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文檔簡(jiǎn)介

1、 隨著煉油工業(yè)的發(fā)展,煉油廠的原油消耗量也有了很大的增加,而煉油廠在煉油的過程中需要大量的水,其用量大約是原油消耗量的2050倍,大部分水可以循環(huán)使用,但是仍有大量的廢水產(chǎn)生,其廢水量大概為加工原油量的35%70%。石油化工廢水來(lái)源眾多,所以造成了廢水有以下幾種特點(diǎn): 1、水溫較高,許多反應(yīng)都需要在高溫條件下進(jìn)行,因此排出的廢水水溫較高。高溫廢水排入河水中造成水中溶氧量降低,嚴(yán)重威脅水生生物的生存。 2、廢水中污染物的成分復(fù)雜污染物濃度高(除含油、氰化物、cod、外,還含有多種有機(jī)化學(xué)產(chǎn)品,如多環(huán)芳香化合物、芳香胺類化合物、雜環(huán)化合物。大多數(shù)能被微生物降解,也有小部分屬于難降解物質(zhì)。) 3、廢

2、水中某些污染物例如酚。氰等的毒性較大。廢水中含有大量的烴類、硫化物、揮發(fā)酚、氰化物、酸堿等各種高危污染物,若不加處理就排出廠外,那會(huì)使環(huán)境遭到嚴(yán)重污染,危害人類的身體健康、影響水體復(fù)氧等。因此,必須采取有效的處理技術(shù)認(rèn)真處理煉油化工廢水,使其完全達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn),再排放到環(huán)境中。 因此為了更好的處理石油化工廢水,讓其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),我們需要更系統(tǒng)的了解石油化工廢水的組成特點(diǎn)。并根據(jù)其組成特點(diǎn),將廢水分為幾類進(jìn)行分類收集和處理。按水質(zhì)特點(diǎn),可將廢水分為以下幾種: 1、含油廢水。這是石油煉制廢水中排水量最大的一類,水中主要含有原油、成品油、潤(rùn)滑油及少量有機(jī)溶劑和催化劑等。水中油多以浮油、分散油

3、、乳化油及溶解油的狀態(tài)存在于廢水中。含油廢水主要來(lái)自裝置中凝縮水、油氣冷凝水、油品抽氣水洗水、設(shè)備洗滌水等。 2、含硫廢水。主要來(lái)自煉油廠催化裂化、催化裂解、延遲焦化、加氫裂解等二次加工裝置中塔頂油水分離器、富氣水洗、液態(tài)烴水洗、液態(tài)烴儲(chǔ)罐切水已及疊合汽油水洗等裝置的排水。該排水量不大,但污染物的濃度較高。污水中除含有大量硫化氫、氨、氮外,還含有酚、氰化物、和油類污染物,并且具有強(qiáng)烈的惡臭,對(duì)設(shè)備具有腐蝕性。當(dāng)ph值低時(shí),硫化物易分解,放出硫化氫氣體,污染環(huán)境。該廢水不易直接排入集中處理場(chǎng),而應(yīng)該進(jìn)行汽提預(yù)處理。 3、含堿廢水。廢水來(lái)自常減壓、催化裂化等裝置中柴油、航空煤油、汽油堿洗后的水洗水

4、以及液態(tài)烴堿洗后的水洗水。廢水中含有游離狀態(tài)的燒堿、石油類及少量的酚和硫等。 4、含鹽廢水。主要來(lái)自原油電脫鹽脫水罐排水以及生產(chǎn)環(huán)烷酸鹽類的排水。該廢水中含鹽量高、含油量大且含有其他雜質(zhì),乳化嚴(yán)重,不易處理。 5、含酚廢水。主要來(lái)自常減壓、催化裂化、延遲焦化、電精致及疊合等裝置,其中除催化裂化裝置分餾塔頂油水分離器排出的廢水含酚很高,約占煉廠外排廢水總酚量的半數(shù)以上外,其余各裝置排出的廢水酚濃度較低,但水量較大。該廢水如不經(jīng)過處理,其危害性較大,污染范圍廣,對(duì)人體、農(nóng)作物、自然水體會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重影響。 6、生產(chǎn)廢水。主要來(lái)源于循環(huán)水、冷卻水排污、鍋爐水排污、油罐噴淋冷卻水及無(wú)污染的地面水等。該類廢

