摘要:随着我国工业化的不断发展,石油化工涉及到国民经济的行业越来愈多,石油的需求量增加,在石油化工企业中,其污水的排放量呈显著上升的趋势。因此,石油化工企业格外重视含油污水处理和回用水处理。本文根据含油污水中各类污染物的危害和特点,对含油污水处理和回用水处理工艺设计展开分析和研究,提出了有效的解决措施。
关键词:含油污水处理;回用水处理;污染
我国国土面积幅员辽阔,其油田的分布范围也十分广阔,遍及华中、中南、华北、东南沿海以及东北各地。现阶段,我国的大部分油田已经处于石油开采的中期和后期,采出的原油已经达到70~80%的含水率,甚至有部分的油田的含水率已经高达90%,在进行油水分离后,就会有大量的含油污水产生。含油污水若直接排放,将会对土壤和水源造成严重污染,甚至会引发污油着火的安全事故,对人民群众的生命安全产生威胁,使国家经济损失惨重。因此,开发出能够适用于我国油田的高经济含油污水处理和回用水处理技术至关重要,才能实现重复利用水资源、节能、降耗的目标,减轻或避免对生态环境的污染和破坏。
一、含油污水来源及主要的污染物
(一)油污染的危害以及来源
1油污染的危害
油污染主要是指在开采、运输、装卸、加工以及使用石油的过程中,因石油泄漏或排放引发的污染。通常情况下,生物难以将石油类的物质进行分解,经过长时间的堆积,将会对生物产生严重影响,比如,抑制生物生长、引起生物呼吸困难等,导致生化需氧量(BOD5)和化学耗氧量(CODcr)的去除率降低,使水质受到污染,从而扰乱了生态系统的平衡。
2来源
在油田生产过程中,油田含油污水主要来源于化验室排水、洗井污水、油气冷凝水、油崩轴封设备和油罐切水设备的洗涤水等。在特殊的情况下,油的质量浓度的峰值将会达到每升3600毫克,平均每升600毫克。
(二)硫污染的危害以及来源
1.硫污染的危害
生命有机体蛋白质的基本组成部分是硫元素,而硫元素的主要功能就是通过硫键与蛋白质分子进行链接,这是蛋白质进化为生命物质中不可或缺的元素。但若硫化物的含量在污水中硫超过一定范围,将会毒害生物,抑制生化池中细菌的生长,进而使污泥呈丝状快速膨胀,消减生物脱氮除碳的效果。
2.来源
含油污水中硫化物的主要来源有二次加工装置(如自催化裂化设备、加氢裂解设备等)的液态烃水洗、塔顶油水分离器等装置的排水。
(三)有机污染物和氨氮的危害及来源
1.有机污染物和氨氮的危害
进入体中的有机物会自行分解,但在分解的过程中,将会有大量的溶解氧被消耗,对生态环境产生严重影响。虽然植物营养元素中包含氮元素,但天然水体中要进入过多的氮,将会出现水体富营养化现象,使湖泊逐渐衰老,最终变成沼泽地甚至是干地。
2.来源
有机污染物和氨氮主要来源于生活污水和延迟焦化、催化裂化等氨型含硫污水经污水气提装置。
(四)高含盐的危害以及来源
1.高含盐的危害
生物的活性与污水中的盐度高低密切相关,当污水中的盐度升高时,将会降低微生物脱氢酶的活性,阻碍微生物本身的活性,进而减缓微生物新陈代谢的能力,同时减少能够适应高盐度生物菌的种类。污水盐度的高低对微生物有机物的去除率产生影响,使其显著下降,导致出水效果较差。因此,要将污水中的含盐量波动控制在小于10%以内,原水中的盐的质量浓度也应保持在每升1200毫克以下。
2.来源
高含盐主要来源于电脱盐装置排水和循环水场的排污水。
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二、含油污水主要污染物的处理方法
(一)石油类的去除方法
在净化含油污水的过程中,除油是污水处理中的关键环节。通常情况下,污油可分为三种类型,即乳化油、浮油以及溶解油。可采用重力分离法去除浮油,操作简单,油在出水过程中的质量浓度约为每升90毫克。而乳化油和溶解油需要采用特殊的去除方法,比如,利用气浮法处理乳化油,处理后乳化油的质量浓度将会降低,能够保证生物的分解能力。
