石油化工企業含油污水處理和回用水處理工藝設計淺析

左 丹，崔 帥

(盤錦職業技術學院，遼寧 盤錦 124010)

石油化工行業對整個國民經濟的增長有著直接關系。隨著社會經濟的不斷發展，社會各界對石油資源的需求量一直在不斷增加。隨著石油化工企業生產規模的持續擴大，相應的生產工藝也在不斷改進。石油產品數量越來越多，導致石油化工廢水中的污染物種類也在逐漸增多，同時石油化工在生產過程中所消耗的水資源較大，石油化工的廢水量也越來越大，傳統的處理方式已經無法滿足生產需求。因此需要不斷改進傳統的處理工藝，研發新的處理技術，才能夠提高石油化工行業水資源的利用率。

1 含油污水主要污染物

油田企業在生產過程中的含油污水一般是指含有酯類以及各種油類的工業污水。含油污水一般會呈現出乳化液的狀態，必須進行破乳處理，才能夠實現廢水利用。污水中的COD、BOD等含量較高，非常容易滋生一些微生物和菌藻。尤其是在進行三次采油階段，含油污水中會含有大量的聚合物，從而嚴重影響到含油污水的處理和輸送。含油污水的危害性極大，不僅會嚴重影響周圍的環境，而且還會影響人體健康，因此，污水必須經過特殊的工藝處理才能夠進行排放。油田在實際生產過程中，通常會將含油污水處理以后作為注水水源在回注到油層中，從而實現污水回用。

1.1 硫化物

含油污水中的硫化物主要來自于二次加工裝置的排水過程。硫元素是組成生命物質的重要元素之一，并且硫元素能夠將蛋白質進行有效連接。硫化物含量過高的污水會對水中的生物造成嚴重的危害。石油廢水中的硫化物含量非常高，硫化物不僅嚴重危害水中的微生物，而且還會對相關設備造成腐蝕。

1.2 有機污染物和氨氮

有機污染物和氨氮主要來自于催化裂化等工藝裝置的排水過程。在進入水體之后，有機污染物的分解過程會消耗大量的氧氣。氧氣作為植物的營養元素之一，當大量的氨碳進入水體之后，會導致湖泊出現富營養化，因此加強氨氮的處理也是石油化工企業廢水處理的重要對象。

1.3 石油類

含油污水中的油主要來源于煉油設備的凝縮水以及清洗油罐的洗滌水等。石油類是生物很難降解的物質之一。石油類的污染物會直接影響到生物的呼吸系統，在很大程度上降低了生物的生長速度。除此之外，還會降低污水中雜質的去處理，會影響到回用裝置的正常運行。

1.4 溶解鹽

電脫鹽裝置的排水以及循環水廠的污水是溶解鹽的主要來源。污水中的含鹽濃度會直接影響到生物的活性，鹽濃度越高則會降低脫氫酶的活性，降低微生物的新陳代謝。微生物對有機物的去除有著直接的作用，如果含鹽濃度過高，則會影響微生物的活動，從而有效降低出水效果。

2 含油污水的主要處理工藝

2.1 硫化物處理工藝

當廢水中硫化物含量較低時，可以使用沉淀法、曝氣法，以及氧化等方法處理廢水中的硫化物。在對石油化工廢水進行除硫工藝時，經常會使用曝氣法。在石油廢水中，如果硫化物的含量較高，則需要利用生物處理法進行降硫處理，但是生物處理法的速度較慢，需要較長的時間進行處理，因此相應的處理效率比較低。

2.2 石油類處理工藝

廢水除油是污水處理工作中非常重要的一環。污油主要包括可浮油、乳化油，以及溶解油三種。在處理可浮油過程中利用重力分離法能夠對可浮油進行有效處理；乳化油和溶解油的處理難度較大，通常會使用物化法進行處理。其中浮選法處理污油最為明顯。浮選法是將水注入空氣中形成微小的氣泡，使氣泡水中的油粒發生黏附狀態，密度比水小的物質會在水中形成上浮狀態，形成有效分離。根據氣泡的大小和形成氣泡的方式可分為溶氣浮選法、噴射浮選法、葉輪浮選法等。浮選法的應用較為方便，而且具有節能性較高，操作安全等特點，具有較高的研究價值和應用前景。

2.3 有機物以及氨氮的處理工藝

在進行石化廢水處理過程中，進行二次生物處理是整個污水處理環節的重要內容。對污水進行二級處理的方式有很多種，但是比較常用的為生物膜法以及活性污泥法。該方法的應用能夠有效提高對有機物以及氨氮的處理，并且活性污泥法是一種比較成熟的技術，在實際使用過程中更加適合處理氨氮濃度較高的石化廢水。另外，膜分離法的處理技術主要采用多孔材料，以物理攔截的方式去除含油污水中的固體顆粒。膜分離法主要包括微濾和超濾兩種。膜分離法的處理特點：在使用過程中不需要添加任何藥劑，并且不會形成二次污染；能夠有效攔截油分子，直接進行油水分離；分離后的污水中的含油量較低，處理效果非常好；膜分離法的投資費用較低，該方法設備簡單，操作方便并且分離效率較高。