5、水受污染很少,一般cod值小于60mg/l,符合國(guó)家或地方排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。 7、生活污水。主要來(lái)源于生活輔助設(shè)施的排水,如辦公室衛(wèi)生間、食堂等。通??膳湃胛鬯幚硐到y(tǒng)統(tǒng)一處理。 煉油廠污水對(duì)環(huán)境的危害主要表現(xiàn)在對(duì)生態(tài)系統(tǒng)、植物、土壤和水體的嚴(yán)重影響。煉油污水的性質(zhì)差異較大,成分復(fù)雜,廢水指標(biāo)值較大,利用物理的、物理化學(xué)的及化學(xué)處理均有一定的處理效果、但都不夠理想,最為有效地處理方法是結(jié)合物理的、物理化學(xué)的及生物的綜合處理法,不僅處理效率高,環(huán)境二次污染風(fēng)險(xiǎn)小,更重要的是其處理出水可成為重要的回用水資源,這對(duì)緩解水資源緊缺狀況有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。 煉油廢水治理工藝流程基本上是在隔油、氣浮與生化處

6、理老三套工藝基礎(chǔ)上的改進(jìn)。典型的煉油廠廢水處理流程可用圖?表示。 調(diào)節(jié)池排放生化處理均質(zhì)池酸堿度調(diào)節(jié)過濾隔油池分流井格柵溶氣氣浮污油罐回收污油污泥梵燒機(jī)械脫水濃縮池機(jī)械脫水濃縮池 由上述流程圖可以看到,在廢水處理前往往設(shè)置調(diào)節(jié)池。這是因?yàn)樵谏a(chǎn)工藝及生產(chǎn)周期中,石化廢水和水質(zhì)往往有較大波動(dòng)。而這種波動(dòng)對(duì)于廢水處理設(shè)備,尤其是生化處理裝置功能的正常發(fā)揮有很大影響,因此設(shè)置調(diào)節(jié)池對(duì)處理前廢水混合進(jìn)行水質(zhì)、水量調(diào)節(jié)是很有必要的。其主要的功能可以從下面幾個(gè)方面來(lái)闡述:能夠減小有機(jī)物的變化從而避免對(duì)生化處理系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊,進(jìn)水濃度變化直接導(dǎo)致出水有機(jī)物濃度的變化;保持生物處理系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定進(jìn)水,使符合均勻,

7、即使有時(shí)工廠不開工,也可以在一段時(shí)間內(nèi)保持生化系統(tǒng)連續(xù)進(jìn)水;控制和調(diào)節(jié)PH,可以減少后續(xù)處理中和時(shí)所需的化學(xué)藥品量;可以防止高濃度有毒物質(zhì)進(jìn)入生物處理系統(tǒng)。同時(shí)可以減小物化處理時(shí)流量的波動(dòng),使廢水的排放速度與處理裝置的能力相符合。 按照處理原理,可將所有處理方法歸分為物理處理與化學(xué)處理與生化處理三類。下面簡(jiǎn)單介紹各種常用的處理方式。1.物理處理1.1隔油池-重力法 隔油池是石化廢水處理工藝中常見的一種處理裝置。依據(jù)沸水中懸浮物與水的相對(duì)密度不同這一特點(diǎn)除去懸浮物。此法只能除去顆粒較大的水滴或油滴。作為初級(jí)處理,成本低但效率一般。例如平流式隔油池是利用相對(duì)密度差異除煉油廢水中重質(zhì)部分最有效也是最

