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石油化工废水的特点及其处理技术研究

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石油化工 废水 特点 及其 处理 技术研究
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理 论 研 究 商 品 与 质 量 2010 年 12 月 刊146石 油 化 工 废 水 的 特 点 及 其 处 理 技 术 研 究□ 荣 健 宾( 宁 夏 宝 丰 能 源 集 团 有 限 公 司 总 工 办 宁 夏 银 川 750001)摘 要 : 从 我 国 目 前 含 油 污 水 回 用 处 理 现 状 来 看 , 大 多 数 炼 油 厂 的 污 水 水 量 和 水 质 波 动 大 , 处 理 工 艺 相 对 落 后 , 处 理 装 置 的 抗 冲 击 能 力 弱 , 外 排 水仅 能 满 足 达 标 要 求 , 00左 右 , 而 且 变 化 幅 度 大 , 这 类 外 排 水 的 回 用 处 理 , 生 产 上 尚 无 可 行 的 技 术 或 方 法 , 很 多 回 用 水 深 度 处 理 装 置 存在 着 污 染 物 去 除 不 彻 底 、 回 用 于 循 环 冷 却 水 的 药 剂 用 量 大 , 而 且 依 赖 性 高 等 缺 陷 。关 键 词 : 化 工 工 艺 ; 废 水 处 理 ; 污 染 源 ; 溶 解 度 ; 化 学 性 质 ; 吸 附 作 用 ; 氧 化 技 术1 引 言石 油 企 业 所 产 生 的 含 油 污 水 是 重 要 的 工 业 污 染 源 之 一 , 其 中所 含 的 大 量 的 油 类 、 悬 浮 物 、 重 金 属 等 物 质 对 土 壤 、 水 生 生 物 、 人 体健 康 和 农 作 物 生 长 危 害 很 大 , 因 此 , 含 油 污 水 的 处 理 关 系 到 企 业 的生 存 与 发 展 。2 石 油 化 工 废 水 的 特 点随 着 油 田 开 采 期 的 延 长 , 尤 其 是 油 田 开 发 的 中 后 期 , 原 油 含 水量 越 来 越 高 , 而 无 水 开 采 期 则 越 来 越 短 , 目 前 我 国 大 部 分 油 田 原 油综 合 含 水 率 己 达 80%, 有 的 甚 至 达 到 90%, 每 年 采 油 废 水 的 产 生 量约 为 t, 成 为 主 要 的 含 油 污 水 源 。 含 油 污 水 中 的 石 油 类 主 要由 浮 油 、 分 散 油 、 乳 化 油 、 胶 体 溶 解 物 质 和 悬 浮 固 体 等 组 成 。含 油 废 水 中 的 浮 油 是 以 一 个 连 续 相 的 形 式 浮 于 水 面 , 这 类 污染 物 一 般 可 通 过 机 械 或 物 理 的 方 法 去 除 。含 油 废 水 中 的 分 散 油 也 可 称 为 浮 油 , 习 惯 上 是 指 在 2 置状 态 下 能 浮 于 水 面 的 油 珠 , 其 直 径 一 般 在 100 间 。 油 珠 直 径小 于 此 值 , 且 在 2h 内 难 以 浮 出 水 面 的 油 成 为 乳 化 油 。 前 者 可 以 通过 静 置 , 然 后 按 浮 油 处 理 方 法 处 理 , 或 采 用 其 他 物 理 的 、 化 学 或 生化 的 方 法 处 理 。 后 者 由 于 油 珠 表 面 存 在 双 电 层 或 受 乳 化 剂 保 护 而能 长 期 以 稳 定 的 状 态 存 在 , 它 的 处 理 一 般 要 较 前 一 种 含 油 污 水 复杂 。含 油 废 水 中 的 溶 解 油 是 指 油 以 分 子 状 态 溶 解 于 水 中 的 部 分 。油 品 在 水 中 的 溶 解 度 非 常 低 , 通 常 只 有 几 个 毫 克 每 升 。 去 除 水 中的 溶 解 油 需 要 根 据 其 化 学 性 质 决 定 其 处 理 方 法 。3 石 油 化 工 废 水 深 度 处 理 的 技 术 和 方 法含 油 污 水 深 度 处 理 的 对 象 主 要 包 括 部 分 分 散 油 和 乳 化 油 、 无机 盐 以 及 表 面 活 性 剂 等 , 以 下 是 近 年 来 在 采 油 污 水 处 理 方 面 研 究较 多 的 深 度 处 理 技 术 。