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石油化工废水处理技术研究

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2019.02.16
信息摘要:
国内经济发展对石油化工日益增长的需求,使得石油化工产业的范围和规模不断地扩大,石油化工废水也越来越多,废水的种类也越来越复杂,在这种具有挑战…

国内经济发展对石油化工日益增长的需求, 使得石油化工产业的范围和规模不断地扩大, 石油化工废水也越来越多, 废水的种类也越来越复杂, 在这种具有挑战性的新形势下, 对石油化工废水处理技术进行研究和改进, 具有一定的现实意义和价值。本文通过对石油化工废水处理技术的发展现状进行了分析, 详细介绍石油化工废水处理的快速技术的研究, 从而为石油化工废水处理技术提供新的发展方向, 推进石油化工的可持续发展, 水资源的有效利用以及新技术、新工艺的广泛利用。

 日常生活中, 石油资源作为重要的能源, 在社会生活的各个领域已被广泛的应用。现在, 随着经济的发展和人民生活水平的持续提高, 导致需求量越来越大, 从而也有力地推动了石化工业的发展。石油化工生产过程有大量的废水产生。这些废水成分较为复杂, 而且毒性较高, 会严重影响到生态环境。故此, 加强石化废水处理技术的研究具有重要意义。

1 石油化工废水处理技术的发展现状

 石油化工产业对石油资源的有效提炼, 增加了石油资源的利用。但在石化工业发展过程中, 大量的污水被排出, 造成严重的水资源污染。很多石化企业已经采用各种技术来处理石化企业的废水, 在一定程度上也提高了石化工企业的利润, 推动了企业的可持续发展。石化企业采取了一系列有效措施来解决水资源的污染情况, 企业对水资源的节约可谓是越来越重视。因此, 在当前世界水资源缺乏严重的状况下, 我们需要寻找更适合企业发展的污水处理技术, 并制定出严格的工业废水排放标准, 使工业废水排放质量得到有效的提高, 实现社会的和谐发展。


2 石油化工废水处理技术研究分析 

2.1 物理方法

 2.1.1 电解磁化法

 这种方法近年来得到了迅速发展。主要利用电解原理在石化废水中添加部分电解液, 提高废水的电导率, 在磁电设备下形成磁流体, 把石油化工废水中的油进行破坏, 把相同性质的油滴聚结, 达到油水分离的目的, 近年来其发展前景十分良好。然而这种方法目前还处在研究试验阶段, 因此还需要增加研究和投资[1]。

 2.1.2 气浮法

 气浮法亦称浮选法, 其工作原理是设法在水中通入或产生大量微细气泡, 形成水、气及被去除的物质三相非均一体系, 在界面张力、气泡上浮力和静水压力差的作用下, 使气泡和被去除物质的结合体上浮到水面, 实现与水分离。当前的气浮方法主要有三种电解气浮、加压气浮、鼓起气浮法, 这些气浮方法的主要区别在于浮选气泡产生的原理不同。鼓起气浮法是利用鼓风机设备把空气吹入石化废水里。加压空气浮是利用空压机对空气进行加压以将其强制溶解在石化废水中。电解气浮是对水进行电解生成氧气, 氧气带动水中的悬浮物上浮, 让石油化工废水的油水分离。例如, 冯鹏邦开发的浮选柱处理方法, 可实现石化废水中90%的油水分离, 使废水处理效果达到佳[2]。


2.1.3 重力分离法

 重力分离法主要利用水和油本身的密度和接收到的重力之间的差异来实现水油分离的。重力分离主要用于隔油池中去除分散油和浮油, 可以实现良好的效果。基于在隔油池中运用的重力分离方法具有建设简单、配套设备少、运行成本低等特点, 所以各种类型的隔油池应运而起, 例如平流式、波纹斜板式、平行板式等。然而, 隔油池本身也有占据的面积过大、无法有效去除乳化油和溶解油等缺点, 限制了其发展[3]。

 2.2 化学方法

 2.2.1 絮凝法 

这种方式主要就是将特定的物质添加在石化工的废水中, 使在废水中难以过滤和沉淀的物质聚集成大颗粒以达到分离的目的。絮凝法在石化废水处理中通常和沉淀共同使用, 使石化废水能够进行深度处理。通过对絮凝法的研究得出, 因为废水中的物质性质各不相同, 复合絮凝剂将两种或者多种组分的絮凝剂通过反应, 形成了共聚化合物, 多种絮凝剂的协同作用产生增效互补的作用, 复合絮凝剂的应用可以让废水处理的效果更好。此外, 现在还有另外一种使用生物技术的絮凝方法, 主要是使用微生物和分泌物来处理石化废水的, 因为这种微生物絮凝方法在使用中具有用途广泛、良好的稳定性和容易降解等特点, 它比复合絮凝剂在使用和发展中的优势更大[4]。

 2.2.2 光氧化法 

一般情况下, 只有在石化废水中存在催化剂或氧化剂的时候才可以使用这个方法, 由于氧化剂或催化剂经过光照能分解出自由基和活性氧, 以分解石化废水中的有机物。这种方法主要具有反应快、效果好的优点。现在的光氧化方法主要有光催化氧化、光化学氧化两种。其中, 光化学氧化需要向废水中加入适量氧化剂, 利用紫外光作用产生强氧化性·OH, 单独使用UV和H2O2基本没有效果, 而投加药剂存在氧化剂过量问题;光催化氧化主要适用于含芳香族化合物和不饱和有机物的石化废水中, 它不会造成二次污染, 反应条件也不苛刻, 应用空间较为广阔[5]。

