石油工業(yè)廢水處理技術研究獲獎科研報告

石油工業(yè)廢水處理技術研究獲獎科研報告摘

要：石油工業(yè)經(jīng)濟是國民經(jīng)濟的重要支撐柱，但石化工業(yè)產(chǎn)生的廢水成分復雜，具有難降解、濃度高、毒性強的特點，對自然環(huán)境容易造成很大破壞。隨著人們環(huán)保意識的逐漸增強，石化企業(yè)排放廢水的處理技術也需要進一步提高。本文旨在分析和闡述石化廢水處理技術的發(fā)展。

關鍵詞：石油工業(yè);廢水處理;技術

一、石油工業(yè)廢水概述

石油工業(yè)產(chǎn)生的廢水是通過加上下游對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，即排放量大，含有大量有機物、多種有害有毒物質(zhì)，石油工業(yè)廢水的PH值變化很大，會對設備設施形成很大的腐蝕破壞，對環(huán)境構成很大的威脅。例如，石化廢水的隨意排放會對大量的水質(zhì)和土地資源造成了嚴重的污染。因此，石油企業(yè)的技術管理人員一直致力于加強工業(yè)廢水進行處理后再排放的問題的解決。

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機物，主要是硫化氫、氨化合物和重金屬，以及其他各種有機物。后者包括石油、有機物、碳氫化合物等。其中大部分可以生物降解，而少數(shù)難以生物降解或不能生物降解。下文簡要介紹了石油工業(yè)廢水中幾種主要污染物的去除技術，僅供參考。

1.含油類廢水的處理技術

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，所以最終混合物實際上是烴化合物。油污染物中的油膜粘附會導致水生動物死亡，破壞水體生態(tài)環(huán)境。既然如此嚴重，怎么解決此類問題？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，還有化學方法，如絮凝和強氧化。除了化學和物理處理方法，還有物理和化學方法和生物方法。不同的方法對石油污染物的處理會有不同的效果。

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利用油和水之間的密度差來去除。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。當然，也可以采用相對方便的隔油方法。對于廢水中微小油珠污染物的處理。因為在微小的油珠表面有一層活性劑，并且被疏水性固體包圍，所以會形成乳化油。鑒于此采油絮凝法，此法的關鍵是絮凝劑。目前，研究和應用最多的有機高分子絮凝劑是有機高分子絮凝劑，因為這種絮凝劑可以通過少量的使用達到良好的油污染物處理效果。

2.含硫化物廢水的處理技術

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氧化。其中，光催化的利用效率最高，不會產(chǎn)生有毒物質(zhì)。但是從光催化劑的價格來看，成本太高，推廣應用難度大。電化學氧化物方法簡單易操作，成本不高，但在實際操作中，需要經(jīng)過非常復雜的過程、足夠的實驗條件、材料和相應的介質(zhì)，因此不具廣泛應用價值。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用。分子氧在高溫高壓條件下會發(fā)生液相氧化，將廢水中含硫化物的分子氧化成無機硫酸根，有效去除廢水中硫化氫的氣味。該方法需要壓力和溫度，對這兩個條件的要求不是很高，在實踐中具有很大的應用價值。汽提法在實踐中的應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。缺點是塔盤氣相負荷較低、塔底供熱不足、汽提塔塔盤結垢等。會影響汽提操作效果，導致水質(zhì)達標排放，汽提裝置急需技術改造。

3.含氨氮廢水的處理技術

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交換實驗裝置利用銨離子的作用來完成的。相關研究表明采用銨離子交換試驗裝置處理廢水中氨氮，當氨氮濃度為1500-2000mg/L和500-1000mg/L時，在一定循環(huán)條件下，氨氮去除率都能達到近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，即反硝化細菌的功能，可以很好地去除水中的氮。然而此后，分子氮通過硝化和反硝化作用轉化，最終進入大氣。

4.含有酸堿廢水的處理技術

對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：自然結晶法、浸沒燃燒高溫結晶法、真空濃縮冷凍結晶法、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中和法。含堿廢水用廢酸、廢氣和酸中和。

5含有機污染物廢水的處理技術

石油工業(yè)含酚廢水是一種危險性較高的廢水。生物處理法去除有機污染物的過程可以包括吸附、吹除和生物降解一種或多種方式：吸附去除一小部分有機污染物，吹除適用于揮發(fā)性有機污染物，大部分有機污染物通過生物降解去除。然而，石油工業(yè)廢水中有機污染物含量高，成分復雜，可能有毒。其中很大一部分在常規(guī)生物處理過程中是不可降解的。即使其中一些是可生物降解的，在處理過程中也會產(chǎn)生不可降解的有毒副產(chǎn)物。難降解有毒有機污染物通常需要物理化學處理方法，如電化學浮選絮凝、樹脂和活性炭吸附、過氧化氫催化氧化和濕空氣氧化等。高濃度含油有機廢液采用焚燒處理。

酚類污染物對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污染物。國外有吸附法、氧化法、生物法和焚燒法處理酚類污染物。生物法運行成本低，具有良好的應用前景。然而，由于環(huán)境條件的巨大影響和酚類污染物非常穩(wěn)定的化學性質(zhì)，生物法難以有效分解，導致大部分污染物仍在污泥中積累，無法去除。膜組件用于常規(guī)污水處理時，其優(yōu)點是出水水質(zhì)好，污染物去除效果好。然而，由于膜組件清洗困難和膜過濾能耗大，在污水處理中廣泛應用膜組件仍有許多實際困難。其他方法，如高級氧化、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、操作簡便、穩(wěn)定性好、運行成本低、廢水處理規(guī)模大等顯著特點。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單，價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、物理化學穩(wěn)定性差的問題，是樹脂吸附法在工業(yè)廢水處理和回收中應用的研究熱點之一。

三、總結

石油工業(yè)的發(fā)展和進步為其工業(yè)廢水的處理提供了有利條件。目前，我國環(huán)境污染問題嚴重，石油工業(yè)廢水的處理已成為解決環(huán)境問題的方法之一。從源頭上控制用水，減少廢水排放，做好分級控制，逐步提高我國石油工業(yè)廢水處理水平。我們將在未來的發(fā)展