淺談磁技術(shù)在煉油含油廢水處理中的應(yīng)用

黃亮(中國石油遼河石化分公司，遼寧 盤錦 124022)

淺談磁技術(shù)在煉油含油廢水處理中的應(yīng)用

黃亮(中國石油遼河石化分公司，遼寧 盤錦 124022)

分析了磁種在絮凝氣浮工藝中應(yīng)用，以及磁性填料或外加磁場在BAF處理單元的應(yīng)用，認(rèn)為磁凝聚法和磁性填料或外加磁場的應(yīng)用能夠顯著提高煉油含油廢水的處理效果。

煉油廢水；磁處理；水處理

煉油工藝中的常減壓蒸餾、催化裂化、加氫精制、延遲焦化及罐區(qū)脫水都會產(chǎn)生大量的含油廢水，其中的主要的污染物為石油類、COD、硫化物、揮發(fā)酚和氨氮等。

由于含油廢水排放量大、水質(zhì)差異大、組成復(fù)雜且毒性大，加之近年來國內(nèi)水體污染嚴(yán)重，水資源短缺的矛盾愈加突出，因此必須經(jīng)過嚴(yán)格復(fù)雜的處理達(dá)標(biāo)后進行回用或排放。

煉油行業(yè)中，物理化學(xué)方法和生化方法是處理含油廢水的常用方法。

1 磁技術(shù)能夠提高煉油廢水的處理效率

1.1 磁技術(shù)增強絮凝氣浮工藝的水處理效率

含油廢水的物化處理單元通常包含pH調(diào)節(jié)、破乳、除油、絮凝和氣浮，而氣浮工藝中的絮凝和氣浮對于去除微細(xì)懸浮物、減輕后續(xù)處理單元的負(fù)荷是最為重要的。通常使用PAC、PAM等作為混凝劑和絮凝劑來去除乳化油和膠體懸浮物，但是這種方法存在加劑量大、絮凝時間長、效果差、引入礦物雜質(zhì)等缺點。

通過加入磁種并進行后續(xù)回收的方法，可以縮短混凝時間，提高絮凝和氣浮效果。

磁種是一種磁性鐵氧體軟粒，經(jīng)預(yù)處理后等電點提高，在一定的pH（大于7）的水環(huán)境中表面帶正電，與廢水中的微細(xì)的帶負(fù)電的懸浮物進行電性吸附，使得懸浮物的ξ電位降低，擴散雙電層被壓縮，顆粒聚集，與PAC和PAM協(xié)同使用時，絮凝體變得更大更致密，根據(jù)斯托克斯定律，懸浮物聚沉速度加快，更有利于提高重力沉降分離的效果和效率。

楊瑞洪等[1]發(fā)現(xiàn)，采用氣浮—磁分離工藝處理含油廢水，出油率高，除油效果顯著、穩(wěn)定。這種磁凝聚法可節(jié)省大量用于化學(xué)絮凝的藥劑，沒有二次污染，不增加廢水的含鹽量，有利于水的循環(huán)利用。

1.2 磁技術(shù)增強BAF工藝的水處理效率

BAF（曝氣生物濾池）生化處理方法利用填料上附著的微生物的降解作用，以及濾料本身對廢水中固體懸浮物的吸附作用，使得含油廢水中的SS、COD、BOD5和氨氮等污染物得到深度處理，可以使污水達(dá)到回用或排放的標(biāo)準(zhǔn)，是煉油廢水處理中常用的深度處理單元。

生物電磁學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)，磁場有利于自由基的形成，增加體系溶解氧的濃度，能夠誘導(dǎo)微生物體內(nèi)氧化氫酶、過氧化物酶和磷酸酶的合成及活性的提高，有助于微生物吸收分解和轉(zhuǎn)化廢水中的污染物，進而縮短微生物在填料表面上的掛膜啟動周期，加快對水中污染物質(zhì)的降解。

雒文生等[2]發(fā)現(xiàn)，外加磁場的情況下，廢水中功能微生物的新陳代謝和生長被激活，凈化污水的能力提高約17%；王祥三等[3]發(fā)現(xiàn)，磁處理可增強微生物的氧化降解有機物的能力，微生物的活性增強了17.3%；安燕等[4]的研究發(fā)現(xiàn)，適量磁粉和弱磁場作用可促進苯酚與微生物的共代謝，苯酚的去除率由無磁場對照組的85%提高到90-96%；Yavuz等[5,6]在活性污泥法處理模擬廢水的試驗中設(shè)置磁場，水處理效率提高了44%；以磁性聚苯乙烯顆粒為微生物載體，廢水處理效率可提高26%：王韋勝[7]發(fā)現(xiàn)，磁性生物炭BAF對COD、氨氮、總磷的去除效果均好于普通生物炭填料BAF；并且磁性生物炭填料BAF抗沖擊負(fù)荷能力優(yōu)于普通生物炭填料BAF；生物膜鏡檢分析表明，磁性生物炭填料和普通生物炭填料均含有大量的細(xì)菌類微生物與原后生動物，但前者微生物數(shù)量明顯多于后者；通過對兩種生物膜填料上微生物的脫氫酶活性分析表明，在一定范圍內(nèi)鐵氧體磁性可提高微生物的脫氫酶活性。

作為微生物的生長載體，填料是BAF生化處理工藝的核心部件，關(guān)系到細(xì)菌的繁殖和生長的數(shù)量和層次，因此也是決定廢水深度處理效果的主要因素，在填料中使用磁技術(shù)，對于提高菌種的酶活性具有顯著的促進作用。

2 結(jié)語

使用磁凝聚法處理煉廠含油廢水,可以改善裝置的運行效率,提高裝置的處理能力；在BAF深度處理單元使用磁性填料或添加人工磁場對于提高凈水效果，實現(xiàn)廢水回用，緩解用水矛盾是可行的。

[1]楊瑞洪,錢琛,趙云龍等.氣浮-磁分離工藝處理含油廢水[J].化工環(huán)保,2011,31(4):342-345.

[2]雒文生,王平.磁化用于有機廢水處理的實驗研究[J].武漢水利電力大學(xué)學(xué)報,2000,33(5):1-4.

[3]王祥三,王平.磁化處理污水的生物效應(yīng)試驗[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2000,2:33-36.

[4]安燕,程江,楊卓如等.磁場對微生物生長及苯酚降解影響的研究[J].廣州化學(xué),2007,32(3):16-19.

[5]Yavuz H,Celebi S S.Effects of magnetic field on wastewater treatment[J].Enzyme and Microbial Technology,2000,26(1):22-27.

[6]Yavuz H,Celebi S S.A typical application of magnetic field in wastewater treatment with fluidized bed biofilm reactor[J].Chem Eng Commun,2003,190(5-8):599-609

[7]王韋勝.磁性生物碳填料BAF處理城市生活污水的試驗研究[D].江蘇大學(xué),2016.