裴守信
(山西清源環境咨詢有限公司,山西 太原 030000)
石油化工企業生產加工業原料主要是石油,其加工過程是將石油通過一系列的工藝進行重整和合成的處理過程。在我國石油化工企業發展的早期階段,各個生產裝置的進水管采用的是并聯設置,每個生產裝置使用的都是新鮮用水,這無形當中就加大了用水量,造成了水資源的嚴重浪費。隨著石油化工企業的發展和水資源的枯竭,企業改變了這種并聯設置的生產裝置,將一個生產過程中產生的污水和新鮮水混合后即可用于下一個生產過程,從而大大節約了水資源[1]。
目前,我國石油化工企業污水處理的方法主要包括:直接處理法、物理處理法、化學處理法和生物處理法。
1) 直接處理法主要包括深井注入處理法、稀釋處理法以及焚燒處理法等。其中,焚燒處理法應用最為廣泛,但這種處理方法會對大氣造成一定的污染,因此目前很少采用。
2) 物理處理法是通過物理作用將污水中不溶解的呈懸浮狀態的的污染物(主要包括油膜和油珠)進行分離和去除,而其化學性質卻不發生變化。物理處理法主要包括:重力分離法、離心分離法和篩濾截留法等。物理處理法的主要特點是:設備簡單、操作方便、分離效果良好,因此應用較為廣泛[2]。
3) 化學處理法是利用化學反應和傳質作用,將污水中呈溶解和膠體狀態的污染物去除和分離,或將其轉化為無害物質。化學處理法主要包括:臭氧化處理法、化學沉淀處理法、氧化處理法、中和處理法、混凝處理法以及電解處理法等。化學處理法的主要特點是:處理迅速、有效,容易實現自動檢測和控制,便于回收利用等。
4) 生物處理法主要是利用微生物的代謝作用處理廢水中的有機物,與傳統的處理方法相比,其成本較高,操作相對復雜,且對于流量大濃度低的污染物難以去除,但其可以有效地去除重金屬離子,這是其它處理方法無法比擬的。根據生物去除重金屬離子的機理不同可分為生物絮凝法、生物吸附法、生物化學法以及植物修復法。
我國的石油化工企業污水處理技術起步較晚,且最初的技術都是從國外引進的。經過這么多年的發展,雖然在處理工藝和處理效果上取得了很大的進步,但整體技術水平仍落后于西方發達國家。目前,我國政府提出的污水排放目標是零污染排放,幾乎有很少企業處理后的污水可以完全達到這一標準。總的說來,我國石油化工企業污水處理的現狀可以概括為以下幾個方面。
我國是世界上人口最多的國家,國民經濟的發展在世界上高居第二位,且第二產業在國家產業中占有很高的比重,石油化工作為第二產業中的支柱產業,其企業規模和數量都相當龐大。而石油化工企業的生產過程中又消耗很大的水量,在這個過程中就會產生很大的污水排放量。
石油化工企業的生產過程中需要添加很多的化學試劑,這些試劑中含有不同種類的有害元素和物質,且很多物質難以分解和處理[3]。我們國家的污水處理技術對其中一些元素和物質處理還不完全和徹底,導致處理后的水質還不是很穩定。
化工企業污水處理排放除了滿足國家制定的一些法律、法規和標準外,許多省份也制定了地方性法規,如《化學工業主要污染物排放標準》。化工企業的污水經過生化處理后,一般需要達到國家二級排放標準,由于水資源短缺,很多地方要求需將達到排放標準的水再進一步深度處理后,達到工業補水的要求并回用。目前,我國的很多化工企業,尤其是當地的很多小型企業,污水處理設施并不完善,處理技術落后,經過處理后的污水很難達到二級排放標準,更不用說達到工業補水的要求。
石油化工企業產生的污水中含有大量的有害物質,如果不經處理或處理不徹底就排放到大自然中,會對環境造成嚴重的危害,對人們的身體健康帶來嚴重的威脅。針對我國目前石油化工企業污水處理技術的發展現狀,預測其技術的發展趨勢和發展方向。
目前,混凝沉淀是污水處理方法中應用較多、應用最廣的處理方法之一,其藥劑性能的好壞直接決定了污水處理的效果。因此,如何研制出混凝能力強、絮凝體積小、破乳效果好、沉降速度快,以及在中性和堿性環境下都具有良好性能的的新型高效混凝劑,將是未來污水處理技術的研究發展方向之一[4]。
生物處理技術一直被認為是將來污水處理的主要方法,也是最有前景和發展空間的污水處理技術。特別是隨著生物技術和基因工程技術的不斷發展,生物處理技術中降解菌種的研究將是主攻方向,其在污水處理技術中的應用不僅會提高污水處理效果和處理速度,而且會大大節約了處理成本,減少了能源的消耗。
膜分離技術是近年來很熱的物理分離技術,其具有無相變、無污染、高自動化等特點。應用在石油化工企業污水處理中的手段有:中空纖維膜、管式膜、陶瓷膜和碳管膜等。尤其是陶瓷膜在含油廢水處理中,具有處理效果好、操作簡單、自動化程度高等特點,將會在未來的污水處理中應用越來越廣泛。隨著科技的發展,環保要求的提高,處理效果方面有明顯優勢且不添加任何化學藥劑、無二次污染等優點的陶瓷膜含油廢水處理技術,將會越來越受到廣泛應用[5]。
石油化工行業產生的污水中,硫的含量在逐年增加,污水中硫不僅對環境造成嚴重的污染,而且對化工設備和人體也造成了很大的危害,必須采取行之有效的技術將污水中的硫去除干凈。目前,石油化工行業污水中硫化物的處理方法主要有:空氣氧化法、化學除硫法、氣提法、中和法、生物處理法和其它氧化法等。針對以上應用處理技術的缺陷,新技術的研究方向主要集中在高級氧化技術的研究應用上。該技術在國外已進行了廣泛的研究,并且實地進行了大量的實驗并取得了不錯的成效。但是該技術的運行成本較高,且對設備的要求較高,技術也不夠成熟,因此目前在污水處理技術中還沒有廣泛推廣應用。
石油化工企業污水處理技術的發展不僅可以推動整個石油化工行業的發展,而且還會推動其它行業污水處理技術的發展,對保護國家的生態環境和人體健康具有重要的意義。因此,我們每一位從事污水處理技術研究和應用的工作者所做的工作,不僅功在當代,更是利在千秋。