石油化工廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展

＊段聰仁

（中鹽安徽紅四方股份有限公司 安徽 230022）

中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開石化產(chǎn)業(yè)的支持。現(xiàn)代社會對石化工業(yè)的需求越來越大，產(chǎn)生的廢水也越來越多。石油化工行業(yè)廢水的主要來源是石化產(chǎn)品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物，這些廢棄物以較常見的乳化液形式存在。石化廢水中石油和有機(jī)物含量高于其他工業(yè)廢水。廢水含水量復(fù)雜，污染物含量高，使得廢水處理更加復(fù)雜和困難。現(xiàn)代石油化工廢水處理技術(shù)往往采用多種處理技術(shù)來處理廢水。只有經(jīng)過多次復(fù)雜的處理，廢水才能有計(jì)劃地排放，從而達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。

1.物理法處理石油化工廢水

(1)進(jìn)行物理隔油

在石油化工廢水處理技術(shù)中，物理油分離是處理石油化工廢水最基本的工藝，通常在一些特殊的疏油池中進(jìn)行。首先，將石化廢水注入管匯，送至供水系統(tǒng)。但對其他儲層來說，結(jié)果就大不相同了。通過對比研究發(fā)現(xiàn)斜盤式隔振器的設(shè)計(jì)比普通隔振器更有效。采用的絕緣子為浮動絕緣子，效果良好。呂炳南等通過對儲油罐的改進(jìn)，優(yōu)化了石油化工廢水處理技術(shù)。油罐處理石化廢水的能力大大提高，廢水含油量降至10-15mg/L，可用于生產(chǎn)石化產(chǎn)品。

(2)多效蒸發(fā)廢水回用技術(shù)

環(huán)氧丙烷廢水的處理是一個(gè)全球性問題。國內(nèi)十余家環(huán)氧丙烷生產(chǎn)企業(yè)采用氯醇法處理氯化鈣廢水。這些廢水嚴(yán)重腐蝕設(shè)備，污染環(huán)境。目前，生活污水主要采用淡水稀釋和生化處理，這是對水的巨大浪費(fèi)。采用多效蒸發(fā)法將環(huán)氧丙烷皂化廢水中的氯化鈣濃縮至65%-70%，將成品銷售過程中產(chǎn)生的冷凝水處理后返回生產(chǎn)車間。該方式每天可節(jié)約水量6000t左右。

(3)吸附法處理石油化工廢水

吸附法是石化廢水處理中最常用的方法。該方法可有效控制石化廢水中的主要污染物。但通常是結(jié)合粘附法和氧化法，伴隨吸附法對污水進(jìn)行處理，這大大提高了石化廢水污染物的去除效率。然而，用活性炭處理石油化工廢水會造成二次污染，使廢水處理更加困難。然而，隨著社會的發(fā)展，越來越多的吸附材料被使用，這減少了二次污染的風(fēng)險(xiǎn)。石化廢水進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)的活性炭纖維的使用表明，在石化廢水的處理中，活性炭有一定的范圍，和一些污染物的去除效率相對較低，但它可以結(jié)合一些活性炭使用，可大大提高石化廢水的處理效率。

2.化學(xué)法處理石油化工廢水

(1)絮凝

絮凝是石化廢水處理的重要組成部分。向水中加入絮凝劑使水不穩(wěn)定后，將絮凝劑與水分離，從而去除煉油廢水中的物質(zhì)。如有機(jī)污染物、油膜、藻類等，處理石化廢水最基本的工藝是絮凝。隨著生物技術(shù)的發(fā)展，城市群的優(yōu)勢越來越明顯。通過不斷的研發(fā)，不僅可以提高生物絮凝劑處理廢水的效率，還可以控制廢水處理的成本，特別是污泥的沉降。但在使用混凝劑時(shí)，應(yīng)遵循適當(dāng)?shù)脑瓌t，以確保其使用的有效性。在混凝劑不足的情況下，不能達(dá)到處理效果，過多的混凝劑可能會降低處理效果。

