【煉油堿渣廢水處理方法及水質(zhì)分析實(shí)驗(yàn)研究（論文9500字）】

煉油堿渣廢水處理方法及水質(zhì)分析實(shí)驗(yàn)研究目錄TOC\o"1-3"\h\u19251一、緒論 1233911.1煉油堿渣廢水的來源、組成及危害 170411.1.1煉油堿渣廢水的來源 1238941.1.2煉油堿渣廢水的組成 1216571.1.3煉油堿渣廢水的危害 2118361.2煉油堿渣廢水處理方法 2168971.2.1直接處理法 2183891.2.2物理法 2187841.2.3化學(xué)法 3185221.2.4生物法 4190841.2.5多種工藝聯(lián)合處理 4268141.3課題研究意義 4310421.4研究思路及方法 414875二、煉油堿渣廢水的水質(zhì)分析 6177482.1實(shí)驗(yàn)儀器和試劑 629622.1.1實(shí)驗(yàn)儀器 6198542.1.2實(shí)驗(yàn)試劑 792512.2實(shí)驗(yàn)方法 8314112.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果 106216三、逐級(jí)減量法處理煉油堿渣廢水的實(shí)驗(yàn) 1128573.1中合法處理煉油堿渣廢水 113403.1.1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 11238973.1.2中合后常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)測試分析 12196883.2吸附法處理煉油堿渣廢水 12301633.2.1吸附劑的表征與刷選 12197093.2.2吸附后常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)測試分析 13265383.3水蒸氣蒸餾法處理煉油堿渣廢水 14136533.3.1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 14145083.3.2蒸餾后常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)測試分析 1422862四、結(jié)論 1526722參考文獻(xiàn) 17一、緒論1.1煉油堿渣廢水的來源、組成及危害1.1.1煉油堿渣廢水的來源在石油煉制過程中通常會(huì)用催化裂化、催化加氫、催化重整、和減壓、常壓蒸餾等工藝來生產(chǎn)柴油、汽油等化工產(chǎn)品。為了提高產(chǎn)品的純度和品質(zhì)，煉油廠通常采用堿洗精制的方法脫除產(chǎn)品中的雜質(zhì)，從而滿足液化氣和油品的質(zhì)量要求。在堿洗精制過程中用一定濃度的NaOH溶液來洗滌油品，使油水實(shí)現(xiàn)分離。當(dāng)洗油堿液中NaOH的濃度低于一定的值后，將其排除循環(huán)洗滌系統(tǒng)，排放出的廢堿液即為煉油堿渣廢水。堿洗精制過程中所排放出的煉油堿渣廢水具有COD值高、臭味大、色澤深、pH值高、難處理等特點(diǎn)。1.1.2煉油堿渣廢水的組成煉油堿渣廢水主要含有機(jī)污染物、無機(jī)污染物和反應(yīng)殘余物門，其中有機(jī)污染物有酚類、環(huán)烷酸、烷烴和有毒硫化物等，無機(jī)污染物有硫化鈉，酚鈉鹽，環(huán)烷酸鹽等，反應(yīng)殘余物主要是游離氫氧化鈉等。不同煉油加工過程的堿渣廢水所含的主要有機(jī)、無機(jī)污染物見表1-1。表1-1幾種常見堿渣廢水的組成種類COD值g.L-1硫化物g.L-1揮發(fā)酚g.L-1反應(yīng)殘余物（NaOH）%中性油%環(huán)烷酸%常一、二、三線24.11.50.233.51.065.5催化汽油53.626.21008.00.30.85催化柴油51.54.015.37110.8—常項(xiàng)23.43.380.852.50.1—液態(tài)烴堿洗33.11.192.1582—混合堿渣500-7000.06-0.150.263-1.681-101-35.5-131.1.3煉油堿渣廢水的危害煉油堿渣廢水作為高濃度、有毒、難降解特種有機(jī)廢液，被列入《國家危險(xiǎn)物名錄》（編號(hào)為HW35）。煉油堿渣廢水中主含的高濃度有毒物有硫化物和酚類。