石油工業(yè)廢水處理技術(shù)研究獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

石油工業(yè)廢水處理技術(shù)研究獲獎(jiǎng)科研報(bào)告摘

要：石油工業(yè)經(jīng)濟(jì)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支撐柱，但石化工業(yè)產(chǎn)生的廢水成分復(fù)雜，具有難降解、濃度高、毒性強(qiáng)的特點(diǎn)，對(duì)自然環(huán)境容易造成很大破壞。隨著人們環(huán)保意識(shí)的逐漸增強(qiáng)，石化企業(yè)排放廢水的處理技術(shù)也需要進(jìn)一步提高。本文旨在分析和闡述石化廢水處理技術(shù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：石油工業(yè);廢水處理;技術(shù)

一、石油工業(yè)廢水概述

石油工業(yè)產(chǎn)生的廢水是通過(guò)加上下游對(duì)石油和天然氣等原材料加工生產(chǎn)產(chǎn)生的。它具有明顯的特點(diǎn)，即排放量大，含有大量有機(jī)物、多種有害有毒物質(zhì)，石油工業(yè)廢水的PH值變化很大，會(huì)對(duì)設(shè)備設(shè)施形成很大的腐蝕破壞，對(duì)環(huán)境構(gòu)成很大的威脅。例如，石化廢水的隨意排放會(huì)對(duì)大量的水質(zhì)和土地資源造成了嚴(yán)重的污染。因此，石油企業(yè)的技術(shù)管理人員一直致力于加強(qiáng)工業(yè)廢水進(jìn)行處理后再排放的問(wèn)題的解決。

二、石油工業(yè)廢水分類(lèi)

石油工業(yè)廢水中的主要污染物包括可溶性無(wú)機(jī)物，主要是硫化氫、氨化合物和重金屬，以及其他各種有機(jī)物。后者包括石油、有機(jī)物、碳?xì)浠衔锏?。其中大部分可以生物降解，而少?shù)難以生物降解或不能生物降解。下文簡(jiǎn)要介紹了石油工業(yè)廢水中幾種主要污染物的去除技術(shù)，僅供參考。

1.含油類(lèi)廢水的處理技術(shù)

石油工業(yè)廢水含有一種石油污染物，它是苯、萘、蒽和多環(huán)芳烴的混合物，所以最終混合物實(shí)際上是烴化合物。油污染物中的油膜粘附會(huì)導(dǎo)致水生動(dòng)物死亡，破壞水體生態(tài)環(huán)境。既然如此嚴(yán)重，怎么解決此類(lèi)問(wèn)題？可以視具體情況選擇，最終處理效果最好。廢水中油污染物的處理方法包括重力沉降法和油分離法，這兩種方法都屬于物理方法。除了物理方法，還有化學(xué)方法，如絮凝和強(qiáng)氧化。除了化學(xué)和物理處理方法，還有物理和化學(xué)方法和生物方法。不同的方法對(duì)石油污染物的處理會(huì)有不同的效果。

油污染物中的浮油、分散油、乳化油和溶劑油。這些浮在水面上的油可以主要通過(guò)利用油和水之間的密度差來(lái)去除。由于水和油的密度不同，一些油類(lèi)物質(zhì)可以利用水的重力沉淀出來(lái)。當(dāng)然，也可以采用相對(duì)方便的隔油方法。對(duì)于廢水中微小油珠污染物的處理。因?yàn)樵谖⑿〉挠椭楸砻嬗幸粚踊钚詣?，并且被疏水性固體包圍，所以會(huì)形成乳化油。鑒于此采油絮凝法，此法的關(guān)鍵是絮凝劑。目前，研究和應(yīng)用最多的有機(jī)高分子絮凝劑是有機(jī)高分子絮凝劑，因?yàn)檫@種絮凝劑可以通過(guò)少量的使用達(dá)到良好的油污染物處理效果。

2.含硫化物廢水的處理技術(shù)

硫化物物化處理方法主要包括氧化法和汽提法。氧化方法包括空氣氧化、光催化氧化和電化學(xué)氧化。其中，光催化的利用效率最高，不會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)。但是從光催化劑的價(jià)格來(lái)看，成本太高，推廣應(yīng)用難度大。電化學(xué)氧化物方法簡(jiǎn)單易操作，成本不高，但在實(shí)際操作中，需要經(jīng)過(guò)非常復(fù)雜的過(guò)程、足夠的實(shí)驗(yàn)條件、材料和相應(yīng)的介質(zhì)，因此不具廣泛應(yīng)用價(jià)值。濕式空氣氧化是分子氧在空氣中處理硫化物污染物的合理應(yīng)用。分子氧在高溫高壓條件下會(huì)發(fā)生液相氧化，將廢水中含硫化物的分子氧化成無(wú)機(jī)硫酸根，有效去除廢水中硫化氫的氣味。該方法需要壓力和溫度，對(duì)這兩個(gè)條件的要求不是很高，在實(shí)踐中具有很大的應(yīng)用價(jià)值。汽提法在實(shí)踐中的應(yīng)用也能處理硫化物污染物，從而改善石油工業(yè)廢水的處理。缺點(diǎn)是塔盤(pán)氣相負(fù)荷較低、塔底供熱不足、汽提塔塔盤(pán)結(jié)垢等。會(huì)影響汽提操作效果，導(dǎo)致水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放，汽提裝置急需技術(shù)改造。

