fā)了許多行之有 效的預(yù)處理技術(shù) , 保證了廢水生物處理設(shè)施的正常運(yùn)行 . 1.含油廢水處理 (包括高乳化廢水 含油廢水處理 (包括高乳化廢水 (1高分子絮凝劑的研究和應(yīng)用:有機(jī)高分子絮凝劑較無機(jī) 絮凝劑具有:用量少 (無機(jī)絮凝劑的 1/101/40, 使用范 圍廣 (PH 值 49 , 凈化效果好, 廢渣生成量少含水率低, 以及不增加水中含鹽量和 廢渣中的金屬離子量, 有利

51、于水的再資源 化等特點。美國許多煉油廠及石油化工廠已 全部用有機(jī)絮凝劑取代無機(jī)絮凝劑。 有機(jī)高分 子絮凝劑分為, 陰離子型 (聚丙烯酰胺、 聚丙烯酸鈉 , 陽離子型 (聚胺型、 季胺型、 共聚型 , 和非離子型 (聚丙烯酰胺、 聚氧化乙烯、 水溶性尿素樹脂 三類, 其中陽離子型更適合于含油 廢水處理。 我國煉油及石油化工企業(yè)用于廢水處理的基本上是無機(jī)絮凝劑, 必然造成廢渣生 成量 大和處理困難的問題, 研制開發(fā)有機(jī)高分子絮凝劑已成為當(dāng)務(wù)之急。 當(dāng)前, 首先要將 已 研制成功的含油廢水處理用有機(jī)高分子絮凝劑迅速組織放大試生產(chǎn),并在現(xiàn)場使用 取得經(jīng) 驗, 針對不同的處理對象, 適用的絮凝劑的類型和

52、品種也是不同的, 如何正確 地使用絮凝劑, 從某種意義上說是一種“藝術(shù)” ,現(xiàn)場試驗往往有著決定性意義,因 此,要加強(qiáng)有機(jī)絮凝劑 的研制開發(fā), 在近期內(nèi)做到類型和主要品種上基本配套。 (2聚結(jié)過濾除油 聚結(jié)過濾是采用 表面粗糙, 油附著性強(qiáng), 粒度適中, 強(qiáng)度好的材料作聚結(jié)劑充填在床 層內(nèi), 對含油廢水起著 聚結(jié)過濾作用,其過程可分為三個階段:1、油膜初生階 段-含油廢水通過床層水中微 細(xì)珠被聚結(jié)劑捕集, 并在其表面擴(kuò)展, 形成油膜; 2 油膜增厚階段隨著油珠捕集量增多, 油膜增厚,并滯留在床層空隙內(nèi); 3、脫 膜階段床層中的聚結(jié)油和凝聚油被通過床層的 水流拽帶向前延伸。聚結(jié)除油主要 利用第

53、1、第 2 兩段。進(jìn)入第三階段后,出水中油含量 開始增高。 此時應(yīng)停止運(yùn)行進(jìn) 行反沖洗, 使附著的油和懸浮物從聚結(jié)劑表面脫落, 形成較大 的顆粒,用重力沉降分離。 有試驗得出結(jié)論:聚結(jié)過濾過程中 >15u 的油珠基本去除, <10u 的油珠也去除 60%, 經(jīng)二級聚結(jié)過濾后, 廢水中油含量由 25142 降至 632mg/l, 除油效果優(yōu)于浮選法 (出水 油含量 151mg/l符合生物處理進(jìn)水水質(zhì)要求。 此外, 與浮選法對比, 廢渣減 少 70%, 節(jié) 電 30%,水處理成本降低 31%。 此工藝具有流程簡單,便于操作管理,裝置緊湊,占地少 的特點,為自動控制創(chuàng)造了 有利條件。 聚

54、結(jié)過濾法處理低乳化程度含油廢水時不需投加絮 凝劑, 廢水中表面性位置較多時, 要投加少量的絮凝劑進(jìn)行破穩(wěn)聚結(jié)。 (2乳化油廢水治理 煉油廠和石油化工廠在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高乳化程度廢水 (如柴油堿精制水洗水,重 油及污 油罐切水,洗槽站洗滌水等 與含油廢水相混合時,使本來輕度乳化的廢水變 成乳化嚴(yán)重, 破壞隔油、 浮選過程的正常進(jìn)行, 通常采用的加熱, 酸化和投加破乳劑 等處理乳化油廢水的 方法,分別存在能耗高,加酸 (PH<3藥劑消耗量相當(dāng)大的問題, 而且往往破乳效果不理想。 有試驗表明,采用交流不對稱脈沖電絮凝的方法處理乳化 油廢水取得了良好效果。 電絮凝 法破乳是利用外電場作用, 陽

55、極上的鐵被氧化溶出生成活性很強(qiáng)的新生鐵離 子, 并與陰極產(chǎn) 生的氫氧根離子作用,形成多價的氫氧化鐵,具有很強(qiáng)的絮凝作用和 吸附作用。除油以外, 對 COD 也有相當(dāng)?shù)奶幚硇Ч?過程的耗鐵量以 Fe/(油, COD 計為 0.030.04。 產(chǎn)渣量為少 量的 0.2%(含水率 91% 。 2.高濃度及難生物降解廢水處理 石油化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中 排出的高濃度廢水, 完善降解性較好的適宜于采用厭氧生 物法處理, 對生物降解過程有抑制 作用或不能生物降解的則采用化學(xué)或物理方法處 理。 (1厭氧生物處理 厭氧生物法具有能 耗少并可回收生物氣作能量源, 無機(jī)養(yǎng)料需要量少, 處理費(fèi)用低, 過剩污泥少等特

