蒲草
摘 ?要:石油工業(yè)經(jīng)濟(jì)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支撐柱,但石化工業(yè)產(chǎn)生的廢水成分復(fù)雜,具有難降解、濃度高、毒性強(qiáng)的特點(diǎn),對(duì)自然環(huán)境容易造成很大破壞。隨著人們環(huán)保意識(shí)的逐漸增強(qiáng),石化企業(yè)排放廢水的處理技術(shù)也需要進(jìn)一步提高。本文旨在分析和闡述石化廢水處理技術(shù)的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:石油工業(yè);廢水處理;技術(shù)
一、石油工業(yè)廢水概述
石油工業(yè)產(chǎn)生的廢水是通過(guò)加上下游對(duì)石油和天然氣等原材料加工生產(chǎn)產(chǎn)生的。它具有明顯的特點(diǎn),即排放量大,含有大量有機(jī)物、多種有害有毒物質(zhì),石油工業(yè)廢水的PH值變化很大,會(huì)對(duì)設(shè)備設(shè)施形成很大的腐蝕破壞,對(duì)環(huán)境構(gòu)成很大的威脅。例如,石化廢水的隨意排放會(huì)對(duì)大量的水質(zhì)和土地資源造成了嚴(yán)重的污染。因此,石油企業(yè)的技術(shù)管理人員一直致力于加強(qiáng)工業(yè)廢水進(jìn)行處理后再排放的問(wèn)題的解決。
二、石油工業(yè)廢水分類
石油工業(yè)廢水中的主要污染物包括可溶性無(wú)機(jī)物,主要是硫化氫、氨化合物和重金屬,以及其他各種有機(jī)物。后者包括石油、有機(jī)物、碳?xì)浠衔锏?。其中大部分可以生物降解,而少?shù)難以生物降解或不能生物降解。下文簡(jiǎn)要介紹了石油工業(yè)廢水中幾種主要污染物的去除技術(shù),僅供參考。
1.含油類廢水的處理技術(shù)
石油工業(yè)廢水含有一種石油污染物,它是苯、萘、蒽和多環(huán)芳烴的混合物,所以最終混合物實(shí)際上是烴化合物。油污染物中的油膜粘附會(huì)導(dǎo)致水生動(dòng)物死亡,破壞水體生態(tài)環(huán)境。既然如此嚴(yán)重,怎么解決此類問(wèn)題?可以視具體情況選擇,最終處理效果最好。廢水中油污染物的處理方法包括重力沉降法和油分離法,這兩種方法都屬于物理方法。除了物理方法,還有化學(xué)方法,如絮凝和強(qiáng)氧化。除了化學(xué)和物理處理方法,還有物理和化學(xué)方法和生物方法。不同的方法對(duì)石油污染物的處理會(huì)有不同的效果。
油污染物中的浮油、分散油、乳化油和溶劑油。這些浮在水面上的油可以主要通過(guò)利用油和水之間的密度差來(lái)去除。由于水和油的密度不同,一些油類物質(zhì)可以利用水的重力沉淀出來(lái)。當(dāng)然,也可以采用相對(duì)方便的隔油方法。對(duì)于廢水中微小油珠污染物的處理。因?yàn)樵谖⑿〉挠椭楸砻嬗幸粚踊钚詣?,并且被疏水性固體包圍,所以會(huì)形成乳化油。鑒于此采油絮凝法,此法的關(guān)鍵是絮凝劑。目前,研究和應(yīng)用最多的有機(jī)高分子絮凝劑是有機(jī)高分子絮凝劑,因?yàn)檫@種絮凝劑可以通過(guò)少量的使用達(dá)到良好的油污染物處理效果。
2. 含硫化物廢水的處理技術(shù)
硫化物物化處理方法主要包括氧化法和汽提法。氧化方法包括空氣氧化、光催化氧化和電化學(xué)氧化。其中,光催化的利用效率最高,不會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)。但是從光催化劑的價(jià)格來(lái)看,成本太高,推廣應(yīng)用難度大。電化學(xué)氧化物方法簡(jiǎn)單易操作,成本不高,但在實(shí)際操作中,需要經(jīng)過(guò)非常復(fù)雜的過(guò)程、足夠的實(shí)驗(yàn)條件、材料和相應(yīng)的介質(zhì),因此不具廣泛應(yīng)用價(jià)值。濕式空氣氧化是分子氧在空氣中處理硫化物污染物的合理應(yīng)用。分子氧在高溫高壓條件下會(huì)發(fā)生液相氧化,將廢水中含硫化物的分子氧化成無(wú)機(jī)硫酸根,有效去除廢水中硫化氫的氣味。該方法需要壓力和溫度,對(duì)這兩個(gè)條件的要求不是很高,在實(shí)踐中具有很大的應(yīng)用價(jià)值。汽提法在實(shí)踐中的應(yīng)用也能處理硫化物污染物,從而改善石油工業(yè)廢水的處理。缺點(diǎn)是塔盤氣相負(fù)荷較低、塔底供熱不足、汽提塔塔盤結(jié)垢等。會(huì)影響汽提操作效果,導(dǎo)致水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放,汽提裝置急需技術(shù)改造。
3.含氨氮廢水的處理技術(shù)
