探析石化工业污水的深度处理工艺

发表时间:2020/6/10   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:章亮 刘训华
[导读] 摘要:近年来,随着经济的快速发展,石化行业不断发展,石化污水也在逐年增加。
        南京大学环境规划设计研究院股份公司  江苏南京  210093
        摘要:近年来,随着经济的快速发展,石化行业不断发展,石化污水也在逐年增加。石化污水具有排水量大、成分复杂、有机物浓度高的特点,含有包括多环芳烃、卤代烃、杂环类化合物等难降解污染物,具有一定的毒性和抑制性。这些污染物对生态环境和饮用水安全产生极大威胁。因此,如何经济、有效地处理石化行业污水,一直是水处理研究的热点问题。基于此,本篇文章对探析石化工业污水的深度处理工艺,以供相关从业人员参考。
        关键词:石化公司;工业污水;深度处理工艺
        引言
        随着中国环境保护工作的加强,污水排放标准日趋严格,特别是2015年颁布的《石油化学工业污染物排放标准》中石化污水的COD排放限值由原来的100mg/L提高至60mg/L,中国石化废水的处理面临巨大的挑战。因此,石化企业开始对石化污水进行深度处理,在满足排放要求的前提下,同时考虑对产水进行回用,可有效避免水资源的浪费。
        1石化工业污水处理工艺流程
        聚集石化公司生产过程排放的含油污水,在含油污水调节罐中进行污水的初步隔油处理,调节罐底部出水,实现充分的油水分离,并在重力的作用下去除CPI出水中的乳化油,使气浮出水进入均质罐,再流入A/O生化池进行处理,二沉池出水升压至臭氧催化氧化池,一部分回流至生化池,另一部分进入内循环式BAF曝气生物滤池,完成石化工业污水的生化处理。
        2石化工业污水处理重要意义、现状及安全风险
        2.1石化工业污水处理重要意义
        从化工企业排污的角度讲,石油炼化企业在开展石化生产的过程中,对于包含毒害物质的石油炼化污水将会频繁予以排放。石油炼化污水之所以具有较强的危害性与污染性,根源在于此类污水本身包含较高比例的硫元素,同时还含有酸性与油性的物质。企业对于石油炼化废水如果未经任何的处理,则会造成十分明显的当地水源污染,并且威胁当地民众的饮食安全。因此可见,正确处理石油炼化的排放污水对于保持水源清洁具有不可忽视的意义。
        2.2石化工业污水处理现状
        (1)石化工业污水主要是在原油炼制、加工及油品水洗等过程中产生的污水,包括生产工艺污水、冲洗污水、循环排污水、锅炉排污水及生活污水。污水以间断或连续方式排放,污染物成分较为复杂,其中的主要污染物有较难处理的石油类、硫化物、酚类等。目前,石化污水的深度处理一般采用有机超滤膜处理,但是由于石化污水中的有机物成分复杂,有机膜表面极易被微生物和有机物污染,堵塞膜孔导致膜通量急剧下降,需要频繁的化学清洗才能勉强运行,使得膜工艺系统复杂,运行维护困难。(2)石化废水中污染物种类较多且含量较高,单一的处理工艺很难达到排放要求。常采用物理及化学方法相结合作为预处理,生化作为二级处理工艺。因此,预处理的效果直接影响后续生化单元。化学法主要有混凝、臭氧催化氧化、芬顿氧化、铁碳微电解等高级氧化工艺。其中,混凝只能去除废水中的非溶解态有机物;对于高浓度石化废水,采用臭氧催化氧化存在臭氧投加量过大的问题;芬顿氧化、铁碳微电解虽然具有较高的去除率,但是也存在反应时间过长、占地面积过大的缺点。
        2.3处理污水过程中的安全风险
        首先是石化企业对于处理污水的操作人员未能给予有效防护。石油炼化污水具有较强的毒性,因而导致污水处理的操作人员面临较高的安全操作风险。然而从现状来看,很多企业对于该领域的操作技术人员未能给予全面的安全防控,甚至造成明显的健康伤害后果。例如对于含硫比例较高的石油炼化废水在进行处理时,操作人员如果未能提前佩戴必要的安全防控设施,则会导致毒害性或者酸性的气体吸入体内,造成突发性的人员伤亡。


        3石化工业污水的深度处理工艺