(2)氧化法

在石化廢水的形成方面，可以選擇最為合適的方法來進(jìn)行最有效、經(jīng)濟(jì)和安全的廢水處理。①光催化氧化法。光催化氧化法能有效地將光輻射與H、O等氧化劑結(jié)合起來，達(dá)到污水處理的目的。有人用陽光作為光源，用TiO、Pt、ZnO等作為催化劑來處理含有21種有機(jī)污染物的水，最終產(chǎn)物都是一氧化碳，沒有二次污染。有些人使用Fe2+和H2O作為氧化劑。鐵離子與紫外線之間存在協(xié)同作用，由于其產(chǎn)生羥基自由基，可大大促進(jìn)H、0的分解并提高氧化效率，該方法仍在研究中。②濕式氧化法。濕式氧化法常分為兩種（催化濕式氧化和濕式空氣氧化）。在高溫、高壓和催化劑的作用下，催化濕式氧化能將有機(jī)物氧化分解成無毒無害的物質(zhì)，反應(yīng)時(shí)間短，通話效率高。濕式空氣氧化是一種將大氣中的分子氧在高溫高壓下轉(zhuǎn)化為液體的技術(shù)。是有效控制環(huán)境污染物的好方法，尤其適用于處理有毒有害物質(zhì)或高濃度污染物。③臭氧氧化法。臭氧氧化的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)是在氧化過程中不會造成二次污染，但運(yùn)行投資成本高，污水處理難度大。臭氧氧化后，污水中的有機(jī)物被完全氧化為水和二氧化碳，其中大部分成為氧化中間體。高濃度的處理工藝通常是臭氧氧化和生物活性炭吸附相結(jié)合。有機(jī)物被氧化后，臭氧會迅速分解成氧氣，同時(shí)，活性炭表面的氧需要量較低。

3.生物法

(1)厭氧

厭氧方法是在厭氧環(huán)境中完成微生物分解的方法。采用厭氧方法可以減少廢水中的化學(xué)需氧量，提高生化性能和廢水處理的穩(wěn)定性。該方法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡單，成本低和污泥產(chǎn)量低。缺點(diǎn)是處理時(shí)間長，容易產(chǎn)生二次污染。

①厭氧附著膜膨脹床。厭氧粘合劑膜擴(kuò)張層固定空氣氧微生物在人工載體，載體的身體形成了高度活躍的顆粒土壤與生物膜結(jié)構(gòu)，提供了反應(yīng)器有效和穩(wěn)定運(yùn)行的重要條件。莊黎寧等對石油化工廢水的處理利用堿性粘結(jié)膜的擴(kuò)張床進(jìn)行了研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，在一定溫度下可以較好地處理石化廢水，但該方法可以對石化廢水進(jìn)行處理。由于文獻(xiàn)的缺乏，需要更多的方法來研究耐氣膨脹層在石化廢水處理中的穩(wěn)定性。

②升流式厭氧污泥床（UASB）。UASB反應(yīng)器在污水和廢水處理方面有著悠久的歷史。在UASB反應(yīng)器啟動初期，有嚴(yán)格的正常運(yùn)行時(shí)間和對顆粒培養(yǎng)的要求，但主要用于生活污水的處理，對石材廢水的處理較少。這種方法過于復(fù)雜，運(yùn)營成本高，推廣和應(yīng)用受到限制。

(2)好氧

好氧法需要確保微生物有足夠的氧氣來達(dá)到廢水處理的目的。然而，除了好氧法之外，還需要與厭氧法相結(jié)合才能獲得更好的治療效果。

①序批式間歇活性污泥法（SBR）。作為一種新型的生化處理技術(shù)，SBR過程不僅具有普通生物處理的優(yōu)點(diǎn)，但也有承受的優(yōu)勢影響，運(yùn)行費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)可行性、設(shè)備簡單、操作方便的COD去除率大于90%，反應(yīng)堆的水質(zhì)達(dá)到國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)。由于生物催化氧化法的排放少、不膨脹等問題，處理效率優(yōu)于常規(guī)活化法。但是因?yàn)樘砑觿┖苜F，所以不是很實(shí)用。

