石化行業的污水處理探析

張 晶

（中國神華煤制油化工有限公司榆林化工分公司，陜西 榆林 719319）

石化行業的污水處理探析

張 晶

（中國神華煤制油化工有限公司榆林化工分公司，陜西 榆林 719319）

伴隨著世界范圍內的資源再利用的步伐，我國的石化行業的從業單位不斷的發展壯大，與此同時人們的環保概念不斷的在進行加強。石化行業的污水的處理方式已經越來越受到社會的關注。如何處理石化行業的污水已經是一種議題。隨著我國的工業化程度的深入，我國石化行業的工業廢水已經變化的多種多樣，很多的化學污染物摻雜其中，這樣就會對我們的化工行業的污水處理帶來很多的困難。針對這種現狀，我們要做的就是要不斷的提升化工行業污水處理的質量和效率。本文就是針對這種問題來進行詳細的論述。

石化行業；污水處理；方法探析

近些年我國的經濟已經取得了十分可喜的成績，這里面化工行業做出的貢獻比重非常大，現在已經成為我國經濟發展的最大的增長點。化工行業的不斷發展對于我國的經濟增長有著很多的益處和影響。在國際上，化工行業的發達程度是這個國家的綜合實力的展現。但是在發展化工行業的同時，我們不應該忽視了化工行業產生出的廢水和污水，化工和廢水污水成分非常復雜，因是化學反應的產物，未反應的原料、中間產品、產品、副產品及各類副反應的產物在污水成分中都能找到，因此污水的處理較為困難，大量污水未經處理或簡單處理即排放，這對于我們的環境是十分有威脅性的。

一、化工行業污水處理的相關技術

在我國現有的化工行業的污水處理方式主要有三種形式的處理。第一種是污水物理處理法；第二種是污水化學處理法；第三種是污水生物處理法，第四種是污水物理化學處理法。

（1）污水的物理處理方法指的是利用污水的物理特性來進行相關的物質分離的處理，這種方式包括過濾法、沉淀法和氣浮法等。過濾法是以具有孔粒狀粒料層截留水中雜質，主要是降低水中的懸浮物，在化工廢水的過濾處理中過濾機微孔管一般由聚乙烯制成，孔徑大小可以進行調節，調換較方便；沉淀法是利用水中懸浮顆粒的可沉淀性能，在重力場的作用下自然沉降作用，以達到固液分離的一種過程；氣浮法是通過生成吸附微小氣泡附裹攜帶懸浮顆粒而帶出水面的方法。物理處理方法工藝簡單，管理方便。

（2）污水的化學處理法指的是指通過使污水發生化學反應以去除水中的有機物、無機物雜質。這種方式主要有混凝法、氧化法、催化氧化法（電化學氧化法）等。混凝法主要通過投加化學藥劑產生的凝聚和絮凝作用，使膠體脫穩形成沉淀，從而去除水中微小懸浮物和膠體物質。氧化法通常是通過向廢水中投加氧化劑，使廢水發生化學氧化還原反應，使廢水中所含的有機和無機的有毒物質轉變成無毒或毒性較小的物質，從而達到廢水凈化的目的。常用的有空氣氧化，氯氧化和臭氧化法。電化學氧化法是使廢水中的有機污染物在電極上發生氧化還原反應而去除，廢水中污染物在電解槽的陽極失去電子被氧化外，水中的Cl-，OH-等也可在陽極放電而生成Cl2和氧而間接地氧化破壞污染物。

（3）污水的生物處理方法指的是利用微生物的新陳代謝作用對廢水中的有機污染物質進行轉化與穩定，使其無害化。生化處理方法主要分為好氧處理和厭氧處理兩大類型，好氧處理方法主要分為活性污泥法和生物膜法。活性污泥是利用懸浮生長的微生物絮體處理廢水的方法；生物膜法是使廢水通過與生物膜接觸，生物膜吸附和氧化廢水中的有機物。廢水的厭氧生物處理是指通過厭氧微生物（或兼氧微生物）的作用，將廢水中的有機物分解轉化為甲烷和二氧化碳的過程，所以又稱厭氧消化。

（4）污水的物理化學處理法是指運用物理和化學的綜合作用使廢水得到凈化，它是由物理方法和化學方法組成，或是包括物理過程和化學過程的單項處理方法。主要的物理化學法有：離子交換法、萃取法、膜分離法等。離子交換法是借助離子交換劑上離子和水中離子進行交換反應而除去廢水有害離子態物質的方法。萃取法采用與水不互溶但能很好溶解污染物的萃取劑，使其與廢水充分混合接觸，利用污染物在水和溶劑中的溶解度或分配比的不同，達到分離、提取污染物和凈化廢水的目的。膜分離法是利用半滲透膜進行分子過濾，使水通過，但不能使水中懸浮物及溶質通過。