3. 1 吸 附吸 附 法 就 是 利 用 吸 附 剂 的 多 孔 , 比 表 面 积 大 而 且 表 面 疏 水 亲油 的 特 性 , 使 油 经 过 物 理 或 化 学 作 用 吸 附 在 表 面 或 空 隙 内 , 从 而 达到 除 油 的 目 的 。 一 般 吸 附 剂 以 煤 灰 、 矿 渣 、 果 壳 、 锯 末 、 粘 土 等 为 原料 , 经 过 炭 化 、 活 化 或 有 机 改 性 来 扩 大 空 隙 , 增 加 比 表 面 积 和 提 高表 面 亲 油 性 。 一 般 吸 附 剂 分 成 粉 末 状 和 颗 粒 状 两 种 类 型 , 粉 末 状直 接 投 加 到 水 中 , 而 颗 粒 状 则 以 吸 附 柱 的 形 式 应 用 。3. 2 膜 技 术近 几 十 年 来 , 膜 分 离 技 术 发 展 迅 速 。 在 国 外 , 膜 技 术 已 广 泛 应用 于 含 油 污 水 中 乳 化 油 、 溶 解 油 的 去 除 和 脱 盐 的 研 究 与 工 业 化 试验 。 微 滤 ( 超 滤 ( 术 处 理 含 油 污 水 的 特 点 是 :不 加 药 剂 ,是 一 种 纯 物 理 分 离 , 不 产 生 污 泥 , 对 原 水 油 份 浓 度 的 变 化 适 应 性 强 ,需 要 压 力 循 环 污 水 , 进 水 需 严 格 与 处 理 , 膜 需 定 期 杀 菌 清 洗 。 简 单的 除 油 机 理 是 乳 化 油 基 于 油 滴 尺 寸 大 于 膜 孔 径 被 膜 阻 止 , 而 溶 解油 则 是 基 于 膜 和 溶 质 的 分 子 间 的 相 互 作 用 , 膜 的 亲 水 性 越 强 , 阻 止游 离 油 透 过 的 能 力 越 强 , 水 通 量 越 高 。 含 油 污 水 中 油 的 存 在 状 态是 选 择 膜 的 首 要 依 据 , 若 水 体 中 的 油 是 因 有 表 面 活 性 剂 的 存 在 , 使油 滴 乳 化 成 稳 定 的 乳 化 油 和 溶 解 油 , 油 珠 之 间 难 以 相 互 粘 结 , 则 须采 用 亲 水 或 亲 油 的 超 滤 膜 分 离 , 为 此 超 滤 膜 孔 经 远 <10 , 而 且 超 细的 膜 孔 有 利 于 破 乳 或 有 利 于 油 滴 聚 结 。3. 3 高 级 氧 化 技 术水 处 理 的 高 级 氧 化 技 术 是 近 20 年 兴 起 的 新 技 术 。 它 通 过 化学 或 物 理 化 学 的 方 法 将 污 水 中 的 有 机 污 染 物 直 接 氧 化 成 无 机 物 ,或 转 化 为 低 毒 的 易 生 物 降 解 的 有 机 物 , 在 制 药 、 精 细 化 工 、 印 染 等有 机 废 水 处 理 中 有 广 泛 应 用 研 究 , 主 要 有 化 学 氧 化 、 湿 式 氧 化 、 光氧 化 、 催 化 氧 化 合 生 物 氧 化 等 技 术 。目 前 高 级 氧 化 技 术 在 含 油 污 水 处 理 中 的 研 究 处 于 起 步 阶 段 ,但 取 得 不 少 进 展 。 含 有 表 面 活 性 剂 的 采 油 污 水 中 乳 化 油 去 除 难 度大 , 处 理 的 关 键 在 于 消 除 油 水 界 面 膜 上 的 表 面 活 性 剂 。 表 面 活 性剂 的 消 除 将 使 油 滴 可 以 发 生 重 排 、 聚 集 , 然 后 就 容 易 分 离 。 半 导 体 化 剂 在 油 水 界 面 层 存 在 , 光 照 时 可 以 发 生 光 催 化 氧 化 反 应 ,达 到 乳 化 油 破 乳 的 效 果 , 可 以 去 除 石 油 类 污 染 物 。 超 临 界 水 氧 化技 术 则 是 将 水 的 温 度 、 去 除 压 力 升 高 到 临 界 点 (, 上 , 水 处 于 一 种 不 同 于 气 态 、 液 态 和 固 态 的 新 流 态 态 , 水 的 物 理 化 学 性 质 发 生 显 著 变 化 , 可 以 与 有 机 物 和 氧 气 以任 意 比 例 互 溶 。 