硫化物是煉油廠惡臭的主要來源之一，對(duì)生物系統(tǒng)有強(qiáng)烈的毒性，當(dāng)濃度大于1mg/L時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致水中生物的死亡。在對(duì)煉油堿渣廢水進(jìn)行酸堿中和處理時(shí)，產(chǎn)生的H2S氣體不僅會(huì)毒害神經(jīng)系統(tǒng)，而且會(huì)對(duì)粘膜產(chǎn)生強(qiáng)烈刺激作用。而酚類化合物作為一類原型質(zhì)毒物，有使細(xì)胞致癌、致畸的潛在性，酚類化合物中毒后，會(huì)出現(xiàn)頭暈、惡心、嘔吐等癥狀，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使生物體消化道灼傷，產(chǎn)生休克、會(huì)引起組織受損、壞死以至于中毒死亡；若含酚廢水流入農(nóng)田，將會(huì)使農(nóng)作物中毒枯死，從而使農(nóng)作物減產(chǎn)。煉油堿渣廢水毒性強(qiáng)、危害大，必須對(duì)其進(jìn)行有效的處理，若將其直接排放或處理不徹底后排放，將會(huì)給環(huán)境、生物帶來巨大傷害。1.2煉油堿渣廢水處理方法1.2.1直接處理法目前，國內(nèi)外采用的直接處理煉油堿渣廢水的方法主要有，操作簡單的火炬燃燒法、處理成本低的填埋深井、排入河道海洋等。而火炬燃燒法會(huì)產(chǎn)生含硫的有毒有害氣體，排放在大氣中，會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害，不是可以采用的長久之計(jì)。而填埋法等方式，沒有從根本上將有毒有害物質(zhì)無害化處理，所以是一種不環(huán)保的處理方法，隨著環(huán)境要求的提升，將會(huì)被淘汰。1.2.2物理法（1）稀釋倍數(shù)處理法：煉油堿渣廢水污染物濃度大，要想達(dá)到合格的排放標(biāo)準(zhǔn)，一般要將其稀釋較大的倍數(shù)，數(shù)百倍甚至數(shù)千倍。因此煉油廠的廢水處理廠要有很大的規(guī)模，一方面需要增加廢水處理的設(shè)備，另一方面要用大量的水。所以不僅造成水體的浪費(fèi)，而且增大了處理成本。（2）膜蒸餾法：是指以膜兩側(cè)的蒸汽壓差為傳質(zhì)動(dòng)力，以疏水微孔膜作為傳質(zhì)介質(zhì)，在膜兩側(cè)蒸汽壓差的作用下，原料中的揮發(fā)性組分以蒸汽的形式透過膜孔，而實(shí)現(xiàn)分離的處理方法。此方法在煉油堿渣廢水的處理上，沒有加入新的化學(xué)物質(zhì)，無二次污染的缺點(diǎn)。但由于膜材料成本較高，處理滲透通量受溫度、濃度極差影響較大，運(yùn)行穩(wěn)定性不好等原因，還未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用。另外，膜蒸餾技術(shù)過程有相變化、熱傳導(dǎo)效率過低等原因，所以在疏水微孔膜材料的選取上也具有一定的局限性網(wǎng)。1.2.3化學(xué)法（1）中和法：主要采用無機(jī)酸（濃H2SO4，HCl）和酸性氣體（（CO2，H2S）來中和處理煉油堿渣廢水。中和過程中產(chǎn)生的H2S等氣體一般送入火炬燃燒，經(jīng)中和處理后的煉油堿渣廢水先流排入煉油污水處理場，再經(jīng)煉油污水處理場處理后排放。該方法是目前國內(nèi)煉油廠廣泛采用的處理方法，處理技術(shù)比較成熟，雖有操作簡單的優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)設(shè)備耐腐蝕性要求較高。（2）濕式空氣氧化法：是一種處理高濃度、難降解、有毒有害物的有效處理技術(shù)，簡寫為WAO技術(shù)，是1944年美國的F.J.Zimmermann研究并提出。進(jìn)入20世紀(jì)70，80年代在國外有了很大的發(fā)展，此方法雖然能高效的處理有機(jī)物廢水，且無尾氣排放來污染大氣。但是，該方法的工藝條件要求較苛刻，需要在高溫、高壓下進(jìn)行運(yùn)行，故對(duì)設(shè)備的要求的較高，使得工業(yè)應(yīng)用能耗大、投資高，因此在國內(nèi)應(yīng)用還不是很廣泛。（3）化學(xué)氧化法和催化氧化法：通常所用的化學(xué)氧化法主要有O3氧化法、芬頓氧化法、高猛酸鉀氧化法等；催化氧化法主要有化學(xué)催化（次氯酸鈉）氧化法和光催化氧化法等；光催化氧化根據(jù)氧化劑的種類，可分為UV/H2O2、UV/O3、UV/H2O2/O3等不同的氧化系統(tǒng)系統(tǒng)。