煉油廢水處理現狀及新工藝研究

劉芝芳

(貴州楚天環保有限公司，貴州 貴陽 550000)

1 背景概述

煉油廢水主要來源于原油蒸餾、重質油裂化蒸餾以及一些餾分精制的生產過程。煉油廢水在水質和水量上都是極為不固定的。水質而言，由于石油煉制所使用的原油來源有所不同，煉制過程中所包含的雜質也是形態各異，而且不同的煉制程序也會導致不同種類污染物的產生。就水量而言，石化產品生產過程中使用的生產用水、蒸汽、冷卻用水都是影響水量的因素。一般而言，煉油廢水的污染物除了一般有機物以外，還主要包括有氨氮、油脂、硫化物、酚類等。其特點體現在:

(1)除了包含一般有機物之外，其它的主要污染物還有氨氮、油脂、硫化物、酚類等，它們的COD 含量很高，難以被降解的物質多。廢水的酸堿性變化較大，這主要是受到了堿渣廢水和酸洗水的影響。

(2)污水產生量極大，廢水組分復雜，以烴及其衍生物為主的有機物含量頗高，除此以外，還包含多種重金屬。

(3)大小在100 到1000 納米的微小油珠極易被疏水固體和表面活性劑包圍，從而產生乳化油，這些穩定懸浮在水中的乳化油無法使用靜置法從廢水里面分離。而直徑大于100 微米的懸浮狀可浮油，因為油水之間存在的密度差而得以從水中分離。

(4)油類污染物一旦排入水中便會產生分子膜，從而使水體的水質遭到污染，導致水中溶解氧(DO)含量降低，進一步生產二氧化碳，形成碳酸，導致整個水體的PH 值降低，渾濁程度進一步增加。

煉油廢水產量巨大，如果可以對其進行回收利用，不僅可以避免對水質產生的嚴重污染，還能夠節約水資源，降低煉油企業的所需要支付的昂貴水費。因此，如何經濟、有效地對煉油廢水進行處理、回收再利用是不僅是煉油企業關注的問題，也是構建節約社會，實現可持續發展的重點。

2 煉油廢水處理現狀

2.1 常規處理工藝

上世紀七八十年代以前，全國各地的煉油廠把生產產生的廢水僅做簡單處理，甚至不處理就直接排放，為了降低影響，這些煉油企業都建在比較偏遠的郊區、荒灘。這種排出的廢水水質極差，無法應用于循環水系統。

圖1 榆林煉廠廢水處理工藝流程

90年代以來，全世界范圍內出現了缺水危機，而且世界環境保護組織也對環境保護提出了嚴格的要求，才使得各煉油企業逐漸開始重視和加強煉油廢水的處理。當前我國大部分煉廠都是采用多級處理來處理煉油廢水。這種多級處理裝置包括格柵、調節罐、隔油、中和、一，二級氣浮、生化、沉淀、混凝反應、混凝沉淀以及過濾等工藝流程。

上述工藝具有處理費用低，出水可直接進入循環水系統等優點，所以被大部分煉油廠使用。但是該工藝也存在諸多不足之處，例如，為了使得處理后廢水達標，投放了多種藥劑，處理以后的廢水對藥劑的依賴性大，還有粘泥、結垢和微生物腐蝕等問題。這些都是煉油廠處理廢水時需要考慮的問題。