        3.1流化床Fenton氧化技术的应用
        在采用二沉池出水实验的过程中,可以在装置进水COD过大时引入流化床Fenton技术,对现有工艺进行优化改造,在二沉池出水口增加流化床Fenton工艺,在二沉池降解处理工业污水BOD、COD的过程中,可以有效减小工业污水的可生化性。并且,为了更好地提高降解COD的浓度,可以采用流化床Fenton高级氧化工艺,结合同相/异相化学氧化、流体床结晶技术,对传统的Fenton氧化法进行优化。
        3.2超滤膜技术
        首先从概念的角度来讲,超滤膜技术就是以能够分离的膜为载体,对水体进行浓缩和净化,从而使经过过滤的水或溶液能够达到相关标准。当前,超滤膜技术的应用一般处于纳滤和微滤之间,即在高压的状态下所形成的半透明或超滤的膜,水体或溶液中的杂质在经过膜的阻挡之后会得到有效净化。超滤膜属于孔径更小的一类膜,前端通常要添加反渗透等膜处理环节,组成膜组件,使污水在经过反渗透等环节处理后再进行进一步的施压,迫使污水通过孔径更小的超滤膜,将分子直径更小的物质截留下来,进一步实现对污水的净化和处理。超滤膜过程属于物理过程,仅有膜分离的效果,不具备微生物的处理效果。
        3.3物化-微电解联合工艺
        物化-微电解联合工艺中,物化法可改善微电解的反应环境,从而提高微电解的处理效率。如在微电解工艺前端设置酸化处理单元,可使后续阴极反应处于酸性有氧条件,从而产生更多强氧化性物质,可大幅提高废水可生化性。采用酸化-微电解工艺预处理油页岩废水,废水COD去除率达78.38%,酚类去除率达97.64%,色度去除率达79.68%。微电解反应过程中产生大量的Fe3+,对于微电解工艺本身来讲,Fe3+会形成氢氧化铁胶体,但是与Fenton工艺联合,Fe3+可充当Fenton反应中的催化剂,可大幅提高难降解物质的降解效率。采用Fenton-微电解联合工艺处理废水,结果表明,该联合工艺可有效弥补单一微电解难以完全降解染料分子的缺陷,同时可提高废水中难溶性黄腐酸、可溶性微生物代谢物等物质的去除率。
        4石化工业污水的深度处理中安全风险的管控
        4.1确保操作技术人员具备良好的专门业务素养
        具体而言,作为石油炼化企业目前需要运用专门技能培训的方式来训练该领域的操作技术人员,从而保证了污水处理领域的操作人员都能具备必要的自我防护认识,并且具备保护当地水源环境的职责意识。例如对于专门用来处理石油炼化废水的操作区域而言,企业管理者应当将风险标签粘贴于适当的区域位置,便于提醒操作技术人员防控安全隐患。
        4.21加强安全管理
        首先,需要制定相关安全管理制度。结合国家法律法规,对现有安全制度进行完善,促使相关生产人员能够在污水处理过程中按照规定进行操作,避免出现安全问题,做到防患于未然,并加强对各种污水处理设备的检查和监督,结合相关规章制度进行生产。其次,落实安全管理职责。对各个生产阶段的工作人员明确工作内容和工作职责,保证责任落实到个人,在出现质量问题和安全问题时能够及时追究责任,尽可能减少安全事故的发生。
        结束语
        石化公司炼油生产过程中产生的污水含有油、盐、硫等成分,深度处理工艺的处理单元主要包括有预处理单元、生化处理单元和其他处理单元,采用含油污水系列调节罐均衡调节水量的变化,减少来水不均匀性对后续处理的影响,并采用油水分离器替代传统的隔油池,选取两级气浮串联工艺,较好地提升石化污水的去除效果。
        参考文献
        [1]宋金龙.TZ石化污水深度处理工艺优化及实验研究[D].安庆师范大学,2019.
        [2]李倩倩,唐海龙,谢超.石化污水深度处理及回用工艺研究[J].石化技术,2019,26(03):66+68.
        [3]李凤.石油化工污水处理技术现状及发展趋势[J].化工设计通讯,2018,44(12):210.
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