馬庭飛
(新疆克拉瑪依市天利恒華石化有限公司,新疆 克拉瑪依市 838600)
中國是一個人口大國,雖然占地面積較大,但由于人口基數較大,人均占地面積較少。水資源短缺,人均水資源更是少之又少。如今石油樹脂生產能力占第一位的國家是美國,其生產出的石油樹脂在世界石油樹脂總產量中的所占比例達到了55%左右。國際上生產出的石油樹脂產品在軟化點、色度、總體質量上都已趨近成熟。現如今我國部分企業正在使用的是國際上最為常見的加氫石油樹脂技術,比如揚子石化公司。雖然我國擁有著大規模的石油樹脂生產企業,但由于絕大多數企業的生產規模有限、產品形式單一、質量水平較低等,所以在功能方面還有待進一步完善。水資源的缺失不僅制約了我國的經濟發展,同時也對我國的生態環境造成了一定影響。為了改善我國水資源的現狀,工業廢水的處理是其中一個比較重要的環節。通過對廢水的有效回收不僅能夠實現水資源的可持續利用,也能夠減少廢水對環境破壞。因此,研究石油樹脂化工廢水處理工藝是十分有必要的。
科技的進步和石油化工行業的不斷發展使得乙烯裝置得到了一定發展。在相關物質的餾分過程中,產生了石油樹脂。石油樹脂的應用十分廣泛,比如生活中的塑料、橡膠等物質中都含有石油樹脂。由于石油樹脂本身原料比較豐富,同時價格較低,石油樹脂的應用與開發也逐漸得到了發展。石油樹脂的實際生產較為簡單,自身的作用和應用行業非常廣泛,不但可以在膠黏劑中作為添加劑也可以使用在油漆、防水材料的設計以及涂料等當中,對于我國來說,石油樹脂這一概念出現較晚,開發時間較短,與部分發達國家相比較依舊有著一定的差距。石油樹脂的使用價值非常大,近年來也逐漸得到了一定發展。石油化工行業中石油樹脂的發展也逐漸成為了該行業的發展趨勢之一[1]。
石油樹脂主要是通過其內部的組成部分來進行相關分類的。主要包括C5石油樹脂、C9石油樹脂、DCOP石油樹脂等等。石油樹脂種類豐富多樣,由于其內部組成成分的不同,其應用價值也不相同。
C5石油樹脂的生產工藝主要包括自由基聚合法以及固體酸催化合成法。這兩種生產工藝之間最大的區別就是生產溫度不同,生產的產品色相相差較大。在具體的石油樹脂生產工藝中,固體酸催化合成法產生的工業廢水的更難處理[2]。
C5石油樹脂化工廢水的主要成分是含油廢水以及含鋁廢水,此種廢水主要是在石油樹脂的加工過程中所產生的。
隔油池主要采用平流隔離的方法進行隔離,通常來說,水力停留的時間一般為兩個小時。浮油在一定時間內能夠實現回收。通過合理的尺寸進行設計隔油池能夠有效實現廢水中油狀物的去除。隔油池方法處理廢水中的油狀物是一種操作比較簡單,同時隔離效果較好的方法,對環境也不會造成污染,環保效果比較顯著[3]。
污水在通過隔油處理后,再進入調節池。調節池的作用主要是調節水質、均和污水水量,并且降低污水中少許含量的污染物,為后續設備的運行和保證出水水質達標創造條件。
廢水在調節池內的時間一般要在7 h左右。調節池的尺寸在具體的設計過程中通常要比隔油池略大。長度為6 m,寬度為4 m,調節池有效水深3.2 m最佳。石油樹脂化工廢水經過去除鋁之后,廢水中的pH一般為10~13,顯示為堿性液體。因此,為了保證后續廢水處理工藝的進行,可以在廢水中適當添加H2SO4,使處理后的石油樹脂化工廢水顯示為弱堿性,將其pH值調節至7~8最佳,保證Al最大量的以Al(OH)3析出。
通過使用兩個加藥泵,實現加藥泵能夠隨時跟隨石油樹脂化工廢水處理系統正常工作。兩個加藥泵能夠避免一臺加藥泵無法工作而出現整個石油樹脂化工廢水系統無法正常運轉的情況。
因為本工藝當中需要進行過濾的物質以Al(OH)3為主,并且存在部份的膠體,因此濾創在對于污垢的攔截完成之后導致黏度過高,很容易出現生物類型的腐敗現象,對于濾池的要求本身較高。污泥的處理方式通常分為污泥沉淀和污泥脫水。污泥的沉淀常見的處理工藝為靜置沉降,通過在錐形圓池內增加停留時間通常停留時間在10 h~12 h,并通過添加絮凝劑將強沉降效果,沉降的污泥通過污泥泵輸送至板框壓濾機內,進行進一步脫水。通過此項處理,在減少污水中有害物質的同時也能夠方便下一步廢水處理工藝的進行[4]。
石油樹脂化工廢水經過去鋁、調節pH、油水分離等操作之后,需要將其放入去除其他物質的旋流式沉淀池中。主要目的是為了去除廢水中的COD、SS以及其他的有機物。通過該處理工藝,為后續石油樹脂化工廢水微生物處理打下一定的基礎。
通過采用BAF工藝制造的QT系列的陶粒填料實現上流式曝氣生物陶粒濾池的制作。通過分層制作,保證工藝的正常使用。需要注意的是該曝氣生物濾池的制作需要滿足形狀為球形,表面制作需要滿足粗糙、微孔多、結污能力較好,同時生物的附著力要強。在進水的過程中需要才用上流式進水,也就是使空氣從池底的地步進入,實現進水混合接觸。
BAF掛膜的方法在前期需要進行一定的微生物培養,同時也要對系統進行一定的調試和修改。所培養的微生物需要采用美國的高效生物,盡量縮短所培養微生物的時間。悶曝過程中也需要注意及時換水,換水之后再進行悶曝三天,當水中出現淡黃色的膜狀物吸附在陶粒上時才達到設計所需要的要求。通過半個月的持續運轉之后,實現掛膜,進一步實現有效去除COD。新型掛膜方法采用生物法掛膜是具有較強的耐沖擊性,是一種能夠有效去除有害物質同時又比較環保的方法之一[5]。
現目前隨著我國經濟的快速發展,城市化進程的穩步提升和推進,對于水資源的需求不斷提高,但是我國現目前水資源分布存在問題,水資源較為緊缺,嚴重制約著我國經濟和社會的發展,為了有效解決我國水資源緊缺的現象,全面加強對于廢水的治理是非常重要的。石油樹脂生產過程當中會出現大量的廢水污染物,在污染物當中不僅僅含有溶解劑,烴類物質并且還擁有黏稠度較強但是流動性較弱的樹脂液,并且還會攜帶鋁鹽,鈉鹽,硫酸根例子等等,這就給污水的處理帶來了較大難度,從現場的調試以及運行之后的結果分析當中我們可以看出工藝可以有效處理石油樹脂當中存在的化工廢水,并且自身的適應性較強,效果較為顯著,設備運行狀態良好,可以有效降低工程造價,降低成本,并且分離之后得到了廢油經過處理之后可以再生,具有良好的經濟效益。經過此次工藝處理之后出水的水質可以達到我國一級的排放要求。