石晶晶 武智
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隨著社會對石油需求量的日益增大,石油廢水處理也逐漸成為環保行業研究的熱點,同時因其具有毒性大、COD含量高和可生化性差的特點,使原普遍采用的“老三套”處理工藝,已不再能滿足社會環境的需求,故開發新工藝、推廣新技術、提高出水質量成為當前迫切的任務。本文針對不斷完善的新工藝,進行了綜述,分析了目前存在的問題和解決的途徑,以期推廣新工藝的應用范圍,提高石油廢水的處理效果。
國內目前針對石油廢水處理工藝普遍采用的是“老三套”處理工藝,即“隔油-混凝-過濾”或“隔油-氣浮-過濾”工藝。這些工藝組合主要是針對石油廢水中的油和機械雜質進行分離處理,以實現污水回注和達到外排標準。而隨著國家對排放標準的要求越來越嚴格,傳統的工藝已無法滿足其要求。未達標廢水外排將在水體中形成油膜,阻礙空氣中的氧進入水體,同時造成有機物的分解造成水體酸化、惡臭,造成水質惡化。因此,開發和推廣深度處理的新工藝,成為人們關注和研究的熱點,人們也在此基礎上開發了生化處理和深度處理單元,包括SBR法、生物接觸氧化法、氧化塘法、膜技術和氧化技術等,并取得良好的效果。
膜技術是由S.Sourirajan開發而來,并在近年來逐漸發展成熟的分離技術。而在石油廢水處理中應用較多的膜技術主要包括微濾、超濾和膜生物反應器等。王懷林等[2]采用0.2 u m和0.8 u m陶瓷膜進行了石油廢水處理研究,探討了不同溫度、膜面流速和壓差等參數對過濾特性的影響,并增加了脈沖及預處理工藝,在提高清潔效率的同時延長了清洗周期,節約了運行和維護成本;李永發等[3]采用超濾膜對預處理后的石油廢水進一步處理發現,膜對油類物質的截留率達97.7%以上,通過采用分步清洗的方法可有效清除膜面污染物,提高利用效率;馮久鴻[4]以遼河油田廢水為實驗對象,采用膜生物反應器-曝氣生物濾池工藝進行處理,研究表明,該方法可有效去除油類物質、COD和氨氮,且去除率可達90%以上,出水可達外排標準。
氧化技術是運用氧化劑、光、電燈在反應中產生自由基,將大分子有機物氧化降解成為二氧化碳和水,降低污染的技術手段。主要包括光化學氧化、超聲化學氧化和電催化氧化等。陳穎等[5]采用不同的TiO2為催化劑,探討了光催化處理含油廢水的可行性,研究表明,當TiO2和Fe3+或H2O2共存時,在相同的光照時間下油的去除率可提高5%~16%,太陽能與人工光源合并處理低濃度含油廢水時,光照2.5h可使污水中的油的去除率達99%以上;夏福軍等[6]在含油廢水處理工藝中增加超聲波處理環節,發現超聲波可提高油珠的聚結作用,加速有效聚并,當超聲波功率達1000W時,去油率可達85.8%,相對于空白可提高20%左右,提高了沉降效率;王永廣等[7]采用電解-Fenton法處理含油廢水,研究發現,反應進行至1h后,廢水中CODcr、含油量、細菌總數的去除率均在90%以上。
生物處理技術具有去除污染物種類多、效率高、抗沖擊能力強且運行費用低的優點,而受到關注和應用,其中以厭氧-好氧、氧化塘和曝氣生物濾池等技術相對成熟。杜衛東等[8]采用厭氧酸化-接觸氧化工藝進行廢水處理,研究表明,厭氧酸化階段出水可明顯提高其可生化性,由0.2上升至0.4,BOD去除率達90%,COD去除率也達85%;陳家清等[9]采用氧化塘工藝對勝利油田廢水進行處理,研究表明,在預處理階段采用氣浮工藝可有效去除原油,并能起到降溫充氧的作用,提高廢水可生化性,并經氧化塘處理后,出水可達標排放;劉文洪等[10]采用曝氣生物濾池技術處理含油廢水,研究表明,水解段可顯著改善含油廢水的可生化性,有效截留原水中的SS,并具有較強的抗勿讓沖擊負荷能力,確定水解-好氧段水力停留時間為12 h,好氧段氣水比為5:1,出水COD和石油類物質的去除率可達94%和92%,可實現達標排放。
在當前環保新標準的要求下,石油廢水處理的新工藝和新技術都成為人們研究的熱點,而且呈現出工藝組合處理和高新技術引進不斷增加的趨勢,雖部分工藝仍處于實驗室研究階段,但可為實際應用提供良好的思路,以改善和開發更適于實際應用的工藝和技術。
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