新型含油污水處理技術(shù)應(yīng)用研究

翟 東 唐 勇 張鴻凱（中海油能源發(fā)展股份有限公司采油服務(wù)分公司天津300452）

新型含油污水處理技術(shù)應(yīng)用研究

翟 東1唐 勇 張鴻凱
（中海油能源發(fā)展股份有限公司采油服務(wù)分公司天津300452）

本文敘述了電解氧化、電解還原和電解絮凝等相關(guān)高濃度含油污水處理技術(shù)機(jī)理，分析了某油氣庫高濃度含油污水的處理難度，突出該技術(shù)在油氣庫現(xiàn)場進(jìn)行中試實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用效果。

電解絮凝；高濃度含油污水

1 概述

油庫主要污水來源于油船壓倉水和油罐沉積水及清洗水，該類含石油產(chǎn)品的廢水若不經(jīng)處理，排入河流湖泊或海灣，會(huì)對水體生態(tài)、漁業(yè)養(yǎng)殖等產(chǎn)生嚴(yán)重影響和破壞。而石油化工行業(yè)產(chǎn)生的含油高濃度有機(jī)廢水中酸、堿類眾多，往往具有強(qiáng)酸或強(qiáng)堿性，對環(huán)境危害很大。一是需氧性危害：由于生物降解作用，高濃度有機(jī)廢水會(huì)使受納水體缺氧甚至厭氧，多數(shù)水生物將死亡，從而產(chǎn)生惡臭，惡化水質(zhì)和環(huán)境。二是感觀性污染：高濃度有機(jī)廢水不但使水體失去使用價(jià)值，更嚴(yán)重影響水體附近人民的正常生活[1-2]。

隨著生產(chǎn)工藝的發(fā)展，出水水質(zhì)的提高以及國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格。基于含油污水處理技術(shù)的分析比較，化學(xué)絮凝與氣浮工藝都需要投加大量絮凝劑，且設(shè)備體積大占地多，后續(xù)處理工藝復(fù)雜，難為中小規(guī)模處理所接受；生物處理技術(shù)只能處理含油廢水中可生化降解的物質(zhì)，只能有限的去除廢水中的污染物，而且含油污水成分復(fù)雜，處理效率并不好，出水含油量高[3-5]。

2 新型含油污水處理技術(shù)基本機(jī)理

比較國內(nèi)外有機(jī)廢水眾多的處理技術(shù)，從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)統(tǒng)一的觀點(diǎn)考慮，認(rèn)為電解催化氧化法均有巨大的潛力。從電化學(xué)的基本原理出發(fā)，構(gòu)成一種新的很具特式的電催化氧化水處理技術(shù)，以求獲得更佳效果的方法也是當(dāng)前學(xué)術(shù)和工業(yè)領(lǐng)域的新思想。

針對目前含油外排污水水質(zhì)特點(diǎn)，單獨(dú)設(shè)計(jì)選用以電催化氧化技術(shù)為基礎(chǔ)的含油外排污水處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括電解絮凝系統(tǒng)，油水分離系統(tǒng)等組成，經(jīng)上面系統(tǒng)處理后的含油污水達(dá)到了國家有關(guān)外排污水的標(biāo)準(zhǔn)。

2.1 電解絮凝系統(tǒng)作用和原理

電解絮凝的反應(yīng)原理是以鋁、鐵等金屬為陽極，在直流電的作用下，陽極被溶蝕，產(chǎn)生Al3＋、Fe2＋等離子，再經(jīng)一系列水解、聚合及亞鐵的氧化過程，發(fā)展成為各種羥基絡(luò)合物、多核羥基絡(luò)合物，使廢水中的膠態(tài)雜質(zhì)凝聚沉淀而分離。

(1)電極反應(yīng)為

(2)電解產(chǎn)生的Fe2+與水中的OH-和O2進(jìn)一步水解氧化,反應(yīng)為

(3)水解聚合發(fā)展成為多核羥基絡(luò)和物方程為

2.2 電解氧化除油原理

電解氧化一般產(chǎn)生三種效應(yīng)：電解氧化、電解還原和電解絮凝。

(1)電解氧化

在電解過程中將溶液中電極電勢較低的陰極離子，例如：Cl-和OH-，在陰極上失去電子生成較強(qiáng)氧化物，例如Cl2、O2和ClO2，這些氧化可以有效氧化分解有機(jī)污染物質(zhì)和殺滅微生物。

(2)電解還原

將水中價(jià)位較高的金屬離子在陰極得到電子變成價(jià)位較低的離子，促使溶度積降低，與硫離子（S2+）形成更加穩(wěn)定的硫化物，加速硫化物沉淀。

(3)電解絮凝

在電極的電解作用下，使水中的膠態(tài)雜質(zhì)、懸浮雜質(zhì)，與羥基絡(luò)合物凝聚而生成沉淀。同時(shí)，帶電的顆粒在電場中涌動(dòng)，其部分電荷被電極中和，而促使其脫穩(wěn)聚沉。

3 現(xiàn)場中試實(shí)驗(yàn)總結(jié)

此污水屬于高濃度的含油污水，進(jìn)水COD高峰時(shí)達(dá)到15000mg/l，屬于高COD難處理的含油污水。油氣庫廠區(qū)內(nèi)罐底水混合匯集于調(diào)節(jié)池內(nèi)作為此次中試試驗(yàn)的設(shè)備來水，其中1#、2#為汽油罐，7#、8#為柴油罐。將匯集于調(diào)節(jié)池的罐底水用潛水泵泵入設(shè)備，經(jīng)過設(shè)備處理后的污水經(jīng)出水管排水就近的排水渠中。通過中試實(shí)驗(yàn)確定了電解氧化、電解還原和電解絮凝、三維處理等相關(guān)高濃度含油污水處理技術(shù)，確定了針對油氣庫的罐底高濃度含油污水最佳技術(shù)參數(shù)，監(jiān)測水質(zhì)送至當(dāng)?shù)貦z測機(jī)構(gòu)檢測和外地檢測機(jī)構(gòu)檢測，指標(biāo)均達(dá)到《廣東省水污染物排放限值DB44/26—2001》一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，為今后研究高濃度含油污水處理技術(shù)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[1]劉正.高濃度含鹽廢水生物處理技術(shù)[J].化工環(huán)保, 2004,24:209-211.

[2]王臨江，含油污水除油凈水技術(shù)研究與發(fā)展[J]，工業(yè)水處理，2005，25（2）

[3]謝磊，含油廢水處理技術(shù)進(jìn)展[J]，工業(yè)水處理，2003，23（7）

[4]繆暉，膜分離技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J]，2004，Vol.22，No.3

[5]Nakao S,Osada H,Kurata H,et al.Separation of proteins by charged ultrafiltration membranes[J].Desalination,1988,70(1-3):191-205.

翟東，男（1985.2-）2009年碩士研究生畢業(yè)，天津大學(xué)，應(yīng)用化學(xué)專業(yè)，中級(jí)工程師，電化學(xué)防腐及污水處理方向研究