其中，大多數(shù)氧化技術(shù)目前還處于實(shí)驗(yàn)研究階段，工業(yè)發(fā)展還不太成熟，所以工業(yè)應(yīng)用相對(duì)較少。（4）化學(xué)沉淀法：是利用化學(xué)反應(yīng)，使堿渣廢水中的一些化合物與特定的化學(xué)沉淀劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成不溶物，從而過濾分離的處理技術(shù)。錢正剛等（32]對(duì)用沉淀法處理煉油堿渣廢水做了一些研究，并有了一定的進(jìn)展。利用沉淀法處理煉油堿渣廢水中硫化物的效果較好，但是處理過程中要加入大量的化學(xué)試劑，并沉淀出來，不僅會(huì)造成二次污染，而且處理成本較高。另外，此方法處理目標(biāo)明顯，不能去除煉油堿渣廢水中的其他污染物，故應(yīng)用實(shí)際工業(yè)水處理中，有一定的局限性。1.2.4生物法廢水中的有機(jī)物污染物質(zhì)，在微生物的新城代謝中被降解轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的過程稱為生物法降解法。在廢水處理技術(shù)中，具有經(jīng)濟(jì)、實(shí)用和高效的特點(diǎn)，比較適用處理污染程度較低、毒性較小、適合微生物生存條件的廢水。煉油堿渣廢水含有對(duì)常規(guī)用于生物處理法的微生物有較大的毒害作用的硫化物和酚類等物質(zhì)。故對(duì)微生物的要求條件較苛刻，使比常規(guī)生化處理的難度加大很多。因此，此方法可以考慮用在經(jīng)預(yù)處理之后的煉油堿渣廢水再處理。1.2.5多種工藝聯(lián)合處理由于煉油堿渣廢水具有的高濃度、臭味大、毒害高、難降解等的特點(diǎn)，采用一種方法要將其處理到理想的程度是比較困難的。有一些學(xué)者也采用了聯(lián)合工藝進(jìn)行綜合處理，對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，并且取得了較好的處理效果。1.3課題研究意義為了解決煉油廠煉油堿渣廢水污染問題，本課題針對(duì)煉油廠所產(chǎn)生的堿渣廢水成分特點(diǎn)，以解決煉油廠生產(chǎn)過程中的環(huán)境污染問題為目標(biāo)，通過設(shè)計(jì)合理的工藝路線，將廢水中的COD濃度、氨氮含量、揮發(fā)酚、色度、硫化物等含量降低到煉油廠所要求的指標(biāo)，再將其排入生化池，經(jīng)過深度處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。一方面可以達(dá)到經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、有效的處理煉油廠堿渣廢水目的；另一方面，也為同等規(guī)模的煉油廠堿渣廢水處理提供一定的參考依據(jù)。1.4研究思路及方法煉油廠的堿渣廢水，其主要特點(diǎn)是處理量小，COD值高，色度大，惡臭味強(qiáng)，一次很難將其徹底處理。本文主要依據(jù)逐級(jí)減量的處理原則，來將其分步處理。首先用濃硫酸中和去除堿渣廢水中的一些酸不溶物，使其沉降，以膠體渣的形式分離出來，堿渣廢水的COD得到初步降解；其次，用活性炭吸附去除大部分有機(jī)、無機(jī)化合物，堿渣廢水的COD得到進(jìn)一步降解；最后，選用水蒸氣蒸餾去除廢水中殘留的揮發(fā)性有機(jī)物，使堿渣廢水的COD降到煉油廠所需的2000mg/L以下。（1）中和中石油煉油廠的煉油堿渣廢水中含有酸不溶物。采用硫酸中和法，可以在去除大量的酸不溶物的同時(shí)，可以大幅度的降低廢水COD值。但采用直接酸化處理煉油堿渣廢水工藝，會(huì)產(chǎn)生H2S和有機(jī)硫化物釋放氣，這些尾氣若直接排放到大氣會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。此外經(jīng)過酸化處理的煉油堿渣廢水，仍具有一定的酸度和COD值，若不經(jīng)過后續(xù)處理，將其直接排放，仍會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。針對(duì)硫酸中和法存在的缺點(diǎn)，本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一種密封的中和反應(yīng)器，安裝一個(gè)耐酸堿的安全管。