②高效好氧生物反應(yīng)器（HCR）。利用高效氧生物反應(yīng)器處理石油化工廢水表明，HCR反應(yīng)器運(yùn)行速度快，氧利用率高，處理效果好。但受HRT反應(yīng)器的限制，水中氨氮去除率相對較高。此外，由于化工廢水的特殊性，非纖維素菌的膨脹和沉降明顯。與一般的活性污泥法法相比，HCR法消耗的能量更多，但水壓力儲存時(shí)間短，BOD去除率高，因此適用于預(yù)處理。

③膜生物反應(yīng)器（MBR）。MBR技術(shù)是一種高效的水處理工藝，集生物降解和高效膜分離于一體。它可以捕獲生物反應(yīng)器中幾乎所有的微生物，從而將廢水中有機(jī)污染物的含量降至最低。該工藝簡單、高效、易操作、易于自動化控制、投資少、成本低、廢水質(zhì)量穩(wěn)定、適合廢水處理和回用。自MBR技術(shù)引入美國以來，MBR廢水處理技術(shù)在水處理領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，在美國、日本、德國、法國、加拿大等國家/地區(qū)的應(yīng)用也越來越廣泛。除了對生活污水的處理和回用外，還成功地處理了食品、化妝品、養(yǎng)殖等工業(yè)廢水。

④懸浮填料生物反應(yīng)器。實(shí)際研究表明，帶有防凍包裝的生物反應(yīng)器具有很強(qiáng)的充氧能力和很強(qiáng)的負(fù)荷沖擊能力。在傳統(tǒng)曝氣池條件下，生物反應(yīng)器填料的利用率提高了2倍以上，污染物去除率高于實(shí)際應(yīng)用。使用多級生物反應(yīng)器處理石化廢水時(shí)的污染物去除率明顯提高。

4.石油化工廢水處理技術(shù)的研究建議

(1)不斷創(chuàng)新廢水處理技術(shù)

在污水處理方面有許多不同的技術(shù)和應(yīng)用，但污水處理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)是并存的。為了滿足石化廢水處理的實(shí)際需要，必須積極創(chuàng)新廢水處理技術(shù)。針對現(xiàn)有污水處理技術(shù)存在的困難和不足，結(jié)合石化行業(yè)的特點(diǎn)，加強(qiáng)技術(shù)研究，提出有效的技術(shù)手段，確保污水處理的有效性。只有對處理工藝進(jìn)行創(chuàng)新，才能滿足日益增長的石化廢水處理需求。

(2)降低廢水處理技術(shù)應(yīng)用成本

再處理是現(xiàn)階段石化廢水處理實(shí)踐中的一個(gè)重要問題。廢水處理可以達(dá)標(biāo)，但不能從根本上解決環(huán)境污染。在此基礎(chǔ)上，有必要擴(kuò)大對污水處理技術(shù)的研究，推動污水處理技術(shù)向清潔生產(chǎn)方向發(fā)展，此外，污水處理技術(shù)應(yīng)用成本高，不利于企業(yè)的宣傳和影響力。

5.結(jié)語

總之，石化企業(yè)要重視廢水處理，保護(hù)環(huán)境，研發(fā)廢水處理技術(shù)，提高廢水處理效率，為石化產(chǎn)品的發(fā)展提供保障。本文介紹了一些先進(jìn)的污水處理技術(shù)，如化學(xué)、生物和物理方法，以促進(jìn)石油化工企業(yè)與環(huán)境友好健康發(fā)展。