8、常用方法之一。它構(gòu)造簡(jiǎn)單,除油效果穩(wěn)定,便于運(yùn)行管理,但由于池容積大,排泥較困難。1.2氣浮法 氣浮法是石化廢水處理工藝中又一種常見的處理裝置。其原理是利用水中的氣泡與細(xì)小懸浮物之間相互粘附形成懸浮體浮生到水面,形成泡沫或者浮渣從而被除去。常用于對(duì)那些顆粒密度接近或小于水的細(xì)小顆粒的分離,作為混合工藝中的初級(jí)處理可有效去除煉油廢水中的浮油,乳化油和懸浮物。按照氣泡產(chǎn)生方式可分為充氣氣浮、溶氣氣浮和電解氣浮。充氣氣浮是采用微小擴(kuò)散板或微孔管直接向氣浮池中通壓縮空氣或采用水力噴射器、高速葉輪等向水中充氣。溶氣氣浮是一種使空氣在一定壓力下溶于水中并達(dá)到飽和,然后再驟然降低壓力,這時(shí)溶解的空氣便以微小

9、氣泡形式從水中析出。溶氣氣浮又可以根據(jù)氣泡析出時(shí)所處壓力的不同分為加壓溶氣氣浮和溶氣真空氣浮。國(guó)內(nèi)外最常用的氣浮方法是加壓溶氣氣浮。通常情況下,加壓氣浮時(shí)廢水在有足夠空氣的情況下可加壓到345483K。1.3過濾 此法適用于除去濃度比較低的懸濁液中的微小顆粒。在廢水處理中,過濾常作為吸附、離子交換、膜分析法等的預(yù)處理手段,也是生化處理后的深度處理。根據(jù)采用的過濾介質(zhì),可分為: 多孔材料過濾 (1)除去較粗大懸浮物的格篩。典型設(shè)備如格柵、篩網(wǎng)和撈毛機(jī)等。 (2)除粒徑細(xì)微顆粒的微孔濾材。 (3)反滲透、超濾、納濾和電滲析等以特別的半透膜為過濾介質(zhì)的設(shè)備。 顆粒材料過濾 利用濾料顆粒之間存在的孔隙

10、使水穿過而懸浮物被截留。常用來(lái)使處理后水的渾濁度滿足用水要求。1.4吹脫和氣提 通過向廢水中通入載氣,使兩相充分接觸,廢水中溶解氣體和易揮發(fā)的溶質(zhì)在氣液間傳質(zhì)進(jìn)入氣相,從而脫除污染物質(zhì)。石化廢水中需要進(jìn)行吹脫和氣提處理的兩個(gè)主要污染物是H2S和氨,它們主要來(lái)源于脫硫、脫氮和加氫處理過程中被破壞的有機(jī)氮和有機(jī)硫組分。苯酚也可以通過此方法脫除,但是效率低于硫和氮。 除上述常用的隔油池-重力法及氣浮法及過濾,煉油廠經(jīng)常用到的廢水物理處理方法還有大家熟知的沉淀、萃取等。2.化學(xué)處理2.1化學(xué)混凝法 處理廢水中利用自然沉淀法難以沉淀除去的細(xì)小懸浮物及膠體顆粒,可用來(lái)降低廢水的濁度以及某些重金屬和放射性物

11、質(zhì)的濃度。一般同時(shí)采用氣浮法和過濾法。例如,為了更好地提高氣浮處理效果,在回流加壓溶氣氣浮工藝中向廢水中投入某種絮凝劑,使水中難沉淀的膠體狀懸浮顆?;蛉榛廴疚锸Х€(wěn),在互相碰撞的作用下,聚集、聚合或搭接形成較大的顆?;蛐鯛钗?,從而使得污染物能夠更容易下沉或上浮而被去除。2.2電解法 借助電流來(lái)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的過程,在電解槽中通入一定電壓的直流電,讓廢水通過電解槽,使廢水中的電解質(zhì)的陰離子移向陽(yáng)極,并在陽(yáng)極失去電子而被氧化,陽(yáng)離子移向陰極,并在陰極得到電子而被還原,利用這種反應(yīng)使污染成分生成不溶于水的沉淀物,或生成氣體從水中溢出,使廢水得到凈化。2.3中和 生物處理系統(tǒng)的PH值應(yīng)保持在6.58.5