二、簡要分析現行的主流污水的處理的方式

首先，本文要簡要的敘述一下物理處理污水的處理方式。物理處理污水的方式常見的有兩種，第一種是膜分離法，另一種就是吸附法。膜分離法在進行污水處理的過程中利用了膜的特性來使污水中的兩種或者是多種物質進行分離，從而達到了凈化污水的作用；吸附法就是利用顆粒物質對于流動的有毒物質的吸附作用來進行污水的凈化處理。吸附法常用的吸附劑是活性炭或者是沸石等。現有的化工行業在生物處理污水的領域接觸的十分的廣泛。

其次，本文要講述的就是污水處理方式中的化學處理方式。這種方式主要是通過了污水中的化學反應來對化工行業的污水進行有關的處理和回收，這種處理可以是污水的分離處理。還可以是污水的軟化處理。這其中包括了化學反應中的多種常見的反應，例如氧化反應；中和反應；電解反應；離子交換反應和滲析反應等等。

（1）化學反應中的中和反應法主要是處理含有高酸度和高堿度的化工污水。化工行業中的化學藥劑和鍋爐水等，我們都是采用了化學中和反應的方式進行處理。這種處理方式主要是通過了相應的化學手段，讓污水中的含酸度控制在pH1～3，讓污水中的含堿度控制在pH11～12。這種方式應用的化學原理主要是讓污水中酸堿中和的方式來完成污水中的酸堿平衡。經過處理后的污水一般情況下都會達到排放標準，但是如果存在還是沒有達標的情況，我們就要考慮投放相應的化學藥水來中和污水中酸堿度，通常情況下，我們會使用石灰石或者是大理石作為化學過濾劑。

（2）化學反應中的氧化還原反應主要是應用了化學物質的氧化還原特性，將污水中的有毒物質通過化學反應轉化成無毒的物質或者是將污水中的毒性降低。通過這樣的處理來達到我們希望的處理效果。氧化還原的處理方式如果進行細分的話，還可以分為臭氧法；濕式氧化還原法等。其中的臭氧處理方式主要是利用了臭氧的氧化能力強的特性，臭氧在進行含酚的污水時，處理的效果是十分的明顯的。但是臭氧的處理方式效果雖然是好，但是投入大，在一般的化工企業中是應用不到的。濕式氧化還原只要是在密閉的容器中進行，容器中必須有高壓和高溫，當達到這兩種條件時，污水就會進行化學反應，達到污水處理的效果和目的。基于這種方式是在液體中進行的，我們通常稱之為濕式氧化還原法。相較于其他的污水處理的方式，濕式氧化還原的方式，不僅污水的處理效果明顯，還具有應用范圍廣泛，處理速度快等優點。還有一種化學污水處理的方法是利用了超聲波的特性來進行化工行業的污水處理，但是這種方法的最佳處理效果是和焚燒法結合使用時。綜上所述，在應用化學的方法進行污水處理的時候，我們要將集中不同的化學方法結合起來應用，這樣污水的處理效果特別的明顯，特別是污水中含有難以溶解的化學物時，效果更是顯著。

（3）化學反應中還有一種處理污水的方式，叫做絮凝法。這種污水處理方法在進行污水處理的時候，非常的常見。其原理就是在化工行業的污水中添加化學混凝劑來使污水中的膠狀物質進行固化反應，逐漸的形成絮狀物質。其中最為主要的應用就是膠體粒子的化學性質的。我們通常情況下，應用的混凝劑是鋁鹽或者是鐵鹽。在我國的現階段的污水處理中，應用的都是復合絮凝劑，這種絮凝劑較之普通的絮凝劑在污水處理方面更為突出。

再次，本文介紹生物接觸式氧化池污水處理。

污水處理技術中的生物接觸式氧化池，同時也可以被稱之為淹沒式的生物過濾池。這種污水處理技術最早是由日本人發明的，但是最近在我國的應用還是較為廣泛的。在一些化工行業中的污水處理工程中應用效果非常的明顯。本文提及的淹沒式的生物過濾池主要指的是在生物濾池中填充相應的惰性填料，讓已經和氧氣接觸的有機物充分的和惰性填料充分的接觸。換句話說，接觸式的生物污水處理方式實際上是一種人工形式的曝氣生物處理裝置。將有機物注入濾池中時，接觸式的氧化池是充分的攪拌和接觸，這樣可以讓濾池中的惰性填料充分的和有機物形成的生物膜進行接觸，這種污水處理的生物技術是一種較為綜合的生物污水處理技術。它的組成部分主要有：①池體；②填料床；③曝氣裝置；④進水和出水裝置。這種形式的生物污水處理方式有兩個優點：第一個優點是整個的結構非常的緊湊；第二個優點是設備的占地面積較小。基于這幾種優點和組成部分，在化工行業的污水處理中也占據了非常重要的地位。

最后，本文重點敘述一下生物處理法，生物處理法指的是利用微生物的新陳代謝的主要功能，來讓污水里面的溶解性和膠體狀態的有機污染物在外界的作用下，降解為沒有毒害的物質，或者是轉化成沒有毒害的物質。這樣就會將污水中的有毒物質凈化除去。在化工行業中的污水處理生物方法中，生物的循環水處理模式，是最常用的一種工藝。在這種工藝中。污水中的微生物是以一種膜狀的形式固著在載體的表面上的，借助這種載體，微生物得以生長。與活性污泥處理法同時期出現的生物水循環污水處理法有著一個非常顯著的優點，那就是生物水循環的處理污水的能力特別的大，而且污水的處理凈化能力很強。

