淺談磁技術在煉油含油廢水處理中的應用

黃亮(中國石油遼河石化分公司，遼寧 盤錦 124022)

淺談磁技術在煉油含油廢水處理中的應用

黃亮(中國石油遼河石化分公司，遼寧 盤錦 124022)

分析了磁種在絮凝氣浮工藝中應用，以及磁性填料或外加磁場在BAF處理單元的應用，認為磁凝聚法和磁性填料或外加磁場的應用能夠顯著提高煉油含油廢水的處理效果。

煉油廢水；磁處理；水處理

煉油工藝中的常減壓蒸餾、催化裂化、加氫精制、延遲焦化及罐區脫水都會產生大量的含油廢水，其中的主要的污染物為石油類、COD、硫化物、揮發酚和氨氮等。

由于含油廢水排放量大、水質差異大、組成復雜且毒性大，加之近年來國內水體污染嚴重，水資源短缺的矛盾愈加突出，因此必須經過嚴格復雜的處理達標后進行回用或排放。

煉油行業中，物理化學方法和生化方法是處理含油廢水的常用方法。

1 磁技術能夠提高煉油廢水的處理效率

1.1 磁技術增強絮凝氣浮工藝的水處理效率

含油廢水的物化處理單元通常包含pH調節、破乳、除油、絮凝和氣浮，而氣浮工藝中的絮凝和氣浮對于去除微細懸浮物、減輕后續處理單元的負荷是最為重要的。通常使用PAC、PAM等作為混凝劑和絮凝劑來去除乳化油和膠體懸浮物，但是這種方法存在加劑量大、絮凝時間長、效果差、引入礦物雜質等缺點。

通過加入磁種并進行后續回收的方法，可以縮短混凝時間，提高絮凝和氣浮效果。

磁種是一種磁性鐵氧體軟粒，經預處理后等電點提高，在一定的pH（大于7）的水環境中表面帶正電，與廢水中的微細的帶負電的懸浮物進行電性吸附，使得懸浮物的ξ電位降低，擴散雙電層被壓縮，顆粒聚集，與PAC和PAM協同使用時，絮凝體變得更大更致密，根據斯托克斯定律，懸浮物聚沉速度加快，更有利于提高重力沉降分離的效果和效率。

楊瑞洪等[1]發現，采用氣浮—磁分離工藝處理含油廢水，出油率高，除油效果顯著、穩定。這種磁凝聚法可節省大量用于化學絮凝的藥劑，沒有二次污染，不增加廢水的含鹽量，有利于水的循環利用。

1.2 磁技術增強BAF工藝的水處理效率

BAF（曝氣生物濾池）生化處理方法利用填料上附著的微生物的降解作用，以及濾料本身對廢水中固體懸浮物的吸附作用，使得含油廢水中的SS、COD、BOD5和氨氮等污染物得到深度處理，可以使污水達到回用或排放的標準，是煉油廢水處理中常用的深度處理單元。

生物電磁學的研究發現，磁場有利于自由基的形成，增加體系溶解氧的濃度，能夠誘導微生物體內氧化氫酶、過氧化物酶和磷酸酶的合成及活性的提高，有助于微生物吸收分解和轉化廢水中的污染物，進而縮短微生物在填料表面上的掛膜啟動周期，加快對水中污染物質的降解。

雒文生等[2]發現，外加磁場的情況下，廢水中功能微生物的新陳代謝和生長被激活，凈化污水的能力提高約17%；王祥三等[3]發現，磁處理可增強微生物的氧化降解有機物的能力，微生物的活性增強了17.3%；安燕等[4]的研究發現，適量磁粉和弱磁場作用可促進苯酚與微生物的共代謝，苯酚的去除率由無磁場對照組的85%提高到90-96%；Yavuz等[5,6]在活性污泥法處理模擬廢水的試驗中設置磁場，水處理效率提高了44%；以磁性聚苯乙烯顆粒為微生物載體，廢水處理效率可提高26%：王韋勝[7]發現，磁性生物炭BAF對COD、氨氮、總磷的去除效果均好于普通生物炭填料BAF；并且磁性生物炭填料BAF抗沖擊負荷能力優于普通生物炭填料BAF；生物膜鏡檢分析表明，磁性生物炭填料和普通生物炭填料均含有大量的細菌類微生物與原后生動物，但前者微生物數量明顯多于后者；通過對兩種生物膜填料上微生物的脫氫酶活性分析表明，在一定范圍內鐵氧體磁性可提高微生物的脫氫酶活性。

作為微生物的生長載體，填料是BAF生化處理工藝的核心部件，關系到細菌的繁殖和生長的數量和層次，因此也是決定廢水深度處理效果的主要因素，在填料中使用磁技術，對于提高菌種的酶活性具有顯著的促進作用。

2 結語

使用磁凝聚法處理煉廠含油廢水,可以改善裝置的運行效率,提高裝置的處理能力；在BAF深度處理單元使用磁性填料或添加人工磁場對于提高凈水效果，實現廢水回用，緩解用水矛盾是可行的。

[1]楊瑞洪,錢琛,趙云龍等.氣浮-磁分離工藝處理含油廢水[J].化工環保,2011,31(4):342-345.

[2]雒文生,王平.磁化用于有機廢水處理的實驗研究[J].武漢水利電力大學學報,2000,33(5):1-4.

[3]王祥三,王平.磁化處理污水的生物效應試驗[J].環境科學與技術,2000,2:33-36.

[4]安燕,程江,楊卓如等.磁場對微生物生長及苯酚降解影響的研究[J].廣州化學,2007,32(3):16-19.

[5]Yavuz H,Celebi S S.Effects of magnetic field on wastewater treatment[J].Enzyme and Microbial Technology,2000,26(1):22-27.

[6]Yavuz H,Celebi S S.A typical application of magnetic field in wastewater treatment with fluidized bed biofilm reactor[J].Chem Eng Commun,2003,190(5-8):599-609

[7]王韋勝.磁性生物碳填料BAF處理城市生活污水的試驗研究[D].江蘇大學,2016.