氨氮污染物的處理方法有離子交換法和生物除氧法。離子交換法處理氨氮污染物主要是一種深度處理,石油工業(yè)廢水中氨氮污染物的處理主要是通過(guò)交換實(shí)驗(yàn)裝置利用銨離子的作用來(lái)完成的。相關(guān)研究表明采用銨離子交換試驗(yàn)裝置處理廢水中氨氮,當(dāng)氨氮濃度為1500-2 000 mg /L 和500-1 000 mg /L 時(shí),在一定循環(huán)條件下,氨氮去除率都能達(dá)到近90%生物脫氮法可以更徹底地處理氨氮污染物,主要是利用微生物的功能,即反硝化細(xì)菌的功能,可以很好地去除水中的氮。然而此后,分子氮通過(guò)硝化和反硝化作用轉(zhuǎn)化,最終進(jìn)入大氣。
4.含有酸堿廢水的處理技術(shù)
對(duì)于廢水中高濃度的酸和堿,首先考慮回收利用。目前主要的回收方法包括:自然結(jié)晶法、浸沒(méi)燃燒高溫結(jié)晶法、真空濃縮冷凍結(jié)晶法、透析法、離子交換法等。中和法一般用于低濃度酸堿污染物的預(yù)處理,并考慮了以廢治廢的原則。低濃度含酸石油工業(yè)廢水的處理主要采用堿性廢水或化學(xué)中和法。含堿廢水用廢酸、廢氣和酸中和。
5 含有機(jī)污染物廢水的處理技術(shù)
石油工業(yè)含酚廢水是一種危險(xiǎn)性較高的廢水。生物處理法去除有機(jī)污染物的過(guò)程可以包括吸附、吹除和生物降解一種或多種方式:吸附去除一小部分有機(jī)污染物,吹除適用于揮發(fā)性有機(jī)污染物,大部分有機(jī)污染物通過(guò)生物降解去除。然而,石油工業(yè)廢水中有機(jī)污染物含量高,成分復(fù)雜,可能有毒。其中很大一部分在常規(guī)生物處理過(guò)程中是不可降解的。即使其中一些是可生物降解的,在處理過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生不可降解的有毒副產(chǎn)物。難降解有毒有機(jī)污染物通常需要物理化學(xué)處理方法,如電化學(xué)浮選絮凝、樹脂和活性炭吸附、過(guò)氧化氫催化氧化和濕空氣氧化等。高濃度含油有機(jī)廢液采用焚燒處理。
酚類污染物對(duì)生物體有很大的毒性作用,很難降解。它們屬于難以降解的有機(jī)污染物。國(guó)外有吸附法、氧化法、生物法和焚燒法處理酚類污染物。生物法運(yùn)行成本低,具有良好的應(yīng)用前景。然而,由于環(huán)境條件的巨大影響和酚類污染物非常穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),生物法難以有效分解,導(dǎo)致大部分污染物仍在污泥中積累,無(wú)法去除。膜組件用于常規(guī)污水處理時(shí),其優(yōu)點(diǎn)是出水水質(zhì)好,污染物去除效果好。然而,由于膜組件清洗困難和膜過(guò)濾能耗大,在污水處理中廣泛應(yīng)用膜組件仍有許多實(shí)際困難。其他方法,如高級(jí)氧化、臭氧氧化和光催化氧化,可以在一定程度上去除酚類污染物。然而,由于反應(yīng)條件苛刻和操作成本高,它們可能由于各種限制而未能有效應(yīng)用,例如潛在有毒污染物引起的新污染。吸附法中的吸附劑可以是活性炭、大孔樹脂、活性炭纖維、膨潤(rùn)土、高極性聚合物吸附劑等。其中,以大孔樹脂為吸附劑處理含酚廢水的工藝具有投資少、操作簡(jiǎn)便、穩(wěn)定性好、運(yùn)行成本低、廢水處理規(guī)模大等顯著特點(diǎn)。丙酮解吸的解吸效率接近完全,成本低,使得高濃度含酚廢水的處理工藝簡(jiǎn)單,價(jià)格合理是目前的主要研究方向之一。超高交聯(lián)大孔吸附樹脂(XDA)克服了活性炭等吸附劑選擇性差、解吸再生困難、綜合利用困難、物理化學(xué)穩(wěn)定性差的問(wèn)題,是樹脂吸附法在工業(yè)廢水處理和回收中應(yīng)用的研究熱點(diǎn)之一。
三、總結(jié)
石油工業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步為其工業(yè)廢水的處理提供了有利條件。目前,我國(guó)環(huán)境污染問(wèn)題嚴(yán)重,石油工業(yè)廢水的處理已成為解決環(huán)境問(wèn)題的方法之一。從源頭上控制用水,減少?gòu)U水排放,做好分級(jí)控制,逐步提高我國(guó)石油工業(yè)廢水處理水平。我們將在未來(lái)的發(fā)展中繼續(xù)提高。此外,在實(shí)際生產(chǎn)中,必須注重清潔生產(chǎn),提高水的利用率,從源頭上節(jié)約用水,減少污染排放。其次,要加強(qiáng)分類控制,做好污染源的局部預(yù)處理,嚴(yán)格實(shí)行清理與污水分離,污染與污水分開。石油工業(yè)廢水處理技術(shù)的不斷改進(jìn)和耦合,加上清潔生產(chǎn)措施,相信石油工業(yè)廢水處理的難題能夠得到有效解決。
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