12、之間,以保持生物體的最佳活性,因此進(jìn)行生物處理前需要對(duì)超過一定酸堿濃度的石油化工廢水進(jìn)行中和。中和的方法有酸堿廢水中和、酸性廢水的藥劑中和法、酸性廢水的過濾中和法等。其中酸堿廢水相互中和是一種簡(jiǎn)單而經(jīng)濟(jì)的處理方法,該方法可以同時(shí)處理酸性廢水和堿性廢水,但是該方法要求生產(chǎn)過程中兩種廢水同時(shí)存在,同時(shí)需要足夠的調(diào)節(jié)能力。藥劑中和法適用于各種酸性廢水,對(duì)水質(zhì)、水量的波動(dòng)適應(yīng)性強(qiáng)。最常用的是石灰,來(lái)源廣泛價(jià)格便宜。3. 生化處理 生物處理投資省,費(fèi)用低,效果好,過程穩(wěn)定,操作簡(jiǎn)單,不會(huì)造成二次污染。目前城市污水和工業(yè)廢水總量的65%采用生物法處理,而城市污水95%以上都用生物法處理。石油化工廢水中,污

13、染物在生物處理過程中可通過一種或多種機(jī)制被去除,這些機(jī)制包括吸附、吹脫和生物降解。目前常用的生化處理方法包括活性污泥法、生物膜法和厭氧生化處理等。3.1活性污泥法 活性污泥法的目的是去除廢水中溶解的和非溶解的有機(jī)物,并把這些有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易于沉淀的絮狀微生物懸浮物,以便使用固-液分離技術(shù)來(lái)分離?;钚晕勰喾òㄍ屏魇交钚晕勰喾ā⑼耆旌匣钚晕勰喾?、延時(shí)曝氣法和氧化溝系統(tǒng)。缺氧-好氧生物處理工藝 是將缺氧過程與好氧過程結(jié)合起來(lái)的一種廢水處理方法,它除了可去除廢水中的有機(jī)污染物外,還可同時(shí)去除氨和氮,因此得到了廣泛應(yīng)用。3.2IMBR-A/O工藝(一體式膜生物反應(yīng)器) IMBR-A/O工藝流程為:原廢

14、水首先經(jīng)過柵網(wǎng)去除粗大顆粒狀懸浮物并靜沉,再由泵抽到原水槽,然后經(jīng)斜板沉淀池到前置反硝化A段(厭氧槽),再溢流進(jìn)入好氧反應(yīng)器O段(好氧槽),在出水泵的抽吸作用下得到膜過濾出水,好氧槽連續(xù)曝氣。3.3生物膜法(曝氣生物濾池) 污水生物處理的主要技術(shù)之一。主要依靠反應(yīng)器內(nèi)填料上生物膜中所附微生物的氧化分解、填料及生物膜的吸附阻留和沿水流方向形成的食物鏈分級(jí)捕食以及生膜內(nèi)部微環(huán)境和厭氧段的反硝化作用等來(lái)運(yùn)行的。具有抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),污泥沉降性能好,能處理低濃度的廢水,易于維護(hù)操作等優(yōu)點(diǎn)。按照生物膜與廢水的接觸方式不同,可以分為填充式和浸沒式兩類。填充式的典型設(shè)備有生物濾池和生物轉(zhuǎn)盤。3.3-1生物轉(zhuǎn)

15、盤法 運(yùn)行機(jī)制是:圓盤面積的40%左右沉浸沒于污水中時(shí),轉(zhuǎn)軸高出槽內(nèi)水面1025cm。當(dāng)圓盤沉浸于污水中時(shí),污水中的有機(jī)物被盤片上的生物膜吸附,當(dāng)圓盤離開污水時(shí),盤片表面形成薄薄一層水膜。水膜從空氣中吸附氧氣,同時(shí)生物膜分解被吸附的有機(jī)物。這樣,圓盤每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈,即進(jìn)行一次吸附-吸氧-氧化分解過程,圓盤不斷轉(zhuǎn)動(dòng),污水得到凈化,同時(shí)盤片上的生物膜不斷生長(zhǎng)和增厚,老化的生物膜靠圓盤旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的剪切力脫落下來(lái),生物膜得到更新。圖3.3-2生物濾池 在生物濾池中,廢水通過布水器均勻地分布在濾池表面,濾池中裝滿了石子等填料(濾料),廢水沿著濾料的空隙從上向下流動(dòng)到池底,通過集水溝、排水溝,流出池外。目前已