3.含氨氮廢水的處理技術(shù)

氨氮污染物的處理方法有離子交換法和生物除氧法。離子交換法處理氨氮污染物主要是一種深度處理，石油工業(yè)廢水中氨氮污染物的處理主要是通過(guò)交換實(shí)驗(yàn)裝置利用銨離子的作用來(lái)完成的。相關(guān)研究表明采用銨離子交換試驗(yàn)裝置處理廢水中氨氮，當(dāng)氨氮濃度為1500-2000mg/L和500-1000mg/L時(shí)，在一定循環(huán)條件下，氨氮去除率都能達(dá)到近90%生物脫氮法可以更徹底地處理氨氮污染物，主要是利用微生物的功能，即反硝化細(xì)菌的功能，可以很好地去除水中的氮。然而此后，分子氮通過(guò)硝化和反硝化作用轉(zhuǎn)化，最終進(jìn)入大氣。

4.含有酸堿廢水的處理技術(shù)

對(duì)于廢水中高濃度的酸和堿，首先考慮回收利用。目前主要的回收方法包括：自然結(jié)晶法、浸沒(méi)燃燒高溫結(jié)晶法、真空濃縮冷凍結(jié)晶法、透析法、離子交換法等。中和法一般用于低濃度酸堿污染物的預(yù)處理，并考慮了以廢治廢的原則。低濃度含酸石油工業(yè)廢水的處理主要采用堿性廢水或化學(xué)中和法。含堿廢水用廢酸、廢氣和酸中和。

5含有機(jī)污染物廢水的處理技術(shù)

石油工業(yè)含酚廢水是一種危險(xiǎn)性較高的廢水。生物處理法去除有機(jī)污染物的過(guò)程可以包括吸附、吹除和生物降解一種或多種方式：吸附去除一小部分有機(jī)污染物，吹除適用于揮發(fā)性有機(jī)污染物，大部分有機(jī)污染物通過(guò)生物降解去除。然而，石油工業(yè)廢水中有機(jī)污染物含量高，成分復(fù)雜，可能有毒。其中很大一部分在常規(guī)生物處理過(guò)程中是不可降解的。即使其中一些是可生物降解的，在處理過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生不可降解的有毒副產(chǎn)物。難降解有毒有機(jī)污染物通常需要物理化學(xué)處理方法，如電化學(xué)浮選絮凝、樹(shù)脂和活性炭吸附、過(guò)氧化氫催化氧化和濕空氣氧化等。高濃度含油有機(jī)廢液采用焚燒處理。

酚類(lèi)污染物對(duì)生物體有很大的毒性作用，很難降解。它們屬于難以降解的有機(jī)污染物。國(guó)外有吸附法、氧化法、生物法和焚燒法處理酚類(lèi)污染物。生物法運(yùn)行成本低，具有良好的應(yīng)用前景。然而，由于環(huán)境條件的巨大影響和酚類(lèi)污染物非常穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，生物法難以有效分解，導(dǎo)致大部分污染物仍在污泥中積累，無(wú)法去除。膜組件用于常規(guī)污水處理時(shí)，其優(yōu)點(diǎn)是出水水質(zhì)好，污染物去除效果好。然而，由于膜組件清洗困難和膜過(guò)濾能耗大，在污水處理中廣泛應(yīng)用膜組件仍有許多實(shí)際困難。其他方法，如高級(jí)氧化、臭氧氧化和光催化氧化，可以在一定程度上去除酚類(lèi)污染物。然而，由于反應(yīng)條件苛刻和操作成本高，它們可能由于各種限制而未能有效應(yīng)用，例如潛在有毒污染物引起的新污染。吸附法中的吸附劑可以是活性炭、大孔樹(shù)脂、活性炭纖維、膨潤(rùn)土、高極性聚合物吸附劑等。其中，以大孔樹(shù)脂為吸附劑處理含酚廢水的工藝具有投資少、操作簡(jiǎn)便、穩(wěn)定性好、運(yùn)行成本低、廢水處理規(guī)模大等顯著特點(diǎn)。丙酮解吸的解吸效率接近完全，成本低，使得高濃度含酚廢水的處理工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格合理是目前的主要研究方向之一。超高交聯(lián)大孔吸附樹(shù)脂（XDA）克服了活性炭等吸附劑選擇性差、解吸再生困難、綜合利用困難、物理化學(xué)穩(wěn)定性差的問(wèn)題，是樹(shù)脂吸附法在工業(yè)廢水處理和回收中應(yīng)用的研究熱點(diǎn)之一。

三、總結(jié)

石油工業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步為其工業(yè)廢水的處理提供了有利條件。目前，我國(guó)環(huán)境污染問(wèn)題嚴(yán)重，石油工業(yè)廢水的處理已成為解決環(huán)境問(wèn)題的方法之一。從源頭上控制用水，減少?gòu)U水排放，做好分級(jí)控制，逐步提高我國(guó)石油工業(yè)廢水處理水平。我們將在未來(lái)的發(fā)展