2.4 溶解鹽處理工藝

污水中的含鹽度會直接影響到生物的進化能力，同時也會影響到污水處理的質量。因此在處理石油化工廢水過程中，除了對污水中各種污染物的處理之外，也應當加強對溶解鹽的處理。結合以往的實踐經驗，如果渾水中含鹽的質量濃度達到400 mg/L以上時，需要及時進行除鹽處理，才能夠有效提高廢水處理效果。

3 處理流程以及回用水處理工藝

3.1 含油污水處理流程

首先應當對含油污水進行重力隔油1.5 h的處理。重力隔油過程能夠去除含油污水中的可浮油。去除可浮油以后，將含油污水引入中和池中，然后將酸堿以及無機鹽等藥劑投入中和池，使污水的pH值達到工藝要求目標。中和池出水，將污水引入調節罐，對水質進行均衡處理，將均衡罐中的水質pH值控制在8左右。將催化劑投入均質罐，在曝氣強度的合理范圍內，對污水進行6 h的除硫處理，將出水硫化物的質量濃度控制在合理范圍內。同時將除留后的污水進入氣浮池內，對污水中的懸浮物和乳化態油進行破乳處理。為了能夠將污水中的懸浮物進行有效處理，在該階段的回流比需要達到30%以上，壓力控制在0.6 MPa。生化反應環節是污水處理的重點內容，依靠重力自流的方式將氣浮池內的水引入到生化處理部位。在缺氧和厭氧的環境中，通過對微生物的新陳代謝，將污水中的有機物轉化為二氧化碳和水，并且將出水引入到二次沉淀池。對污水中的泥水進行有效分離，對二次沉淀池的出水進行深化處理以后，才能夠有效確保出水質量達到相關標準。生化處理是指將二次沉淀池的出水再次經過加藥處理，使出水達到高密度澄清池，對污水中的懸浮物以及部分有機物進行有效去除。最后將出水引入到監測池內進行排放，或者是引入到回用水裝置，進行二次回用。具體的操作流程如圖1所示。

圖1 含油污水處理流程

3.2 回用水處理流程

將高密度澄清池出水引入到過濾器中，可以有效降低水中的懸浮物含量。其中出水可以分為兩個部分，一部分引入清水池，另一部分進行過濾后再次進行超濾處理，通過超濾去除水中無法通過生物降解的可溶性物質。為了能夠盡可能降低活性炭過濾器的工作量，需要對污水中的膠體物質進行過濾操作。利用泵將超濾出水引入到活性炭過濾器中；利用活性炭能夠吸附處理水中的有機物，并且使用高壓泵能夠將活性炭所吸附出的水直接引入到滲透膜系統中；利用滲透膜可以有效過濾水中的離子，確保水中的鹽濃度不會超標。混合后的水能夠實現回用水標準，具體流程如圖2。

圖2 回用水處理流程

4 含油污水水質預測

4.1 出水指標

結合上述的處理流程可以發現，污水廠的出水水質已經達到了相關的回用水設計指標，在排放時可以將指標降低為國家的一級排放標準。回用水的指標中懸浮物的密度不應當大于20 mg/L，而國家的相關標準是懸浮物不得高于70 mg/L；回用水進水指標的氨氮濃度不應當超過1 mg/L，而國家的一級標準是要求氨氮濃度不能超過15 mg/L。出水指標見表1。

表1 污水場出水指標

4.2 回用水指標

為了確保循環水廠能夠實現正常作業，回用水的指標應當高于普通標準。其中回用水裝置的出水水質應當小于總熔固密度。中油標準的要求總熔固密度在 800 mg/L 左右，回用水裝置設計的出水水質中氨氮含量不應當高于1 mg/L;中油標準則要求回用水裝置設計的出水水質中氨氮含量不應當高于3 mg/L。

5 結語

隨著石油化工廢水處理技術的不斷發展，相應的處理方法也越來越多。但是不同方法的適用范圍有所不同，因此需要結合不同的情況選擇合適的處理工藝，才能有效提高水資源的利用率。由于廢水成分的原因，進行再回收利用的難度較大，如果只取單一的處理方法，很難實現滿意效果。在實際應用過程中，通常會將幾種方法結合使用，形成多樣化的處理工藝，從而實現良好的除油效果，使石油化工廢水能夠達到排放標準。在實際治理過程中，必須找到污水產生的直接原因，才能夠有效遏制廢水的產生。