淺析石油化工污水處理技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
行業(yè)動態(tài)
1 石油化工污水處理及其現(xiàn)狀概述
石油化工，實質(zhì)上就是將石油作為原料，通過分餾、精煉、合成、重整以及裂解等工藝對一系列有機(jī)物進(jìn)行加工處理的過程。石油化工產(chǎn)品的生產(chǎn)時間較長，生產(chǎn)設(shè)備的種類與數(shù)量較多，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污水量較大，具有代表性的石油化工污水中，主要含有硫、氨氮、石油類、氰、酚以及CODcr等一系列污染物。不同的石油化工企業(yè)，由于生產(chǎn)的產(chǎn)品存在差異性，生產(chǎn)污水中還含有很多與石油化工有機(jī)化學(xué)產(chǎn)品存在聯(lián)系的特征污染物，例如：雜環(huán)化合物、芳香胺類化合物以及多環(huán)芳?xì)浠衔锏?，不僅導(dǎo)致污水水質(zhì)復(fù)雜化，而且還增加了有毒物質(zhì)。另外，石油化工企業(yè)的原料來源、檢修、開停車等一系列生產(chǎn)方面的變化，均會造成污水水量以及污水水質(zhì)中污染物性質(zhì)與含量出現(xiàn)變化，在很大程度上增加了石油化工污水處理設(shè)備設(shè)施承擔(dān)的負(fù)荷。
2 石油化工污水處理工藝與流程
我國石油化工在發(fā)展的初期階段，由于節(jié)約水資源的意識不足，石油化工企業(yè)生產(chǎn)裝置中的進(jìn)水管線設(shè)置的是并聯(lián)模式，每一個生產(chǎn)裝置在生產(chǎn)過程中取用的都是新鮮水，所有生產(chǎn)污水均排入污水處理設(shè)施中。隨著石油化工生產(chǎn)工藝的不斷發(fā)展，人們開始意識到，一些石油化工生產(chǎn)工藝對于水資源質(zhì)量的要求并不是那么高，石油化工其他生產(chǎn)工藝所產(chǎn)生的污水能夠與新鮮水之間取一定的比例，然后有機(jī)的混合在一起，作為這些石油化工生產(chǎn)工藝的進(jìn)水。然后，污水處理技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)一些石油化工生產(chǎn)污水的水質(zhì)比較復(fù)雜，處理難度大，而其他一些石油化工生產(chǎn)污水的水質(zhì)比較簡單，根據(jù)污水水質(zhì)的不同情況，單獨的對污水進(jìn)行處理，按照一定的比例將這些石油化工生產(chǎn)污水混合在一起進(jìn)行處理，能夠更加的有效、經(jīng)濟(jì)。近幾年，我國水資源利用呈現(xiàn)緊張狀態(tài)，研究人員將一些石油化工污水進(jìn)行適度、深度的處理之后，直接將其當(dāng)作其他石油化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的進(jìn)水。
根據(jù)相關(guān)的報道，在整個石油化工生產(chǎn)過程中，水資源的使用量大約是原油加工量的20～50倍，雖然其中的大多數(shù)水資源都能夠進(jìn)行循環(huán)利用，但是還是會產(chǎn)生大約為原油加工量0.4-1.6倍的生產(chǎn)污水。
石油化工污水處理工藝，主要包括生物處理、氣浮、隔油以及后處理。石油化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的底泥、浮油以及污泥，通過脫水或者濃縮處理之后，對其進(jìn)行焚燒或者綜合利用。
3 石油化工污水處理的策略與發(fā)展趨勢
3.1 石油化工含硫污水處理策略與發(fā)展趨勢
就目前來看，國內(nèi)外對于石油化工含硫污水的物化處理方法，主要包括沉淀法、堿吸收法、汽提法以及氧化法等。其中，石油化工污水處理中，汽提法與氧化法應(yīng)用的范圍最為廣泛，這兩種物化處理方法的去硫率均處于90%以上。在應(yīng)用氧化法對石油化工含硫污水進(jìn)行處理的時候，將鐵、銅、鈷、錳以及醌類化合物等一系列金屬鹽類作為催化劑進(jìn)行處理，通過空氣中的氧，將石油化工含硫污水中存在的硫化物氧化為硫酸鹽或者硫代硫酸鹽。
汽提法，主要包括單塔與雙塔。單塔與雙塔的加壓流程類似，但是單塔能夠?qū)⒖偲崴〈p塔的脫氨塔。目前，國外石油化工企業(yè)中，主要使用雙塔蒸汽汽提法。