安全管上端通大氣，下端浸在液面以下，再連接一個(gè)引風(fēng)機(jī)將中和過程中所產(chǎn)生的H2S氣體和其他揮發(fā)性氣體抽出來，抽出的尾氣送入尾部的活性炭吸收裝置。處理后將吸附有機(jī)硫化物等污染物的活性炭送“帶脫硫脫硝裝置鍋爐”進(jìn)行燃燒，實(shí)現(xiàn)無害化處理。中和后的煉油堿渣廢水作為下一步吸附處理的廢水來源，進(jìn)行吸附處理，使污染物能夠被逐級(jí)減量化，最后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。（2）吸附利用多孔固體吸附劑處理流體混合物，使得其中一種或多種組分濃集于多孔固體表面，而與其他組分得以分離的過程稱為吸附操作?；钚蕴课郊夹g(shù)在廢水溶液處理中應(yīng)用廣泛，在處理含酚廢水工藝比較成熟，被國內(nèi)外采用作為處理含酚廢水的主要方法。由于活性炭吸附劑能有效處理廢水中多種污染物，尤其是用于去除劇毒和難降解的污染物，隨著排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格、水資源回收利用日益迫切，吸附法在廢水處理中的作用將越來越大I伺?；谝陨蟽?yōu)點(diǎn)，本實(shí)驗(yàn)選用合適的活性炭吸附劑對(duì)中和處理之后的堿渣廢水進(jìn)行吸附再處理，使煉油堿渣廢水進(jìn)一步的脫色、去味并降低COD值。處理后的煉油堿渣廢水作為水蒸氣蒸餾處理的廢水來源，再進(jìn)行水蒸氣蒸餾處理，使污染物濃度減低到所需合格指標(biāo)。（3）蒸餾在經(jīng)中和處理和吸附處理后，煉油堿渣廢水中大部分有機(jī)、無機(jī)污染物被去除，其COD值得到大幅度降低。為了使處理后的堿渣廢水進(jìn)一步凈化，以達(dá)到煉油廠要求的處理指標(biāo)。本文在考慮煉油廠堿渣廢水產(chǎn)生量小，且含有大量揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)的基礎(chǔ)上，提出采用水蒸氣蒸餾技術(shù)對(duì)經(jīng)吸附處理過后的煉油堿渣廢水進(jìn)行再處理，蒸餾出廢水中的揮發(fā)性有機(jī)物，從而達(dá)到堿渣廢水降低COD值的效果。二、煉油堿渣廢水的水質(zhì)分析2.1實(shí)驗(yàn)儀器和試劑2.1.1實(shí)驗(yàn)儀器表2-1實(shí)驗(yàn)儀器序號(hào)名稱型號(hào)生產(chǎn)廠家1水溶恒溫振蕩器SHZ-C上海浦東物理光學(xué)儀器廠2電熱恒溫鼓風(fēng)干燥器DHG-9053A型上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司3智能一體化馬弗爐—鶴壁市天龍煤質(zhì)儀器有限公司4電子天平JY-3001上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司5分析天平MC京制00000246號(hào)賽多利斯科學(xué)儀器有限公司6紫外熒光測硫儀ZBS-2000型姜堰市雙誠分析儀器有限公司7PH計(jì)PHSJ-5型8旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器RE-52B上海亞榮生化儀器廠9循環(huán)水式多用真空泵SHB-ⅢA鄭州長城工貿(mào)有限公司10調(diào)溫型電熱套KDM型山東省菏澤市祥龍電子科技有限公司11紫外—可見分光光度計(jì)TU-1810北京瑞利分析有限公司12氣質(zhì)聯(lián)用儀GC-MS-P2010ULTRA日本島津公司2.1.2實(shí)驗(yàn)試劑表2-2實(shí)驗(yàn)試劑序號(hào)名稱級(jí)別生產(chǎn)廠家1氫氧化鈉AR天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司2碳酸氫鈉AR北京化工廠3碳酸鈉AR天津市大茂化學(xué)試劑廠4鹽酸AR無錫市展望化工試劑有限公司5酚酞指示劑成都化學(xué)試劑廠6甲基紅AR上?