劉寶民
陜西延長石油(集團)有限責任公司 陜西 延安 716000
(1)硫化物。含油污水的硫化物主要產生自二次加工裝置如催化裂化、催化裂解、加氫裂解以及焦化過程中塔頂油水分離器、液態烴水洗等裝置的排水過程。硫元素是組成生命物質的重要元素之一,能通過硫鍵將蛋白質連接起來,也是有機蛋白質和氨基酸的重要組成成分。但是硫化物含量過高的污水對生物具有毒害作用。標準上要求進入生化系統的硫成分的質量濃度在20mg/L以內就可以,但是石油廢水復雜的水質以及回收石化廢水的目的要求石化廢水中硫化物的含量要比標準更低,硫化物會抑制生化池中細菌的生長,從而降低生化池生物除碳脫氮的能力。
(2)有機污染物和氨氮。有機污染物和氨氮主要產生自催化裂化、延遲焦化、加氫裂化等工藝裝置的排放過程。有機污染物破壞生態環境的方式是進入水體后分解過程中消耗大量溶解氧。氨氮作為植物的營養元素之一,大量進入自然水體會導致湖泊變成沼澤或旱地,也會導致水體富營養化。因此,氨氮的處理是石化企業工業廢水處理的主要目標之一。
(3)石油類。含油污水中,油主要產生自煉油設備的凝縮水、油氣冷凝水、由泵軸封、油品油氣水洗水以及油罐等設備的洗滌水、化驗室排水等。由于石油類物質是生物難降解物質,石油類污染能影響生物呼吸、降低生物生長速度,除此之外,還會降低BOD5、CODCr的去除率,惡化出水水質,影響到回用裝置的正常運行。
(4)溶解鹽。含油廢水中溶解鹽的主要來源是電力脫鹽裝置的排水和水場的污水。生物活性會隨著污水鹽度的變化而變化。鹽度越高,脫氫酶活性降低,微生物代謝活性減慢,微生物活性降低。微生物對有機物的去除效果會受到鹽度波動的影響,鹽度過高會降低出水效果[1]。
(1)硫化物的去除方法。一般在水中硫化物的含量比較低時,可以采用物化法來進行處理。在物化法中,最常用到的主要有沉淀法、氧化法、曝氣法這幾種方法。在進行石化廢水處理的過程中,最常用到的就是曝氣法。在石化廢水中含硫量較高的時候,可以使用生物法進行降硫處理,但是生物法處理速度較慢,需要較長時間,因此處理效率相對較低。
(2)有機物以及氨氮處理工藝。對石化廢水進行二級生物處理是整個污水處理工作是非常重要的,也是整個處理環節中最為關鍵的一個部分。對污水進行二級處理方式有許多,但常用的還是生物膜法以及活性污泥法或者將二者結合使用。活性污泥法由于其較為成熟的技術而更適合處理氨氮濃度較高的石化廢水。
(3)石油類的去除方法。石化廢水的除油是石化廢水處理工作中不可缺少的一環。從理論上來看,污油分為可浮油、乳化油和溶解油這三種類型。從物理特性來看,可浮油可以采用重力分離的方法去除,其操作比較簡單,在出水的過程中,油的質量濃度大概在95mg/l左右。而乳化油和溶解油處理的難度就比較大,因此需要采用一些特定的處理方法,才能夠保證去除的質量和效率。其中氣浮法處理乳化油效果最為明顯,經過氣浮法處理的污水中油的濃度通常在30mg/L以下,可以滿足生物分解的需求。
(4)溶解鹽的去除方法。在進行污水處理的過程中,除了要考慮到各種污染物的處理之外,還需要考慮到鹽度的高低。從整體上而言,鹽度的高低不僅僅會對生物的凈化能力造成一定的影響,還會影響污水去除的質量。因此,其濃度高低也會成為回用工藝的首要考慮因素。當水中鹽的濃度低于400mg/l時可以不用進行處理,但是高于這個濃度,就需要采用多種不同的方式進行處理,其中蒸餾法、化學反應法、有機過濾法都是較為常用的方法。
(1)含油污水處理流程。首先對含油污水進行停留時間1.5小時的重力隔油處理,在重力隔油處理去除絕大多數可浮油后,將含油污水引入中和池,將酸或堿以及無機鹽等藥劑投入中和池,將藥劑進行充分混合,達到將污水的pH值調節至達到工藝要求的目的,中和池出水,將污水引進調節罐對水質進行均衡,將均質罐中水質pH值控制在8在8~8.5,將催化劑投入均質罐,將均質罐的曝氣強度控制在3Nm3,對污水進行6小時的除硫處理,將出水硫化物的質量濃度控制在5mg/L之內。將均質除硫后的污水引入氣浮池,對污水中溶解的懸浮物和乳化態油粒通過混凝、絮凝、氣浮、刮渣等工序進行破乳去除處理,為了將懸浮物和乳化態油粒最大化處理,對此階段要求回流比達到30%,對溶氣罐的操作壓力應控制在0.6MPa。生化反應環節是污水處理的重點環節,依靠重力自流的方式將氣浮池的出水引入生化處理部位,在缺氧-好氧的環境下通過微生物的新陳代謝將污水中的有機物以及氨氮轉化為二氧化碳、水以及氮氣等,將出水引入二沉池,對污水行泥水分離處理,對二沉池出水進行深化處理以確保出水質量達標。
(2)回用水處理流程。將高密度澄清池出水引入過濾器以降低水中的懸浮物含量,出水分為兩部分,其中一部分引入清水池,對另一部分進行過濾后進入超濾,通過超濾去除水中無法通過生物降解的可溶性CODCr,為了盡可能降低后面的活性炭過濾器的工作負荷,將污水中的膠體進行進一步的攔截。通過泵將超濾出水引入活性炭過濾器中,通過活性炭吸附器吸附水中有機物,使用高壓泵將活性炭吸附器出水引入反滲透膜系統中,通過反滲透膜系統過濾水中的離子,反滲透膜系統出水引入儲存池后與過濾器出水相混合,應確保混合后的水中,鹽的質量濃度不超過500mg/L,混合后的水即可回用與循環水場。
綜上所述,在石油化工企業中,做好含油污水的處理和回用水處理的工藝設計工作是非常關鍵的一個環節。在進行實際處理的過程中,除了要做好油類、硫化物、氨氮以及溶解鹽的去除工作之外,還應根據實際情況采取不同的去除方法,最大限度地保證外排水的質量。