 2.2.3 声化学氧法

 近年来, 超声波技术作为一种新型能源形式已经出现, 并广泛应用于各种工业领域。超声波不仅可以传输数据信息, 还可以实现能源传输效率。声化学氧化处理废水主要通过超声波处理实现的。这种操作能够有效地去除废水中的大量污染物, 尤其在高浓度难降解有机污染物的深度处理方面效果明显。在实际的降解处理中使用的时间不会很长, 可以使用于各种类型的污水处理, 其应用前景比较广泛[6]。

 2.2.4 氧化法 

石油生产过程中, 产生的工业废水成分非常复杂, 并且成分差异很大, 具体的处理工作中, 应该根据废水成分本质选择化学氧化方法。一种新型的氧化技术在石油废水处理中应用起来, 其被称之为光催化氧化法, 其优点就是不会出现二次污染, 并且处理效果非常明显, 但是, 该种方法也是存在缺点的, 需要相关人员做详细的研究, 不断对其完善。另外一种方法就是O3氧化法, 该种方法的优点是不存在二次污染, 但是其设备成本较高, 处理费用也就比较高, 因此, 不适合应用废水多的企业中。在石油化工企业中常见的废水处理方法就是联合应用臭氧氧化法和吸附技术, 这样的联合方法对于深度处理废水有着较好的效果, 对于有机物污染物能做到有效氧化, 并有明显的降解效果。其他的氧化法还有湿式空气氧化法、催化湿式氧化法、湿式氧化法, 这些方法对于有毒的废水或者浓度高、降解难的污染物有着较好的处理效果[7]。

2.3 生物法

 2.3.1 厌氧法

 厌氧是属于生物处理技术范畴的相对低成本的废水处理技术。厌氧过程主要用于培养废水中的厌氧生物, 厌氧生物可以在废水中生长并降解水中的有机物质, 而且可以回收生物能 (沼气) 。因为厌氧过程不需要供氧, 可以大大降低能耗, 而且污泥产量很低, 产酸菌产率大约为0.15~0.34kg VSS/kg COD, 产甲烷菌产率大约为0.03kg VSS/kg COD左右, 相对于好氧生物处理来说, 厌氧生物处理成本明显较低。石化废水中COD浓度可达2000-100000mg/L, 而且还有大量的有毒有害、难降解物质, 无法被好氧生物直接利用, 这种污水的性质形成了厌氧微生物所需要的营养条件和环境条件, 因此厌氧生物处理已被普遍应用在高浓度的石化废水处理中。厌氧生物处理方法相对简单, 操作简便, 废水处理效果明显[8]。

 2.3.2 好氧法

 目前, 在石化废水处理过程中, 还有一种经济实用的好氧生物技术。顾名思义, 好氧生物技术就是在污水存在游离氧的条件下, 好氧微生物通过自身的新陈代谢作用, 降解水中有机污染物, 使其无害化和稳定化。

 常规的活性污泥法, 包括A/O、A/A/O、SBR、接触氧化法等均能满足COD、BOD的去除, 但是对总氮和总磷的去除是有限的, 在污水处理过程中, 好氧法需要与厌氧法、物理法有效结合, 根据石化废水的具体特点对污水处理方法进行选择, 使废水处理得到好的效果。

 2.3.3 膜分离技术

 根据对大多数石化企业污水处理技术的走访研究发现, 在实际污水处理技术当中占据重要地位的是物理处理技术, 此技术包含的膜分离技术被广泛应用在大多数石化企业中, 该技术拥有较大的市场。在使用膜分离技术处理污水时, 主要是按照其物理性质进行分离, 不需要使用化学药品以及化学制剂等, 这样就不会产生其他新的物质, 避免对水体造成再次污染。

 2.4 粘附悬浮物技术 

在石化企业的生产过程中, 斜面隔油池在处理工业废水时可以使废水中的悬浮物下沉, 并有效地隔断浮油, 然而, 如果想要有效地分散和降解油污, 则需要使用粘附悬浮物技术。该技术的具体操作是将一些小型悬浮物粘附到石化工业废水表面, 从而可以有效地分离浮油和浮化油, 实现了化工废水的有效处理。当前, 在内蒙古、新疆等地区的石化企业中, 在进行工业废水处理时采用比较多的技术就是粘附悬浮技术。在使用该技术的过程中, 该技术将处于稳定状态且易于操作, 可以发挥出良好粘附效果。同时, 这项技术不仅可以用来粘附废水中的悬浮物, 还可以用这种技术粘附硫化物。


3 结束语

 通过探究, 认识到从理论角度来看, 所有石油化工废水均存在相对应的处理技术, 但是处理技术间经济适用性存在明显差异, 而技术进步及技术创新均以追求更为经济适用的废水污染处理技术为价值体现。受目前技术经济条件的影响, 石油化工废水处理以物理法、化学法及生物法多重结合为重要内容, 不仅符合国家及地方环境保护规章制度的要求, 更是石油化工企业自身发展需求。因此, 石油化工企业需要以现有的废水污染处理技术为基础, 结合废水排放现状发展成套技术, 促使其成为日后的发展方向。


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