；瘜W(xué)試劑采購供應(yīng)站試劑7溴化鉀AR天津市北聯(lián)精細(xì)化學(xué)品有限公司8碘化汞AR天津市達(dá)潤化工有限公司9硫酸鋅AR陜西潤泰化工科技有限公司10硼酸AR淄博永泰化學(xué)試劑有限公司11溴百里酚藍(lán)指示劑齊一科技（上海）有限公司12酒石酸鉀鈉AR深圳市南山區(qū)棉久辰化工商行13硫代硫酸鈉AR北京伊諾凱科技有限公司144-氨基安替比林AR上海挨彼化學(xué)試劑有限公司15三氯甲烷AR國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司16高錳酸鉀AR吉林省博達(dá)偉業(yè)制藥有限公司17乙醚AR深圳市三品化工科技有限公司18甲基橙AR北京化工廠19重鉻酸鉀AR河南焦作市化工三廠20濃硫酸98%廣東市御和化工科技有限公司21硫酸銀AR天津市天感化工技術(shù)開發(fā)公司22七水合硫酸亞鐵AR上?？婆d商貿(mào)有限公司231，10-菲繞啉AR上海挨彼化學(xué)試劑有限公司24鄰苯二甲酸氫鉀基準(zhǔn)上海漢光化學(xué)試劑有限公司2.2實(shí)驗(yàn)方法2.2.1色度的測定水的色度是指當(dāng)水里有一些物質(zhì)時(shí)，表現(xiàn)出一定程度的顏色。水的色度是進(jìn)行水的感官質(zhì)量評(píng)價(jià)的一個(gè)重要指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)采用稀釋倍數(shù)法（GB/T11903-1989），來測煉油堿渣廢水的色度，單位：倍。2.2.2pH值的測定pH值用來表示酸堿度，是表示水的腐蝕性的一個(gè)重要指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)采用玻璃電極法（GB/T6920-1986）來測定煉油堿渣廢水的PH值。2.2.3還原性硫的測定廢水中的還原性硫化物包括溶解性的H2S，HS-，S2-，和存在于懸浮物中的可溶性硫化物、酸可溶性金屬硫化物以及未電解的有機(jī)、無機(jī)類硫化物，是廢水處理過程中的一個(gè)重要指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)采用紫外熒光測硫儀（TS-2000型），測定煉油堿渣廢水中的總還原性硫，單位：mg/L。2.2.4氨氮含量的測定作為水處理的一個(gè)重要指標(biāo)，氨氮是構(gòu)成環(huán)境中氨循環(huán)的組分之一，含過量氨氮的水體將導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，若被氧化成硝酸鹽和亞硝酸就會(huì)影響微生物和人類的健康。本實(shí)驗(yàn)采用納氏試劑分光光度法（HJ353-2009）測定煉油堿渣廢水中氨氮的含量，單位：mg/L。2.2.5揮發(fā)酚的測定含酚廢水具有致癌、致畸和使基因突變等潛在性能，揮發(fā)酚含量是煉油廠堿渣廢水處理的一個(gè)重要指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)采用4-氨基安替比林分光光度法（HJ503-2009）來測定煉油廠煉油堿渣廢水中揮發(fā)性酚的含量。2.2.6懸浮物的測定水質(zhì)中的懸浮物是指水樣通過孔徑為0.45μm的濾膜，留在濾膜上并于103-105℃烘干至恒重的物質(zhì)，亦稱為非可過濾性殘?jiān)?。本?shí)驗(yàn)采用GB11901-89來測定煉油堿渣廢水中的懸浮物。2.2.7化學(xué)需氧量的測定化學(xué)需氧量是指是在一定的條件下，用特定的氧化劑氧化處理水樣時(shí)，所消耗的氧化劑量，是水中還原性物質(zhì)多少的一個(gè)重要指標(biāo)，也是目前應(yīng)用最廣泛的間接表示廢水中有機(jī)污染程度的指標(biāo)之一。本實(shí)驗(yàn)采用GB11914-89（重鉻酸鉀法）測煉油堿渣廢水中的化學(xué)需氧量。2.2.8有機(jī)成分的測定為了更清楚的了解石化廠堿渣廢水的基本有機(jī)成分，本實(shí)驗(yàn)采用氣一質(zhì)聯(lián)用對(duì)煉油堿渣廢水中的主要有機(jī)成分進(jìn)行定性分析，具體操作步驟如下：（1）旋蒸：首先打開低溫冷卻液循環(huán)泵、循環(huán)水，裝上蒸餾燒瓶并用夾子固定好。取120mL煉油堿渣廢水原液于250mL單口圓底燒瓶中，調(diào)節(jié)好燒瓶的高度，設(shè)置旋轉(zhuǎn)頻率為92r/min，水浴溫度為45℃。開始旋蒸，直至輕組分瓶中無液滴下滴，保持5min，停止旋蒸，收集所有輕組分和未蒸出的重組分。（2）重組分制樣：將所制的重組分溶解于120mL的甲醇溶液（色譜純）中，搖勻后靜置于零下10℃的低溫下過夜。