化工行業的生物濾池在通常情況下可以分為四種濾池。這四種濾池分別是：第一種為普通生物濾池；第二種是高負荷生物濾池；第三種是塔式生物濾池；第四種是曝氣生物濾池。下面來具體的分析。

（1）普通的生物濾池在生物濾池中屬于最早出現的一種濾池，我們將它稱為第一代生物濾池。普通生物濾池的組成部分主要有四個部分，分別是：①池體②濾料③布水裝置④排水系統。其中的濾料主要指的是濾池中的原材料。是濾池中的主要功能部分。對于濾池的功能好壞直接有著影響作用。由于普通生物濾池存在著很多的缺點，例如工作環境較差；工作效率較低等。現在的化工行業已經淘汰了這種生物濾池。

（2）繼普通的生物濾池之后，生物濾池的第二代開始出現，那就是高負荷生物濾池。這種生物濾池的開發主要是在普通生物濾池的功能基礎上進行的。高負荷生物濾池在污水逇凈化效果和污水的處理能力上都高于或者好于普通生物濾池。高負荷生物濾池在無水的負荷率上全面的進行了提升，它的濾池負載率是普通生物濾池的6～8倍。水力的負載更是比普通的生物濾池高10倍。高負荷生物濾池最主要的原理就是應用了BODS,通過限制水技術和污水回流技術來減少濾池中的有機水的能力和濃度。從根本上提升了生物濾池的供氧率，維持了高負荷濾池的正常運行和工作。

（3）第三代生物濾池是塔式生物濾池。實際上，塔式生物濾池是一種升級版的高負荷生物濾池，但是塔式生物濾池的負荷率較之于高負荷生物濾池整整提升了2～3倍。這種高倍數的有機負荷率使得微生物的生長速度非常的快，但是高負荷率的濾池又使得濾池中的生物膜沒有能夠在污水中很好的進行吸附作用，導致污水中的有機物被濾池中的強壓水沖走，這樣的情況就會使得生物膜不間斷的被沖刷走，使得生物濾池中的水保持流動的活力。

（4）曝氣生物濾池是在塔式生物濾池之后，最新研發的一種生物污水處理濾池。這種濾池結合了生物降解和生物固液分離技術。是一種具備很好性能的設備。曝氣生物濾池的基本機構基本上類似于給水處理的生物快速濾池。濾池的底部有一個承托層 ，在承托層的上部放置濾池的填料。主要的核心裝置是在承托層中的空氣管路和空氣擴散裝置。曝氣生物利齒裝置是依據流水的進水方向來進行區分的，可以分為上流向的水管和下流向的水管。下流向的水管是從污水池的上方流進進濾池的底部，經由放置填料的濾池后，在填料層中形成了一層生物膜。這種生物膜在濾池的底部經由空氣管路在濾池的濾層中進行曝氣作用和處理。空氣中的填料在空隙中進行上升運動，將空氣中的氧氣轉移到污水處理的中心位置中。為微生物提供充足的氧氣，讓微生物進行生長，在微生物不斷的新陳代謝的作用下，有機污水被不斷的降解處理，這樣就讓污水得到了凈化處理。上流向的曝氣管路主要是將濾池中的污水向上供給空氣中的氧氣，這樣和氧氣不斷的接觸就會讓微生物不斷的生長，有利于污水中的有機物的降解。曝氣生物濾池有三個主要的優勢：第一個優勢就是可以有效的提升氧氣的轉移速度；第二個優勢就是降低了曝氣生物濾池的占地有效面積；第三個優勢就是使用了先進的多級連用的脫氧脫氮效果。除了這三個優勢之外，曝氣生物濾池還有降低周邊的工作溫度，提升了污水的凈化處理能力。這種生物濾池技術在近些年是較為流行的，在化工行業不斷的有類似的污水處理工程實施建設。

結語

通過上面的闡述和分析，石化行業的污水處理已經基本的有了很好的處理方式。伴隨著我國的工業化程度的深入，我國石化行業的工業廢水已經變化的多種多樣，很多的化學污染物摻雜其中，這樣就會對我們的化工行業的污水處理帶來很多的困難。但是我們還是需要在環境保護和污水處理中進行有效的平衡，達到效益和保護雙豐收。

[1]張超，李本高.石油化工污水處理技術的現狀與發展趨勢[J].工業用水與廢水，2011（04）.

[2]騰宇欣，孫華.化工污水處理技術的新進展[J].中國石油和化工標準與質量，2011（05）.

[3]胡國偉.淺析化工企業廢水處理工藝的相關研究[J].黑龍江科技信息，2011（12）.

[4]梁桂玲.化工廢水污染狀況及主要對策探析[J].科協論壇（下半月），2009（10）.

[5]郭殿福.廢棄物通用手冊-處理、處置、資源化[M].北京：科學出版社，2004.

X742

A

10.13612/j.cnki.cntp.2015.18.284