石油化工廢水處理技術研究

             

國內經濟發展對石油化工日益增長的需求, 使得石油化工產業的範圍和規模不斷地擴大, 石油化工廢水也越來越多, 廢水的種類也越來越複雜, 在這種具有挑戰性的新形勢下, 對石油化工廢水處理技術進行研究和改進, 具有一定的現實意義和價值。本文通過對石油化工廢水處理技術的發展現狀進行了分析, 詳細介紹石油化工廢水處理的先進技術的研究, 從而為石油化工廢水處理技術提供新的發展方向, 促進石油化工的可持續發展, 水資源的有效利用以及新技術、新工藝的廣泛利用。

日常生活中, 石油資源作為重要的能源, 在社會生活的各個領域已被廣泛的應用。現在, 隨著經濟的發展和人民生活水平的持續提高, 導致需求量越來越大, 從而也有力地推動了石化工業的發展。石油化工生產過程有大量的廢水產生。這些廢水成分較為複雜, 而且毒性較高, 會嚴重影響到生態環境。故此, 加強石化廢水處理技術的研究具有重要意義。

1 石油化工廢水處理技術的發展現狀

石油化工產業對石油資源的有效提煉, 增加了石油資源的利用。但在石化工業發展過程中, 大量的汙水被排出, 造成嚴重的水資源汙染。很多石化企業已經采用各種技術來處理石化企業的廢水, 在一定程度上也提高了石化工企業的利潤, 促進了企業的可持續發展。石化企業采取了一係列有效措施來解決水資源的汙染情況, 企業對水資源的節約可謂是越來越重視。因此, 在當前世界水資源缺乏嚴重的狀況下, 我們需要尋找更適合企業發展的汙水處理技術, 並製定出嚴格的工業廢水排放標準, 使工業廢水排放質量得到有效的提高, 最終實現社會的和諧發展。

2 石油化工廢水處理技術研究分析2.1 物理方法2.1.1 電解磁化法

這種方法近年來得到了迅速發展。主要利用電解原理在石化廢水中添加部分電解液, 提高廢水的電導率, 在磁電設備下形成磁流體, 把石油化工廢水中的油進行破壞, 把相同性質的油滴聚結, 達到油水分離的目的, 近年來其發展前景十分良好。然而這種方法目前還處在研究試驗階段, 因此還需要增加研究和投資[1]

2.1.2 氣浮法

氣浮法亦稱浮選法, 其工作原理是設法在水中通入或產生大量微細氣泡, 形成水、氣及被去除的物質三相非均一體係, 在界麵張力、氣泡上浮力和靜水壓力差的作用下, 使氣泡和被去除物質的結合體上浮至水麵, 實現與水分離。當前的氣浮方法主要有三種電解氣浮、加壓氣浮、鼓起氣浮法, 這些氣浮方法的主要區別在於浮選氣泡產生的原理不同。鼓起氣浮法是利用鼓風機設備把空氣吹入石化廢水裏。加壓空氣浮是利用空壓機對空氣進行加壓以將其強製溶解在石化廢水中。電解氣浮是對水進行電解生成氧氣, 氧氣帶動水中的懸浮物上浮, 讓石油化工廢水的油水分離。例如, 馮鵬邦教授開發的浮選柱處理方法, 可實現石化廢水中90%的油水分離, 使廢水處理效果達到最佳[2]

2.1.3 重力分離法

重力分離法主要利用水和油本身的密度和接收到的重力之間的差異來實現水油分離的。重力分離主要用於隔油池中去除分散油和浮油, 可以實現良好的效果。基於在隔油池中運用的重力分離方法具有建設簡單、配套設備少、運行成本低等特點, 所以各種類型的隔油池應運而起, 例如平流式、波紋斜板式、平行板式等。然而, 隔油池本身也有占據的麵積過大、無法有效去除乳化油和溶解油等缺點, 限製了其發展[3]

2.2 化學方法2.2.1 絮凝法

這種方式主要就是將特定的物質添加在石化工的廢水中, 使在廢水中難以過濾和沉澱的物質聚集成大顆粒以達到分離的最終目的。絮凝法在石化廢水處理中通常和沉澱共同使用, 使石化廢水能夠進行深度處理。通過對絮凝法的研究得出, 因為廢水中的物質性質各不相同, 複合絮凝劑將兩種或者多種組分的絮凝劑通過反應, 形成了共聚化合物, 多種絮凝劑的協同作用產生增效互補的作用, 最終複合絮凝劑的應用可以讓廢水處理的效果更好。此外, 現在還有另外一種使用生物技術的絮凝方法, 主要是使用微生物和分泌物來處理石化廢水的, 因為這種微生物絮凝方法在使用中具有用途廣泛、良好的穩定性和容易降解等特點, 它比複合絮凝劑在使用和發展中的優勢更大[4]