移取適量的上清液于試樣瓶中，稀釋一定的倍數(shù)，密封保存，備用。（3）輕組分制樣：將所制的輕組分中移入分液漏斗中，分別依次向漏斗中加入50mL，30mL，30mL的二氯甲烷，塞緊塞子，劇烈搖晃2min，倒置放氣，靜置20min，收集三次所萃取的濾液。將所收集的二氯甲烷萃取液移入燒杯中，放置在39℃的恒溫水浴鍋中保溫，使所有的二氯甲烷蒸發(fā)完全，再用適量的甲醇溶液所萃取出的有機(jī)物，低溫密封保存，備用。（4）GC-MS條件：弱極性毛細(xì)管色譜柱Rxi-5SiIMS（30mx0.25mm，0.25μm）（5%二苯基一95%二甲基聚硅氧烷）；程序升溫：初始溫度60℃，保持2min，以10℃/min升至300℃，保持10min；載氣：高純氦氣，載氣流量為1mL/min；進(jìn)樣口溫度：250℃；進(jìn)樣量：1μL，流速57.9mL/min，柱流量1.02mL/min，分流進(jìn)樣，分流比50：1。EI電離：70eV：離子源溫度：230℃；質(zhì)譜接口溫度：300℃；傳輸線溫度：250℃；掃描質(zhì)量范圍m/z：35-500；溶劑延遲：1.5min。2.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果本實(shí)驗(yàn)按水質(zhì)測定標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)未處理的煉油廠堿渣廢水進(jìn)行常規(guī)水質(zhì)測定，測定結(jié)果見表2-3。表2-3未處理的煉油堿渣廢水常規(guī)水質(zhì)檢測結(jié)果項(xiàng)目COD值（mg/L）氨氮含量（mg/L）揮發(fā)性酚（mg/L）色度（倍）PH值還原性硫（mg/L）懸浮物（mg/L）測定值147288.973.23886.0256010.091820.010236.0三、逐級(jí)減量法處理煉油堿渣廢水的實(shí)驗(yàn)3.1中合法處理煉油堿渣廢水3.1.1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3.1.1.1中和實(shí)驗(yàn)原理本課題處理的煉油堿渣廢水中含有大量的有機(jī)酸、酚類、醋類等各種有機(jī)、無機(jī)污染物，呈強(qiáng)堿性，必須進(jìn)行深度處理，使其達(dá)到處理要求。利用酚和有機(jī)酸等物質(zhì)的酸性比濃硫酸弱，隨著酸的不斷加入，煉油堿渣廢水中的酸不溶物不斷被置換出來，以游離態(tài)存在于水溶液中，利用其密度與水不同，待與水分層沉降后進(jìn)行分離。3.1.1.2實(shí)驗(yàn)方法與設(shè)計(jì)（1）對(duì)于含高硫化合物的催化裂化堿渣廢液，硫酸酸化將導(dǎo)致大量的硫以H2S的氣體形式散出，本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中和反應(yīng)在密閉的裝置中進(jìn)行，并提出在中和裝置的氣體輸送尾部接活性炭吸附裝置，用以吸收中和過程中放出的H2S氣體等氣體有毒物，從而避免對(duì)大氣的污染。中和處理后，將含硫化合物的活性炭送入“帶脫硫脫硝裝置的鍋爐”進(jìn)行燃燒。（2）為了有效的排除中和時(shí)產(chǎn)生的有毒有害氣體，本實(shí)驗(yàn)在中和裝置氣體輸出處安裝一個(gè)引風(fēng)機(jī)，將中和產(chǎn)生的H2S氣體等易揮發(fā)的輕組分引入活性炭尾氣吸收裝置。為了平衡中和裝置內(nèi)的氣壓，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一個(gè)安全管，直接接到液面以下，防止煉油堿渣廢水被吸出。（3）為了酸化去除酸不溶物的實(shí)驗(yàn)效果，本實(shí)驗(yàn)在酸化前首先將含有懸浮物和不溶性油類過濾去除。3.1.2中合后常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)測試分析在中和處理后，對(duì)其煉油堿渣廢水進(jìn)行相關(guān)水質(zhì)測定，其測定方法與原煉油堿渣廢水相同，所測定的結(jié)果見表3-1。