除了傳統(tǒng)的物化處理方法之外，還有一些新型的物化法，例如：超臨界水氧化法、催化濕式氧化法以及濕式空氣氧化法；這些高級的氧化方法，不僅能夠?qū)⑹突の鬯械牧虺煞盅趸癁闊o機(jī)硫酸根，去除效率高，處理徹底，有效地去除臭味，還能夠在很大程度上提升高濃度、難生化有機(jī)污水的可生化性，可以將這些高級氧化方法作為預(yù)處理措施，所以受到了廣泛的關(guān)注，具有廣泛的發(fā)展前景。
3.2 石油化工高濃度有機(jī)污水處理策略與發(fā)展趨勢
石油化工污水中含有的有機(jī)物，按照可生化性與毒性，能夠?qū)⑵鋭澐譃橐韵聨最?/span>：①可生化性好、無毒性的有機(jī)物；②可生化性差、無毒性的有機(jī)物；③高濃度對微生物有抑制作用、低濃度能夠被微生物降解、有毒性的有機(jī)物；④低濃度時對微生物有抑制作用，有毒性的有機(jī)物。根據(jù)石油化工高濃度有機(jī)污水中含有的可生化性、濃度以及有機(jī)物類型，采用高級氧化-生化組合方法或者厭氧-好氧組合方式對其進(jìn)行處理，是今后石油化工高濃度有機(jī)污水處理的發(fā)展趨勢。
3.2.1 高級氧化-生化組合技術(shù)
如上所述，考慮到③、④類有機(jī)物具有一定的毒性，這兩類污水不能直接進(jìn)入生化系統(tǒng)中，應(yīng)當(dāng)采取高級氧化-生化組合技術(shù)對其進(jìn)行處理。
高級氧化工藝，主要是通過·OH對石油化工高濃度有機(jī)污水中含有的污染物進(jìn)行氧化處理。一般情況下，高級氧化工藝對于石油化工污水進(jìn)行處理的目標(biāo)，主要是將一部分污染物進(jìn)行氧化，將其氧化為可生化性比較好的中間產(chǎn)物，所以，高級氧化工藝能夠?qū)⒌?/span>②類有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子中間產(chǎn)物，以此提升第②類有機(jī)物的可生化性。高級氧化工藝主要包括O3-OH-氧化、O3-H2O2氧化、Fenton試劑氧化、UV-H2O2氧化、UV-H2O2-O3以及UV-O3等。
高級氧化-生化組合技術(shù)，主要包括生化-高級氧化-生化、生化-高級氧化以及高級氧化-生化這三種組合方式。當(dāng)石油化工污水中含有較高濃度的第③類或者第④類有機(jī)物的時候，應(yīng)當(dāng)采用高級氧化-生化組合技術(shù)，當(dāng)污水中不含有第④類污染物且第③類有機(jī)物濃度比較低的時候，應(yīng)當(dāng)采取生化-高級氧化工藝。
3.2.2 厭氧-好氧組合技術(shù)
厭氧處理，主要用于濃度較高的有機(jī)污水，好氧處理主要是用于濃度較低的有機(jī)污水，對于最大生化需氧量的質(zhì)量濃度處于300～600mg/L范圍內(nèi)的石油化工污水處理，厭氧工藝與好氧工藝都能夠取得很好的處理效果，但是好氧處理相比于厭氧處理，具有更高的經(jīng)濟(jì)性。厭氧處理，能耗較低，能夠?qū)δ芰窟M(jìn)行回收，并且產(chǎn)生的污泥量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于好氧處理，充分表明厭氧處理適合處理濃度較高的有機(jī)污水。但是，石油化工污水在實際的處理過程中，不能單一使用厭氧處理，主要在于石油化工企業(yè)每日產(chǎn)生的污水量較大，大部分石油化工企業(yè)有建立了相應(yīng)的污水處理廠，一般情況下，經(jīng)過處理的污水不會再傳輸?shù)匠鞘形鬯幚韽S中，而是直接將其排入水體中。然而，我國制定的《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》明確規(guī)定，直接排入水體中的污水，質(zhì)量必須要達(dá)到二級標(biāo)準(zhǔn)，雖然厭氧處理方式的效率非常高，但是難以使污水質(zhì)量達(dá)到二級標(biāo)準(zhǔn)；所以，在對石油化工高濃度污水進(jìn)行處理的時候，應(yīng)當(dāng)采取厭氧-好氧組合技術(shù)。
4 結(jié)語
隨著人們的生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識逐漸增強(qiáng)與我國可利用水資源的減少，人們越來越關(guān)注石油化工污水處理。石油化工污水結(jié)構(gòu)復(fù)雜，污染物的濃度較高，難以對其進(jìn)行降解處理，對于環(huán)境造成的污染十分嚴(yán)重，單一的處理技術(shù)難以有效的對污水進(jìn)行處理。因此，在實際處理中，應(yīng)當(dāng)在氣浮、隔油、生化處理的基礎(chǔ)上，采用高級氧化-生化組合技術(shù)或者厭氧-好氧組合技術(shù)，深入研究與開發(fā)污水處理技術(shù)，這是石油化工污水處理的主要發(fā)展方向。