(二)硫化物的去除方法
一般采用物化法和生物法分别去除水中含量较低的硫化物和含量较高的硫化物。生物法的进展较慢,处理的效率不高。物化法主要包括曝气法、沉淀法等方法。其中,曝气法在石油化废水处理中被广泛应用。
(三)氨氮的去除方法
污水的二级生物处理是整个污水处理过程中的重要部分。生物处理的方法较多,常用的主要有生物膜法和活性污泥法,其中活性污泥法具有操作简单,技术完善、能耗低等优势,在处理石油化污染物的过程中,应用频率较高。
(四)高含盐的去除方法
在处理污水污染物的过程中,除了要对油污染、硫化物污染、氨氮污染等污染物进行处理以外,还要充分考虑到污水中盐度的高低。从整体的角度来看,生物的净化能力与盐度的高低密切相关,同时这也是选择回用工艺的重要因素和回用装置投资的指标。据有关研究表明,若水中盐的质量浓度不足每升400毫克时,无需对回用于循环水场的污水进行脱盐处理。但若是超过每升400毫克的盐的质量浓度,就需要采用有机过滤法、蒸馏法等不同方法进行处理。
三、含油污水处理和回用处理工艺的选择
(一)石油化工含油污水的进水指标
重力隔油是处理含油污水的第一步,停留时间为一个半小时,能够将污水中存在的大部分可浮油去除掉。第二步,去除可浮油后,进入中和池,要根据工艺需求将中和池内的污水PH值调到适合位置,并将部分无机盐、酸等药剂加入池中,通过快速搅拌机搅拌均匀,让污水的PH数值与工艺要求一致,从而为调节罐中的除硫环节打下基础。第三步,将中和池出水放置入调节罐中,均衡水中的酸碱,将罐中的PH值控制在8~8.5的范围内,然后加入催化剂进行硫化反应,使其在水中停留时间大概为6小时,曝气强度为3Nm3/m3。硫化物氧化反应结束后,要将水硫化物的质量浓度控制在每升5毫克以下。第四步,污水除硫完成后,将污水引入溶气气浮池内,在气浮池中经过混凝、絮凝、气浮等数道工序,去除乳化态油粒破乳和溶解污水中的悬浮物,为了达到去除污水中杂质的目的,还要严格控制回流比(30%左右)和溶气罐操作压力(0.6MPa)。
(二)回用水的处理方法
根据石油化工企业含油污水水质的特性,其处理含油污水的技术路线主要为除油-硫氧化-均化-气浮-A/O 生化-沉淀-高密度澄清,而生产循环水补充水的回用技术路线为介质过滤-超滤-活性炭吸附-反渗透。经处理后污水中的石油类污染物的质量浓度、回用装置产品水的化学需氧量的质量浓度分别要保证在每升3.0毫克和30毫克以下。同时,需要使用密度较高的澄清池,由过滤器接收澄清池出水,通常情况下,因水中仍存在大量的溶解性物质,所以其出水一部分要进行超滤,一部分要进行清水池,才能保证水中的悬浮物得到有效处理。
总结
含油污水和回用水的处理工艺设计对整个石油化工企业的良好经营和发展起到至关重要的作用。含油污水主要包括油污染、硫化物污染、有机物和氨氮污染等,一旦处理不好,将会严重破坏生态环境,使生态系统的平衡状态难以维持。因此,在实际的含油污水处理过程中,需要采用不同的去除方法去除油类、硫化物等污染,从源头上解决污水产生的原因,从而对废水的产生进行有效控制。
参考文献:
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论文作者:王敏燕
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/22
标签:污水论文; 硫化物论文; 污水处理论文; 石油论文; 污染物论文; 生物论文; 用水论文; 《基层建设》2018年第6期论文;