石油化工企業(yè)含油污水處理和回用水處理工藝設(shè)計(jì)淺析

左 丹，崔 帥

(盤錦職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 盤錦 124010)

石油化工行業(yè)對(duì)整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的增長有著直接關(guān)系。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會(huì)各界對(duì)石油資源的需求量一直在不斷增加。隨著石油化工企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大，相應(yīng)的生產(chǎn)工藝也在不斷改進(jìn)。石油產(chǎn)品數(shù)量越來越多，導(dǎo)致石油化工廢水中的污染物種類也在逐漸增多，同時(shí)石油化工在生產(chǎn)過程中所消耗的水資源較大，石油化工的廢水量也越來越大，傳統(tǒng)的處理方式已經(jīng)無法滿足生產(chǎn)需求。因此需要不斷改進(jìn)傳統(tǒng)的處理工藝，研發(fā)新的處理技術(shù)，才能夠提高石油化工行業(yè)水資源的利用率。

1 含油污水主要污染物

油田企業(yè)在生產(chǎn)過程中的含油污水一般是指含有酯類以及各種油類的工業(yè)污水。含油污水一般會(huì)呈現(xiàn)出乳化液的狀態(tài)，必須進(jìn)行破乳處理，才能夠?qū)崿F(xiàn)廢水利用。污水中的COD、BOD等含量較高，非常容易滋生一些微生物和菌藻。尤其是在進(jìn)行三次采油階段，含油污水中會(huì)含有大量的聚合物，從而嚴(yán)重影響到含油污水的處理和輸送。含油污水的危害性極大，不僅會(huì)嚴(yán)重影響周圍的環(huán)境，而且還會(huì)影響人體健康，因此，污水必須經(jīng)過特殊的工藝處理才能夠進(jìn)行排放。油田在實(shí)際生產(chǎn)過程中，通常會(huì)將含油污水處理以后作為注水水源在回注到油層中，從而實(shí)現(xiàn)污水回用。

1.1 硫化物

含油污水中的硫化物主要來自于二次加工裝置的排水過程。硫元素是組成生命物質(zhì)的重要元素之一，并且硫元素能夠?qū)⒌鞍踪|(zhì)進(jìn)行有效連接。硫化物含量過高的污水會(huì)對(duì)水中的生物造成嚴(yán)重的危害。石油廢水中的硫化物含量非常高，硫化物不僅嚴(yán)重危害水中的微生物，而且還會(huì)對(duì)相關(guān)設(shè)備造成腐蝕。

1.2 有機(jī)污染物和氨氮

有機(jī)污染物和氨氮主要來自于催化裂化等工藝裝置的排水過程。在進(jìn)入水體之后，有機(jī)污染物的分解過程會(huì)消耗大量的氧氣。氧氣作為植物的營養(yǎng)元素之一，當(dāng)大量的氨碳進(jìn)入水體之后，會(huì)導(dǎo)致湖泊出現(xiàn)富營養(yǎng)化，因此加強(qiáng)氨氮的處理也是石油化工企業(yè)廢水處理的重要對(duì)象。

1.3 石油類

含油污水中的油主要來源于煉油設(shè)備的凝縮水以及清洗油罐的洗滌水等。石油類是生物很難降解的物質(zhì)之一。石油類的污染物會(huì)直接影響到生物的呼吸系統(tǒng)，在很大程度上降低了生物的生長速度。除此之外，還會(huì)降低污水中雜質(zhì)的去處理，會(huì)影響到回用裝置的正常運(yùn)行。

1.4 溶解鹽

電脫鹽裝置的排水以及循環(huán)水廠的污水是溶解鹽的主要來源。污水中的含鹽濃度會(huì)直接影響到生物的活性，鹽濃度越高則會(huì)降低脫氫酶的活性，降低微生物的新陳代謝。微生物對(duì)有機(jī)物的去除有著直接的作用，如果含鹽濃度過高，則會(huì)影響微生物的活動(dòng)，從而有效降低出水效果。