16、有普通生物濾池、高負(fù)荷生物濾池、塔式生物濾池三種類型,其中高負(fù)荷生物濾池是生物濾池的第二代工藝,其BOD5負(fù)荷比普通生物濾池高68倍,水力負(fù)荷則高達(dá)10倍。3.4水解酸化-好養(yǎng)生物處理工藝 煉油廢水屬高濃度有機(jī)廢水,可生化性差,且煉油過程復(fù)雜、常使出水水質(zhì)不穩(wěn)。水解酸化工藝作為煉油廢水預(yù)處理工藝,可以比較明顯地提高廢水的可生化性,為后續(xù)的好氧處理工藝提供可靠地保證。 經(jīng)過上述一系列物化生處理,二級(jí)處理后的廢水水質(zhì)已經(jīng)改善,但細(xì)菌會(huì)存在很多,并存在有病原菌的可能性,因此還需經(jīng)過三級(jí)處理才能夠排放或回用。三級(jí)處理技術(shù)包括消毒等深度處理。目前用于污水消毒處理的消毒劑主要有液氯、臭氧、次氯酸鈉、紫外線

17、燈。通常采用的廢水回用方法見表? 表? 廢水回用單元操作過程 過程 應(yīng)用 絮凝 顆粒凝結(jié),凝固分離的上游操作固液分離 凝聚 提高顆粒不穩(wěn)定,增強(qiáng)凝聚以去除固體 過濾 去除粒徑>3µm的顆粒 沉降分離 液固分離 好氧生物法 利用微生物聚集去除水中有機(jī)物使之變成H2O和CO2生物法 氧化塘 減少懸浮物、BOD、細(xì)菌、氨等 消毒處理 有益于維護(hù)公共健康 活性炭 去除疏水性有機(jī)化合物 汽提 去除氨氮以及揮發(fā)性有機(jī)物 離子交換 軟化及去除選擇性離子污染物;有效去除陽(yáng)離子 (如鈣、 鎂離子)及陰離子(如硝酸離子)深度處理 膜分離及反滲 去除有機(jī)物、細(xì)菌及病毒;析出鹽分 高級(jí)氧化 可降解廢水

18、中污染物為H2O、CO2和無(wú)機(jī)鹽,無(wú)二次污染廢水回用意義 廢水回用可以根據(jù)不同的用途生產(chǎn)不同標(biāo)準(zhǔn)的回用水,我國(guó)回用水大致可分為兩類1、將廢水水處理到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)。從而可以直接回用到日常生活中,即實(shí)現(xiàn)水資源直接循環(huán)利用,這種廢水回用特別適用于水資源極度缺乏的地區(qū),但投資高,工藝復(fù)雜。2、將廢水處理到非飲用水的標(biāo)準(zhǔn)。若廢水中的污染物含量比較低,在投資合理,處理工藝簡(jiǎn)單的情況下就可以將廢水中的污染物處理干凈,那么就可以把此類回用水用于不與人體直接接觸的生活用水,如地面、汽車清洗,綠化澆灑,消防,工業(yè)普通用水等。若水中污染物濃度較高,若處理到生活用水的程度,投資較高,處理工藝復(fù)雜,處理效果不佳。此時(shí)的回用水主要作為工業(yè)設(shè)備流程中的循環(huán)用水,開辟了第二水資源,減少新鮮水的利用量。 我國(guó)煉油廢水中含有大量的烴類、硫化物、揮發(fā)酚、氰化物、酸堿等各種高危污染物且濃度較高,其中有很多污染物的毒性很大,如果直接排放到環(huán)境中會(huì)造成很多

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