利 用 水 的 这 种 性 质 使 它 成 为 一 种 理 想 的 反 应 介 质 ,有 机 物 的 氧 化 可 以 在 富 氧 的 均 一 相 中 进 行 , 可 在 很 短 时 间 内 达 到对 有 机 物 很 高 的 破 坏 效 果 。3. 4 生 化 法生 化 法 主 要 是 通 过 微 生 物 的 新 陈 代 谢 过 程 使 污 水 中 有 机 物 被降 解 , 转 化 新 的 生 物 细 胞 及 简 单 形 式 的 无 机 物 , 从 而 达 到 去 除 有 机物 的 目 的 。 生 化 法 是 在 初 级 处 理 基 础 上 进 行 的 二 级 处 理 技 术 , 己经 广 泛 应 用 于 城 市 污 水 和 印 染 、 石 化 、 酿 造 、 造 纸 等 工 业 污 水 的 处理 。 在 含 油 污 水 处 理 方 面 近 年 来 也 有 许 多 研 究 , 一 般 要 求 进 入 生化 系 统 前 含 油 <50, 厌 氧 折 流 板 反 应 器 、 半 推 流 式 活 性 污 泥 系统 、 厌 氧 接 触 氧 化 等 技 术 有 很 好 的 处 理 效 果 。 生 化 法是 一 种 去 除 有 机 污 染 物 很 成 熟 的 方 法 , 应 用 于 含 油 污 水 处 理 有 很好 的 前 景 。此 外 , 萃 取 、 磁 分 离 、 电 渗 析 、 水 利 旋 流 器 、 超 声 波 技 术 等 作 为新 兴 的 除 油 技 术 在 处 理 含 油 废 水 方 面 都 有 研 究 应 用 。4 结 束 语目 前 , 我 国 水 资 源 紧 张 , 很 多 工 厂 己 经 开 始 着 手 于 工 业 废 水 回用 , 尽 管 有 关 工 业 给 水 处 理 回 用 的 技 术 已 有 很 多 , 但 是 工 业 废 水 成分 复 杂 , 水 量 大 , 且 针 对 性 较 强 , 现 在 还 很 难 找 到 既 简 便 操 作 又 投资 运 行 费 用 少 的 能 普 遍 使 用 的 方 法 。 很 多 现 有 的 技 术 还 很 难 将 工业 给 水 处 理 至 工 业 水 回 用 的 水 平 , 为 了 进 一 步 提 高 我 国 工 业 废 水的 回 用 率 , 还 需 要 有 更 多 能 适 用 于 工 业 废 水 回 用 的 新 技 术 的 出 现 ,因 此 应 由 针 对 性 的 开 展 不 同 行 业 废 水 相 应 回 用 技 术 的 开 发 与 应 用 。参 考 文 献 :[1] 肖 锦 . 城 市 污 水 处 理 及 回 用 技 术 [M]. 北 京 :化 学 工 业 出 版社 , 2002[2] 金 兆 丰 ,徐 竟 成 . 城 市 污 水 回 用 技 术 手 册 [M]. 北 京 :化 学 工业 出 版 社 , 2003[3] 陈 莹 , 赵 勇 , 刘 昌 明 . 节 水 型 社 会 的 内 涵 及 评 价 指 标 体 系 研究 初 探 [J]. 干 旱 区 研 究 , 2004, 21(2):125] 成 文 , 胡 勇 有 . 中 水 回 用 与 节 水 [J]. 中 国 环 境 管 理 , 2003, 22(5):12] 沈 光 范 , 徐 强 . 积 极 稳 妥 地 开 展 中 水 回 用 工 作 , 中 国 给 水 排水 , 2001, 17(4):31] 武 晋 生 , 张 鸿 涛 . 污 水 回 用 系 统 规 划 研 究 概 论 , 环 境 保 护 ,1999, (12):40] 曹 庆 兰 . 国 内 污 水 回 用 现 状 及 发 展 方 向 , 科 技 情 报 开 发 与经 济 , 2004(11):203] 李 贵 宝 . 污 水 资 源 化 及 其 农 业 利 用 (污 灌 )的 对 策 [J]. 中 国 农村 水 利 水 电 , 2001(11):9] 陈 亚 萍 , 康 永 祥 . 城 市 污 水 回 用 及 其 途 径 , 干 旱 区 研 究 ,2005, (3):382 简 介 : 荣 健 宾 ( 1981 - ) , 男 , 汉 族 , 宁 夏 银 川 人 , 毕 业 于 宁夏 大 学 化 学 工 程 与 工 艺 专 业 , 现 主 要 从 事 化 工 工 艺 设 计 及 技 术 方面 的 工 作 。
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