2 含油污水的主要處理工藝

2.1 硫化物處理工藝

當(dāng)廢水中硫化物含量較低時(shí)，可以使用沉淀法、曝氣法，以及氧化等方法處理廢水中的硫化物。在對(duì)石油化工廢水進(jìn)行除硫工藝時(shí)，經(jīng)常會(huì)使用曝氣法。在石油廢水中，如果硫化物的含量較高，則需要利用生物處理法進(jìn)行降硫處理，但是生物處理法的速度較慢，需要較長的時(shí)間進(jìn)行處理，因此相應(yīng)的處理效率比較低。

2.2 石油類處理工藝

廢水除油是污水處理工作中非常重要的一環(huán)。污油主要包括可浮油、乳化油，以及溶解油三種。在處理可浮油過程中利用重力分離法能夠?qū)筛∮瓦M(jìn)行有效處理；乳化油和溶解油的處理難度較大，通常會(huì)使用物化法進(jìn)行處理。其中浮選法處理污油最為明顯。浮選法是將水注入空氣中形成微小的氣泡，使氣泡水中的油粒發(fā)生黏附狀態(tài)，密度比水小的物質(zhì)會(huì)在水中形成上浮狀態(tài)，形成有效分離。根據(jù)氣泡的大小和形成氣泡的方式可分為溶氣浮選法、噴射浮選法、葉輪浮選法等。浮選法的應(yīng)用較為方便，而且具有節(jié)能性較高，操作安全等特點(diǎn)，具有較高的研究價(jià)值和應(yīng)用前景。

2.3 有機(jī)物以及氨氮的處理工藝

在進(jìn)行石化廢水處理過程中，進(jìn)行二次生物處理是整個(gè)污水處理環(huán)節(jié)的重要內(nèi)容。對(duì)污水進(jìn)行二級(jí)處理的方式有很多種，但是比較常用的為生物膜法以及活性污泥法。該方法的應(yīng)用能夠有效提高對(duì)有機(jī)物以及氨氮的處理，并且活性污泥法是一種比較成熟的技術(shù)，在實(shí)際使用過程中更加適合處理氨氮濃度較高的石化廢水。另外，膜分離法的處理技術(shù)主要采用多孔材料，以物理攔截的方式去除含油污水中的固體顆粒。膜分離法主要包括微濾和超濾兩種。膜分離法的處理特點(diǎn)：在使用過程中不需要添加任何藥劑，并且不會(huì)形成二次污染；能夠有效攔截油分子，直接進(jìn)行油水分離；分離后的污水中的含油量較低，處理效果非常好；膜分離法的投資費(fèi)用較低，該方法設(shè)備簡單，操作方便并且分離效率較高。

2.4 溶解鹽處理工藝

污水中的含鹽度會(huì)直接影響到生物的進(jìn)化能力，同時(shí)也會(huì)影響到污水處理的質(zhì)量。因此在處理石油化工廢水過程中，除了對(duì)污水中各種污染物的處理之外，也應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)溶解鹽的處理。結(jié)合以往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，如果渾水中含鹽的質(zhì)量濃度達(dá)到400 mg/L以上時(shí)，需要及時(shí)進(jìn)行除鹽處理，才能夠有效提高廢水處理效果。

3 處理流程以及回用水處理工藝

3.1 含油污水處理流程

首先應(yīng)當(dāng)對(duì)含油污水進(jìn)行重力隔油1.5 h的處理。重力隔油過程能夠去除含油污水中的可浮油。去除可浮油以后，將含油污水引入中和池中，然后將酸堿以及無機(jī)鹽等藥劑投入中和池，使污水的pH值達(dá)到工藝要求目標(biāo)。中和池出水，將污水引入調(diào)節(jié)罐，對(duì)水質(zhì)進(jìn)行均衡處理，將均衡罐中的水質(zhì)pH值控制在8左右。將催化劑投入均質(zhì)罐，在曝氣強(qiáng)度的合理范圍內(nèi)，對(duì)污水進(jìn)行6 h的除硫處理，將出水硫化物的質(zhì)量濃度控制在合理范圍內(nèi)。同時(shí)將除留后的污水進(jìn)入氣浮池內(nèi)，對(duì)污水中的懸浮物和乳化態(tài)油進(jìn)行破乳處理。為了能夠?qū)⑽鬯械膽腋∥镞M(jìn)行有效處理，在該階段的回流比需要達(dá)到30%以上，壓力控制在0.6 MPa。生化反應(yīng)環(huán)節(jié)是污水處理的重點(diǎn)內(nèi)容，依靠重力自流的方式將氣浮池內(nèi)的水引入到生化處理部位。在缺氧和厭氧的環(huán)境中，通過對(duì)微生物的新陳代謝，將污水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，并且將出水引入到二次沉淀池。對(duì)污水中的泥水進(jìn)行有效分離，對(duì)二次沉淀池的出水進(jìn)行深化處理以后，才能夠有效確保出水質(zhì)量達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。生化處理是指將二次沉淀池的出水再次經(jīng)過加藥處理，使出水達(dá)到高密度澄清池，對(duì)污水中的懸浮物以及部分有機(jī)物進(jìn)行有效去除。最后將出水引入到監(jiān)測池內(nèi)進(jìn)行排放，或者是引入到回用水裝置，進(jìn)行二次回用。具體的操作流程如圖1所示。