表3-1中和處理后的煉油堿渣廢水常規(guī)水質(zhì)檢測結(jié)果項(xiàng)目COD值（mg/L）氨氮含量（mg/L）揮發(fā)性酚（mg/L）色度（倍）PH值還原性硫（mg/L）懸浮物（mg/L）測定值84320.254.55815.319202.61490.0956.8去除率%42.7525.4979.0225.0—18.1390.65由上表可知，在經(jīng)酸堿中和處理煉油堿渣廢水后，煉油堿渣廢水的各水質(zhì)分析結(jié)果中污染物的污染程度均有所降低。其中，懸浮物和揮發(fā)酚的去除率較高，分別達(dá)到了90.65%和79.02%；COD值從未處理前的147288.9mg/L降到了84320.2mg/L；色度也從未處理前的2560倍，降低到了處理后的1920倍：處理后煉油堿渣廢水的還原性硫含量去除率是18.13%。3.2吸附法處理煉油堿渣廢水3.2.1吸附劑的表征與刷選3.2.1.1吸附劑表征（1）吸附劑的工業(yè)分析本課題選取5種不同類型的吸附劑進(jìn)行工業(yè)分析和比較，并選出最優(yōu)的吸附劑，作為本課題的研究對(duì)象。本課題所選的吸附劑分別為活性焦（平羅縣翔泰煤化工有限公司）、蘭炭（科豪陶瓷新能源蘭炭有限公司）、活性炭1（寶塔石化五廠）、活性炭2（平羅縣翔泰煤化工有限公司）和活性炭3（寶塔石化五廠），為了方便表示，分別記為1#、2#、3#、4#、5#。分別將五種用粉碎機(jī)粉碎，用目數(shù)為60目的篩子篩分，取篩下的吸附劑，放于烘箱內(nèi)，在105℃干燥2h，置于干燥器中，備用。按照GB/T212-1991煤的工業(yè)分析法，對(duì)五種吸附劑進(jìn)行灰分和揮發(fā)分的測定，用空氣干燥法對(duì)吸附劑進(jìn)行水分的測定。（2）吸附劑碘吸附值的測定EQ\o\ac(○,1)依次配置濃度為0.1mol/L，的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液、硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液和淀粉指示劑、碘酸鉀溶液（0.1000N）和鹽酸溶液（5%wt）。EQ\o\ac(○,2)稱取經(jīng)粉碎至325目，1#、2#、3#、4#、5#干燥試樣0.5g，于干燥的100mL碘量瓶中，加入鹽酸10.0mL，放在電熱套上加熱至沸，冷卻至室溫后，加入50.0mL的0.1mol/L碘標(biāo)準(zhǔn)溶液，迅速塞好瓶蓋，在振蕩機(jī)上振蕩15min，快速過濾到干燥燒杯中。EQ\o\ac(○,3)準(zhǔn)確量取10.0mL上述1#、2#、3#、4#、5#號(hào)吸附劑濾液，放入250mL碘量瓶中，加入100mL水，用0.1mol/L的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，在溶液呈淡黃色時(shí)，加2mL淀粉指示液，繼續(xù)滴定使溶液變成無色，記錄使用的硫代硫酸鈉體積，計(jì)算活性炭的碘吸附值。（2）吸附劑亞甲基藍(lán)吸附值的測定EQ\o\ac(○,1)亞甲基藍(lán)標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：配置濃度為濃度為1.5mg/mL的亞甲基藍(lán)標(biāo)準(zhǔn)溶液，并進(jìn)行標(biāo)定。準(zhǔn)確移取0.05，0.1，0.15，0.20，0.25mL配置好的亞甲基藍(lán)標(biāo)準(zhǔn)溶液于100mL容量瓶中，定容至刻線，得系列標(biāo)準(zhǔn)使用溶液。用蒸餾水為參比，用紫外可見分光光度計(jì)測定在最大吸收波長665nm下的吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo)，亞甲基藍(lán)標(biāo)準(zhǔn)使用也的濃度為橫坐標(biāo)做標(biāo)準(zhǔn)曲線，見圖2-1，計(jì)算回歸方程：y=-0.1258+0.29373x，相關(guān)系數(shù)R2=0.99902，線性相關(guān)性好。EQ\o\ac(○,2)亞甲基藍(lán)濃度的測定：準(zhǔn)確稱取經(jīng)粉碎至325目，1#、2#、3#、4#、5#干燥試樣0.1g于干燥的100mL碘量瓶中，加入亞甲基藍(lán)溶液10.0mL，迅速塞好瓶蓋，在振蕩機(jī)上振蕩20min。過濾，以蒸餾水為參比測定665nm下的吸光度，計(jì)算亞甲基藍(lán)的吸附值。