石油化工废水处理工艺 石油化工废水处理工艺
摘要:当前,
石油化工废水治理技术的发展动向 可以概括以三句话表示
:加强预处理, 提高二级处理,配套后
处理。给以相应了解。同时讲述石油化工行业高浓度碱渣污水 的来源及成分
,高浓度碱渣污水处理工艺方案和工
艺流程的选择
,
并着重介绍工程设计 实例以及设计改造过程中的工艺特点和应用情况 一
.
加强预处理 石油化工废
水种类繁多
,组成复杂,特别是一些毒性大,
抑制生物降解和高浓度废 水
,不把好预处理这一关,就必然严重妨碍以
致破坏废水处理设施的正常运行
.
关于加 强预处理的重要意义越来越为人们所认识
,广泛地开展试验研究,取得了
相当大的进 展
,成功地开发了许多行之有效的预处理技术,保证了废水生物处理设施的正常运行. 1.含油废水处
理
(包括高乳化废水) 含油废水处理(包括高乳化废水) (1)
高分子絮凝剂的研究和应用: 有机高分子絮凝剂较无
机絮凝剂具有:用量少
(
无机絮凝剂的
1/10~1/40)
,使用范 围广
(PH
值
4~9),净化效果好,废渣生成量少
含水率低,以及不增加水中含盐量和 废渣中的金属离子量,有利于水的再资源化等特点。美国许多炼油厂及石油
化工厂已 全部用有机絮凝剂取代无机絮凝剂。 有机高分子絮凝剂分为,阴离子型
(聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠),阳
离子型
(
聚胺型、 季胺型、共聚型
),和非离子型(聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯、水溶性尿素树脂)
三类, 其中阳离
子型更适合于含油废水处理。 我国炼油及石油化工企业用于废水处理的基本上是无机絮凝剂,必然造成废渣生成
量 大和处理困难的问题,研制开发有机高分子絮凝剂已成为当务之急。当前,首先要将 已研制成功的含油废水处
理用有机高分子絮凝剂迅速组织放大试生产,并在现场使用 取得经验,针对不同的处理对象,适用的絮凝剂的类
“
”
型和品种也是不同的,如何正确 地使用絮凝剂,从某种意义上说是一种 艺术 ,现场试验往往有着决定性意义,
因 此,要加强有机絮凝剂的研制开发,在近期内做到类型和主要品种上基本配套。
(2)
聚结过滤除油 聚结过滤是
采用表面粗糙,油附着性强,粒度适中,强度好的材料作聚结剂充填在床 层内,对含油废水起着聚结过滤作用,
其过程可分为三个阶段:
1
――
、油膜初生阶 段
-含油废水通过床层水中微细珠被聚结剂捕集,并在其表面扩展,
形成油膜;
2
――
油膜增厚阶段
随着油珠捕集量增多,油膜增厚,并滞留在床层空隙内;
3
――
、脱 膜阶段
床层
中的聚结油和凝聚油被通过床层的水流拽带向前延伸。聚结除油主要 利用第
1
、第
2 两段。进入第三阶段后,出
水中油含量开始增高。此时应停止运行进 行反冲洗,使附着的油和悬浮物从聚结剂表面脱落,形成较大的颗粒,
用重力沉降分
离。 有试验得出结论:聚结过滤过程中
>15u 的油珠基本去除,<10u
的油珠也去除
60
%, 经二级聚结过
滤后,废水中油含量由
25~142
降至
6~32mg/l
,除油效果优于浮选法
(
出水油含量
1~51mg/l)符合生物处
理进水水质要求。此外,与浮选法对比,废渣减 少
70
%,节电
30
%,水处理成本降低
31
%。 此工艺具有流程
简单,便于操作管理,装置紧凑,占地少的特点,为自动控制创造了 有利条件。 聚结过滤法处理低乳化程度含油