2.2 現有處理技術面臨的主要問題

隨著我國經濟的快速發展，環境問題愈顯突出，對企業的排水要求也更高。另一方面，隨著原油的不斷開發，重質油的產量隨之減少，原油密度、粘度、硫含量、酸值都進一步增加。這些原油煉制的廢水對傳統的廢水處理流程提出了大的考驗。主要表現在:(1)高濃度含硫廢水使得廢水處理場進水中揮發酚濃度、COD、氨氮濃度顯著提高，廢水有機胺含量增加，并在處理過程中水解，形成NH3－N。(2)電脫鹽設備排水的乳化現象嚴重，油含量、COD、鹽含量均明顯增加，可生化性下降，這些都將對除油和生化處理單元的運行效果產生影響。(3)廢水處理場進水水質波動、水質差，高濃度廢水沖擊頻繁，影響達標穩定性。最后一個問題是清凈廢水不能達標，煉油行業中存在一個專有名詞就是“假定凈水”。一直以來都是對“假定凈水”進行直接排放的，但是隨著處理后的廢水有很高比重是作為循環水系統的補給水，導致循環水系統的外排水中COD 含量超過，無法達到廢水排放新標準的水質要求。另外，部分煉油企業使用的源水為硬度、堿度高的地下水，為保證廢水達到工業用水的要求，廢水處理工藝中選擇反滲透脫鹽技術，加入的各種藥劑使得濃縮水的COD 超過150mg/L，甚至200mg/L，造成外排水質遠遠不能達標。

3 煉油廢水處理新工藝

3.1 O3/UV 高級氧化法

所謂O3/UV 高級氧化法，就是在紫外光作用下完成的光化學反應過程。利用這種高級氧化法處理技術，可以在偏堿性的環境中有效降低廢水中的COD，而且隨著廢水中臭氧濃度的增大，廢水中對COD 的去除效果越發明顯。這種方法主要是替代傳統工藝之中電脫鹽設備排水所造成的乳化現象，有效降低廢水中的COD。

雖然利用這種方法處理煉油廢水的效果得到了明顯的提高，但處理工藝成本也是隨之增加的，在這種條件下仍單純使用高級氧化法來降低廢水的COD 就沒有經濟價值了。所以，實際生產中，一般采用O3/UV 高級氧化法進行適度處理，提高廢水的可生物降解性以后，再使用其他的生物化學方法來進一步降低廢水的COD，以達經濟高效的目的。

3.2 增加渦凹氣浮和曝氣生物濾池二次生化

最近幾年來，除了大力推進廢水處理新技術的開發，對傳統處理裝置的改進也是按部就班地進行著。對煉油廢水處理有著性能提升的措施有增加渦凹氣浮，對傳統處理裝置的改進之后就可以保證生化進水中含油質量分數低于20mg/L，同時使活性污泥處于高效降解狀態。增加的一級渦凹氣浮(生產廠商為美國麥王公司)，具有占地面積小，運行效率高等優點，加強了廢水中油的含量，對生化進料的質量提供有效保障。

另一個有效的改進措施是引入曝氣生物濾池二次生化設施，目的是降低生化出水中各污染物的含量，增加廢水的回收再利用。具體操作是在裝置二沉池出水增加曝氣生物濾池深度處理設備，有機污染物借助于附著在陶粒上的微生物得以去除，進一步改善裝置出水的質量。另外應對裝置來水污染物含量高，腐蝕嚴重等特點，裝置中的大部分潛水泵都使用離心泵替換，因為離心泵具有更高的運行效率，容易維修，這也降低了機泵的返修比例，使得裝置效率得以提升。

4 總結與展望

煉油廢水的性質千差萬別，組分復雜，廢水的指標值也很大，僅利用物理、物理化學或者化學處理方法獲得的效果都不夠明顯;最有效的處理工藝是結合這三類方法的綜合處理法，可以獲得各自的優點，形成多級處理工藝，提升處理效果。一些煉油廢水處理新工藝的不斷創新和應用，有效地提高了廢水處理設備的運用效率，大大提高了水的利用效率。

［1］高廷耀，顧國維，周琪.水污染控制工程(下冊)［M］.北京:高等教育出版社，2007

［2］李恒進，田超，謝玉文.油田含油廢水生化處理技術研究及應用［J］.生產與環境，2006，6(8):27—29

［3］靳銀燕，陳玉琴.含油廢水生物處理方法研究進展［J］.干旱環境監測，2010年6月:112－123

［4］蘇志遠，徐寶柱，尚龍.煉油廢水的深度處理［J］.工業安全與環保，2005，31(5):33～35

［5］范榮桂，郝方.煉油廢水的處理方法及工藝特征［J］.中國科技論文在線，2010年5月