圖1 含油污水處理流程

3.2 回用水處理流程

將高密度澄清池出水引入到過濾器中，可以有效降低水中的懸浮物含量。其中出水可以分為兩個(gè)部分，一部分引入清水池，另一部分進(jìn)行過濾后再次進(jìn)行超濾處理，通過超濾去除水中無法通過生物降解的可溶性物質(zhì)。為了能夠盡可能降低活性炭過濾器的工作量，需要對(duì)污水中的膠體物質(zhì)進(jìn)行過濾操作。利用泵將超濾出水引入到活性炭過濾器中；利用活性炭能夠吸附處理水中的有機(jī)物，并且使用高壓泵能夠?qū)⒒钚蕴克匠龅乃苯右氲綕B透膜系統(tǒng)中；利用滲透膜可以有效過濾水中的離子，確保水中的鹽濃度不會(huì)超標(biāo)。混合后的水能夠?qū)崿F(xiàn)回用水標(biāo)準(zhǔn)，具體流程如圖2。

圖2 回用水處理流程

4 含油污水水質(zhì)預(yù)測

4.1 出水指標(biāo)

結(jié)合上述的處理流程可以發(fā)現(xiàn)，污水廠的出水水質(zhì)已經(jīng)達(dá)到了相關(guān)的回用水設(shè)計(jì)指標(biāo)，在排放時(shí)可以將指標(biāo)降低為國家的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。回用水的指標(biāo)中懸浮物的密度不應(yīng)當(dāng)大于20 mg/L，而國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)是懸浮物不得高于70 mg/L；回用水進(jìn)水指標(biāo)的氨氮濃度不應(yīng)當(dāng)超過1 mg/L，而國家的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是要求氨氮濃度不能超過15 mg/L。出水指標(biāo)見表1。

表1 污水場出水指標(biāo)

4.2 回用水指標(biāo)

為了確保循環(huán)水廠能夠?qū)崿F(xiàn)正常作業(yè)，回用水的指標(biāo)應(yīng)當(dāng)高于普通標(biāo)準(zhǔn)。其中回用水裝置的出水水質(zhì)應(yīng)當(dāng)小于總?cè)酃堂芏取Ｖ杏蜆?biāo)準(zhǔn)的要求總?cè)酃堂芏仍?800 mg/L 左右，回用水裝置設(shè)計(jì)的出水水質(zhì)中氨氮含量不應(yīng)當(dāng)高于1 mg/L;中油標(biāo)準(zhǔn)則要求回用水裝置設(shè)計(jì)的出水水質(zhì)中氨氮含量不應(yīng)當(dāng)高于3 mg/L。

5 結(jié)語

隨著石油化工廢水處理技術(shù)的不斷發(fā)展，相應(yīng)的處理方法也越來越多。但是不同方法的適用范圍有所不同，因此需要結(jié)合不同的情況選擇合適的處理工藝，才能有效提高水資源的利用率。由于廢水成分的原因，進(jìn)行再回收利用的難度較大，如果只取單一的處理方法，很難實(shí)現(xiàn)滿意效果。在實(shí)際應(yīng)用過程中，通常會(huì)將幾種方法結(jié)合使用，形成多樣化的處理工藝，從而實(shí)現(xiàn)良好的除油效果，使石油化工廢水能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際治理過程中，必須找到污水產(chǎn)生的直接原因，才能夠有效遏制廢水的產(chǎn)生。