废水时不需投加絮凝剂,废水中表面性位置较多时, 要投加少量的絮凝剂进行破稳聚结。
(2)
乳化油废水治理 炼
油厂和石油化工厂在生产过程中产生的高乳化程度废水
(
如柴油碱精制水洗水,重 油及污油罐切水,洗槽站洗涤
水等
)
与含油废水相混合时,使本来轻度乳化的废水变 成乳化严重,破坏隔油、浮选过程的正常进行,通常采用
的加热,酸化和投加破乳剂 等处理乳化油废水的方法,分别存在能耗高,加酸
(PH<3)药剂消耗量相当大的问题,
而且往往破乳效果不理想。有试验表明,采用交流不对称脉冲电絮凝的方法处理乳化 油废水取得了良好效果。
电絮凝法破乳是利用外电场作用,阳极上的铁被氧化溶出生成活性很强的新生铁离 子,并与阴极产生的氢氧根离
子作用,形成多价的氢氧化铁,具有很强的絮凝作用和 吸附作用。除油以外,对
COD 也有相当的处理效果。过
程的耗铁量以
Fe/(油,COD)
计为
0.03~0.04
。产渣量为少量的
0.2%(
含水率
91%)
。
2.高浓度及难生物
降解废水处理 石油化工企业在生产过程中排出的高浓度废水,完善降解性较好的适宜于采用厌氧生 物法处理,对
生物降解过程有抑制作用或不能生物降解的则采用化学或物理方法处 理。
(1)
厌氧生物处理 厌氧生物法具有能耗
少并可回收生物气作能量源,无机养料需要量少,处理费用低, 过剩污泥少等特点,
70
年代后期至
80 年代发
展的高效生物反应器床层生物量高,适 合于处理高浓度废水。此外,厌氧生物过程中的水解发酵阶段有很大的可
塑性,经过 适当的培养驯化后对于难生物降解的有机物也有相当好的降解效果,在石油化工废水 治理中日益受到
重视。
(2)
化学及物理方法处理 抑制生物降解及难生物降解的高浓度废水是石油化工企业废水处理中的主要难点。
这 部分废水能否得到妥善处理是影响石油化工企业排水达到排放标准的关键。国内外对 此都非常重视,针对具体
情况采取措施并开发了一些技术,取得到一定效果。但是,
离基本解决还有相当大的距离,需要继续努力进行试验研究开发新技术。 美国
J.A.Karoly 等开发了循环
蒸发-气相催化氧化法处理炼油厂高浓度废水的技 术。废水从下端进入到蒸发器,通过换热器循环加热升温后,
返回蒸发器通过部分水 蒸发释放热量,蒸汽经压缩并和氧混合通过催化氧化反应器,
99
%以上的有机物被分 解,
热气体与循环
(盐)
水换热冷凝并回用,盐水浆液中固体可达
50~60
%,可进行 副产品回收或稳定性,妥善处理。
当有机物氧化产生的热量超过热损失和排料带出的 热量时,不需补充热量,过程热量不足时则需补充和入蒸汽。
此过程适合于处理所含 有机物的沸点不太高
(如<300 )
℃ 的废水,特别适合于可回收固体(或高浓度)
无机副产 物
的场合。 二.提高二级处理 二级
(生物)处理是有机废水的主要环节,一般情况下,经过二级处理后的废水就基本
上到达当前的排放标准,当二级处理后废水中难
(非)
生物降解物质相当多以致达不到 排放标准时,还需要补充以
后处理。石油化工废水种类繁多,组成复杂,往往含有相 当数量较难生物降解的物质和一些特殊的化合物,通常
的生物处理过程就难适应。此 外,国家
(或地方)对废水排放的要求趋向严格,如对排水中氮化物要加限制,也要
求 二级处理过程的能力和水平进一步提高。 如何提高生物处理过程,针对石油化工企业的具体情况可概括为:两
高、一低、一适 应。亦即:高泥龄
(长生物保留时间)
,高生物浓度,低生物负荷和适应特殊化合物。
(1)生物处
理过程中活性污泥和生物膜对废水中有机物的吸附速度是很快的,在几分 钟内就能完成,而对于石油化工废水中