2.2.2 光氧化法

一般情況下, 隻有在石化廢水中存在催化劑或氧化劑的時候才可以使用這個方法, 由於氧化劑或催化劑經過光照能分解出自由基和活性氧, 以分解石化廢水中的有機物。這種方法主要具有反應快、效果好的優點。現在的光氧化方法主要有光催化氧化、光化學氧化兩種。其中, 光化學氧化需要向廢水中加入適量氧化劑, 利用紫外光作用產生強氧化性·OH, 單獨使用UV和H2O2基本沒有效果, 而投加藥劑存在氧化劑過量問題;光催化氧化主要適用於含芳香族化合物和不飽和有機物的石化廢水中, 它不會造成二次汙染, 反應條件也不苛刻, 應用空間較為廣闊[5]

2.2.3 聲化學氧法

近年來, 超聲波技術作為一種新型能源形式已經出現, 並廣泛應用於各種工業領域。超聲波不僅可以傳輸數據信息, 還可以實現能量傳輸效率。聲化學氧化處理廢水主要通過超聲波處理實現的。這種操作能夠有效地去除廢水中的大量汙染物, 尤其在高濃度難降解有機汙染物的深度處理方麵效果明顯。在實際的降解處理中使用的時間不會很長, 可以使用於各種類型的汙水處理, 其應用前景比較廣泛[6]

2.2.4 氧化法

石油生產過程中, 產生的工業廢水成分非常複雜, 並且成分差異很大, 具體的處理工作中, 應該根據廢水成分本質選擇化學氧化方法。一種新型的氧化技術在石油廢水處理中應用起來, 其被稱之為光催化氧化法, 其優點就是不會出現二次汙染, 並且處理效果非常明顯, 但是, 該種方法也是存在缺點的, 需要相關人員做詳細的研究, 不斷對其完善。另外一種方法就是O3氧化法, 該種方法的優點是不存在二次汙染, 但是其設備成本較高, 處理費用也就比較高, 因此, 不適合應用廢水多的企業中。在石油化工企業中常見的廢水處理方法就是聯合應用臭氧氧化法和吸附技術, 這樣的聯合方法對於深度處理廢水有著較好的效果, 對於有機物汙染物能做到有效氧化, 並有明顯的降解效果。其他的氧化法還有濕式空氣氧化法、催化濕式氧化法、濕式氧化法, 這些方法對於有毒的廢水或者濃度高、降解難的汙染物有著較好的處理效果[7]

2.3 生物法2.3.1 厭氧法2.3.2 好氧法

目前, 在石化廢水處理過程中, 還有一種經濟實用的好氧生物技術。顧名思義, 好氧生物技術就是在汙水存在遊離氧的條件下, 好氧微生物通過自身的新陳代謝作用, 降解水中有機汙染物, 使其無害化和穩定化。

常規的活性汙泥法, 包括A/O、A/A/O、SBR、接觸氧化法等均能滿足COD、BOD的去除, 但是對總氮和總磷的去除是有限的, 在汙水處理過程中, 好氧法需要與厭氧法、物理法有效結合, 根據石化廢水的具體特點對汙水處理方法進行選擇, 使廢水處理得到最佳的效果。

2.3.3 膜分離技術

根據對大多數石化企業汙水處理技術的走訪研究發現, 在實際汙水處理技術當中占據重要地位的是物理處理技術, 此技術包含的膜分離技術被廣泛應用在大多數石化企業中, 該技術擁有較大的市場。在使用膜分離技術處理汙水時, 主要是按照其物理性質進行分離, 不需要使用化學藥物以及化學製劑等, 這樣就不會產生其他新的物質, 避免對水體造成再次汙染。

2.4 粘附懸浮物技術

在石化企業的生產過程中, 斜麵隔油池在處理工業廢水時可以使廢水中的懸浮物下沉, 並有效地隔斷浮油, 然而, 如果想要有效地分散和降解油汙, 則需要使用粘附懸浮物技術。該技術的具體操作是將一些小型懸浮物粘附到石化工業廢水表麵, 從而可以有效地分離浮油和浮化油, 最終實現了化工廢水的有效處理。當前, 在內蒙古、新疆等地區的石化企業中, 在進行工業廢水處理時采用比較多的技術就是粘附懸浮技術。在使用該技術的過程中, 該技術將處於穩定狀態且易於操作, 可以發揮出良好粘附效果。同時, 這項技術不僅可以用來粘附廢水中的懸浮物, 還可以用這種技術粘附硫化物。

3 結束語

通過探究, 認識到從理論角度來看, 所有石油化工廢水均存在相對應的處理技術, 但是處理技術間經濟適用性存在顯著差異, 而技術進步及技術創新均以追求更為經濟適用的廢水汙染處理技術為價值體現。受目前技術經濟條件的影響, 石油化工廢水處理以物理法、化學法及生物法多重結合為重點內容, 不僅符合國家及地方環境保護規章製度的要求, 更是石油化工企業自身發展需求。因此, 石油化工企業必須以現有的廢水汙染處理技術為基礎, 結合廢水排放現狀發展成套技術, 促使其成為日後的發展方向。