56、點, 70 年 代后期至 80 年代發(fā)展的高效生物反應(yīng)器床層生物量高, 適 合于處理高濃度廢水。 此外, 厭 氧生物過程中的水解發(fā)酵階段有很大的可塑性, 經(jīng)過 適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)馴化后對于難生物降解的有 機(jī)物也有相當(dāng)好的降解效果, 在石油化工廢水 治理中日益受到重視。 (2化學(xué)及物理方法處 理 抑制生物降解及難生物降解的高濃度廢水是石油化工企業(yè)廢水處理中的主要難點。這 部分廢水能否得到妥善處理是影響石油化工企業(yè)排水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵。 國內(nèi)外對 此都非常 重視,針對具體情況采取措施并開發(fā)了一些技術(shù),取得到一定效果。但是,離基本 解決 還有 相當(dāng) 大的距 離, 需要 繼續(xù) 努力進(jìn) 行試 驗研 究開 發(fā)新

57、技 術(shù)。 美國 J.A.Karoly 等開發(fā)了循環(huán)蒸發(fā)-氣相催化氧化法處理煉油廠高濃度廢水的技 術(shù)。廢水從下 端進(jìn)入到蒸發(fā)器, 通過換熱器循環(huán)加熱升溫后, 返回蒸發(fā)器通過部分水 蒸發(fā)釋放熱量, 蒸汽 經(jīng)壓縮并和氧混合通過催化氧化反應(yīng)器, 99%以上的有機(jī)物被分 解, 熱氣體與循環(huán) (鹽 水換 熱冷凝并回用,鹽水漿液中固體可達(dá) 5060%,可進(jìn)行 副產(chǎn)品回收或穩(wěn)定性,妥善處理。 當(dāng)有機(jī)物氧化產(chǎn)生的熱量超過熱損失和排料帶出的 熱量時, 不需補(bǔ)充熱量, 過程熱量不足時 則需補(bǔ)充和入蒸汽。 此過程適合于處理所含 有機(jī)物的沸點不太高 (如 <300 的廢水, 特別適 合于可回收固體 (或高濃度 無

58、機(jī)副產(chǎn) 物的場合。 二. 提高二級處理 二級 (生物 處理是有機(jī) 廢水的主要環(huán)節(jié), 一般情況下, 經(jīng)過二級處理后的廢水就基本 上到達(dá)當(dāng)前的排放標(biāo)準(zhǔn), 當(dāng)二 級處理后廢水中難 (非 生物降解物質(zhì)相當(dāng)多以致達(dá)不到 排放標(biāo)準(zhǔn)時,還需要補(bǔ)充以后處理。 石油化工廢水種類繁多, 組成復(fù)雜, 往往含有相 當(dāng)數(shù)量較難生物降解的物質(zhì)和一些特殊的化 合物, 通常的生物處理過程就難適應(yīng)。 此 外, 國家 (或地方 對廢水排放的要求趨向嚴(yán)格, 如 對排水中氮化物要加限制,也要求 二級處理過程的能力和水平進(jìn)一步提高。 如何提高生物 處理過程, 針對石油化工企業(yè)的具體情況可概括為:兩高、 一低、 一適 應(yīng)。 亦即:高泥齡

59、 (長 生物保留時間 , 高生物濃度, 低生物負(fù)荷和適應(yīng)特殊化合物。 (1生物處理過程中活性污泥 和生物膜對廢水中有機(jī)物的吸附速度是很快的, 在幾分 鐘內(nèi)就能完成, 而對于石油化工廢水 中的難生物降解的有機(jī)物, 往往需要幾十天才能 完成降解, 這就要生物處理過程保持高泥齡; (2按照莫諾特基質(zhì)去除動力學(xué)方程生 物處理過程的出水濃度與生物負(fù)荷密切相關(guān),要提高 處理深度、改善出水水質(zhì)以及使 生物氧化達(dá)到硝化階段都要較低的生物負(fù)荷; (3在低生物 負(fù)荷下要保持及提高原有 處理效率, 就得提高生物反應(yīng)器的生物濃度, 此外從生物生長動力 學(xué)方程來看,提高 反應(yīng)器生物濃度,降低生物負(fù)荷都有利于減少過剩污泥量; (4一些石油 化工廢水中 含有氰化物、 硫化物、 硫氰化物和有機(jī)氰化物 (衾類 等, 需要經(jīng)過特定的培養(yǎng)馴 化后 才能提高微生物的適應(yīng)能力。 (1程序間歇式活性污泥過程 (SBR 近些年來由于自動控 制技術(shù)的發(fā)展, 間歇式活性污泥過程 (SBR由于它固有長處和又 重新引起人們的興趣。 SBR 過 程的基本點是在一個池子內(nèi)按照程序自控地進(jìn)行,充水 (進(jìn)水 、曝氣 (反應(yīng)