3.2.2吸附后常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)測試分析對(duì)最佳單因素下經(jīng)活性炭吸附處理后的煉油堿渣廢水進(jìn)行常規(guī)水質(zhì)分析，其分析方法與原堿渣廢水的測定方法相同，吸附處理后堿渣分水的水質(zhì)分析見表3-2。表3-2吸附處理后煉油堿渣廢水的常規(guī)水質(zhì)分析項(xiàng)目COD值（mg/L）氨氮含量（mg/L）揮發(fā)性酚（mg/L）色度（倍）PH值還原性硫（mg/L）懸浮物（mg/L）測定值1500037.017.9547.31.20去除率%82.2732.1599.0299.79—99.52100由表4-15可知，煉油堿渣廢水經(jīng)吸附處理后懸浮物去除率達(dá)到100%，色度、揮發(fā)性酚和還原性總硫的去除率達(dá)到99.79%，99.02%和99.52%，去除效果較理想；氨氮含量降到了32.15mg/L，COD值由843201.2mg/L降到了14950mg/L。3.3水蒸氣蒸餾法處理煉油堿渣廢水3.3.1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）實(shí)驗(yàn)原理水蒸氣蒸餾是利用水蒸氣對(duì)具有一定揮發(fā)性的有機(jī)物進(jìn)行蒸餾處理，使揮發(fā)性成分隨水蒸氣一并餾出，經(jīng)冷凝獲取揮發(fā)性成分的浸提方法。本實(shí)驗(yàn)利用水蒸氣蒸餾技術(shù)，將吸附處理后的堿渣廢水內(nèi)殘余的酚類等揮發(fā)性物質(zhì)蒸餾出來，從而降低廢水中有機(jī)物的濃度。其原理表達(dá)式如下：式中：—體系總蒸汽壓—水蒸汽壓—被提取物蒸汽壓混合物的沸點(diǎn)比其中任意組分的沸點(diǎn)都要低。（2）實(shí)驗(yàn)方法與設(shè)計(jì)經(jīng)過濃硫酸中和和活性炭動(dòng)態(tài)吸附處理后，雖然煉油堿渣廢水的COD，值從未處理前的147288.9mg/L，降低到了15000mg/L，COD去除率達(dá)到89.8%。但是各項(xiàng)指標(biāo)還未達(dá)到煉廠的處理要求，故設(shè)計(jì)水蒸氣蒸餾實(shí)驗(yàn)，將揮發(fā)性有機(jī)化合物從煉油堿渣廢水中蒸餾出來，從而使處理后的廢水達(dá)到所要求的指標(biāo)。3.3.2蒸餾后常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)測試分析用水蒸氣蒸餾法對(duì)經(jīng)濃硫酸化和活性炭吸附后的煉油堿渣廢水進(jìn)行深度處理，除去廢水中的揮發(fā)性物質(zhì)。在最優(yōu)條件下處理后，對(duì)其預(yù)處理后的煉油堿渣廢水進(jìn)行相關(guān)測定，其測定方法與原煉油堿渣廢水相同，所測定的結(jié)果見表3-3。表3-3水蒸氣蒸餾處理后的煉油堿渣廢水常規(guī)水質(zhì)檢測結(jié)果項(xiàng)目COD值（mg/L）氨氮含量（mg/L）揮發(fā)性酚（mg/L）色度（倍）PH值還原性硫（mg/L）含鹽量%測定值1696.612.050.0642.37.1-7.30.3212.41去除率%88.6867.4499.1942.5—73.33—國家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)100150.5506-91—由上表可知，用水蒸氣蒸餾法處理經(jīng)活性炭吸附后的煉油堿渣廢水，在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，煉油堿渣廢水中的有毒性硫化物和揮發(fā)性酚均降到國家要求的排放標(biāo)準(zhǔn)以下。處理后煉油堿渣廢水的COD值也降到2000mg/L以下，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到達(dá)煉油廠的要求。四、結(jié)論本課題通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)，得到以下實(shí)驗(yàn)結(jié)果：1、通過相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)或環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)法，對(duì)煉油廠煉油堿渣廢水進(jìn)行了基本水質(zhì)分析，COD值為15萬左右，色度為2560倍，硫含量