煤制油低濃度含油廢水處理工藝研究

鄭永剛(陜西省神木縣錦界工業(yè)園區(qū)神木富油能源科技有限公司 陜西 神木 719319)

煤制油含油廢水主要包括煤液化工廠的各裝置塔、容器放空和沖洗排水。如果這些生活中的污水沒有進(jìn)行有效的處理，則不能達(dá)到《中國石油化工集團(tuán)公司暨股份公司工業(yè)水管理制度中推薦回用作循環(huán)冷卻系統(tǒng)補(bǔ)充水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》中的相應(yīng)指標(biāo)。對于污水處理工程，于2006年在內(nèi)蒙古自治區(qū)建成第一條年產(chǎn)成品油100萬噸的煤制油生產(chǎn)線，其污水的特點(diǎn)就是量大、處理難度高。國內(nèi)首次遇到對生產(chǎn)后的污水要求全部回收利用。因此對污水處理工藝的選擇和確定出現(xiàn)了前所未有較的難度。首先國內(nèi)外沒有類似的污水處理經(jīng)驗，再加上污水回用指標(biāo)的要求，更加增加了污水處理的難度，此時迫切需要對污水處理工藝進(jìn)行深層次、多方位的研究。

一、含油廢水處理工藝規(guī)模設(shè)計和進(jìn)出水水質(zhì)

1.廢水處理工藝設(shè)計規(guī)模

在廢水處理工藝設(shè)計中，我們應(yīng)切合實際確定污水的進(jìn)水水質(zhì)；優(yōu)化工藝設(shè)計參數(shù)；對污水的水質(zhì)特性、污染物構(gòu)成進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查和測定，作出合理的分析預(yù)測。本工程設(shè)計規(guī)模為204m3/h，若水質(zhì)構(gòu)成復(fù)雜和特殊時，應(yīng)進(jìn)行污水處理工藝的動態(tài)試驗。

2.設(shè)計污水來源和水質(zhì)

對于含油污水，應(yīng)對各裝置排出的含油污水和廠區(qū)生活污水進(jìn)行水質(zhì)測試試驗，對比含油量的高低。因此，污水處理應(yīng)根據(jù)處理規(guī)模、水質(zhì)特性、受納水體的環(huán)境功能及當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況和要求，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后優(yōu)選確定。如果污水含油量較高，COD及其他污染物濃度不高，水中陰、陽離子的組成與新鮮水相似。則經(jīng)過除油及生化處理后出水就可以達(dá)到污水回用指標(biāo)。

3.設(shè)計出水水質(zhì)

污水設(shè)計出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《中國石油化工集團(tuán)公司暨股份公司工業(yè)水管理制度中推薦回用作循環(huán)冷卻系統(tǒng)補(bǔ)充水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》中的指標(biāo)確定，同時煤液化項目要求污水處理后大部分回用于循環(huán)水補(bǔ)充水，若其污水含油過多，則危害嚴(yán)重。在石油開采、石油煉制、石油化工、油品貯運(yùn)、油輪事故、輪船航運(yùn)、車輛清洗、機(jī)械制造、食品加工等過程中均會產(chǎn)生含油污水，對人體健康、環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡構(gòu)成了極大的危害。

二、含油污水處理工藝研究

1.含油污水處理工藝流程

圖1 含油污水處理工藝流程圖

若含油污水各項污染物數(shù)值均不高，則必須保證經(jīng)處理后能夠達(dá)到污水回用于循環(huán)水的指標(biāo)。根據(jù)現(xiàn)在煉油廠污水處理場的運(yùn)行數(shù)據(jù)看，如果采用一級生物處理，正常情況下其中出水COD值可能降到80 mg/L左右，再經(jīng)混凝沉淀及過濾處理后，可以滿足回用要求；如果水質(zhì)波動，則其出水COD值可能達(dá)到100 mg/L以上，對這樣的水也就很難回用。本次設(shè)計中利用高濃度污水BA F生化池的處理余量作為含油污水的二級生化處理，可以保證出水水質(zhì)更加穩(wěn)定。

2.含油廢水處理工藝概述

含油污水包括含油污水和生活污水，含油污水經(jīng)過機(jī)械格柵后自流進(jìn)入含油污水吸水池，用潛水泵提壓后進(jìn)入5000 m3含油污水調(diào)節(jié)罐，以保證后續(xù)處理水量和水質(zhì)的穩(wěn)定，進(jìn)而防止產(chǎn)生大的沖擊，含油污水調(diào)節(jié)罐出口增加調(diào)節(jié)閥，以保證生化系統(tǒng)進(jìn)水的穩(wěn)定。調(diào)節(jié)罐內(nèi)設(shè)有隔油池，對含油污水進(jìn)行初步隔油，調(diào)節(jié)罐出水自流至調(diào)節(jié)池?？紤]到冬季氣溫比較低，為了保證達(dá)到除油的效果，在調(diào)節(jié)池設(shè)置氣浮機(jī)，增加含油廢水的溫度，當(dāng)液體流過時，油滴被波紋板迅速捕獲，聚集在波紋板上，并與水分離。本工程處理的污水為典型的含油污水，其BOD/COD值在0.5以上，因此擬采用A/O生物接觸氧化工藝，該工藝操作簡單，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，處理效果好，運(yùn)行穩(wěn)定。是目前較為成熟的化工污水處理工藝，能有效地確保含油污水達(dá)標(biāo)回用。

3.含油廢水處理技術(shù)

對于含油廢水處理技術(shù)主要包括機(jī)械分離法、氣浮法、絮凝沉淀法、吸附法、生化法等；對于這些處理方法都有其自身的優(yōu)勢。機(jī)械分離法很多時候都是運(yùn)用在污水初級處理，主要是在機(jī)械設(shè)備中利用油與水的密度差進(jìn)行分離，取決于油與水的密度差、油珠顆粒的大小、流動狀態(tài)及流體的粘度，在污水處理工藝中常用的設(shè)備有隔油池；氣浮法的原理就是讓水中產(chǎn)生大量的微氣泡，形成水、氣和污染物的混合體，在界面張力、氣泡浮力和靜水壓力的共同作用下，讓油上升到水面上，從而使水油分離；在廢水處理中絮凝沉淀法應(yīng)用最廣泛、成本最低，此方法是在廢水中加入一定量的絮凝劑，使其進(jìn)行物理化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到水體凈化的目的；吸附法處理是利用多孔性固體相物質(zhì)分離水中污染物的水處理過程。吸附劑一般分為炭質(zhì)吸附劑、無機(jī)吸附劑和有機(jī)吸附劑；生化法是利用微生物清潔污水，它們以水體中的有機(jī)污染物作為自己的營養(yǎng)食料，通過吸附、吸收、氧化、分解等過程，把有機(jī)物變成簡單的無機(jī)物，既滿足了微生物本身繁殖和生命活動的需要，又凈化了污水。

結(jié)束語

含油污水的處理方法雖然較多，但各種方法都有其局限性，在實際應(yīng)用中通常是幾種方法聯(lián)合分級使用。通過采用多級處理工藝，能夠綜合廢水成分、油分子的存在形式、回收利用的深度以及排放方式等諸因素的影響，使得廢水處理達(dá)到滿意的效果。隨著水資源的短缺和污染的加劇，應(yīng)更加重視清潔生產(chǎn)，從源頭減少污染和廢水產(chǎn)生后的處理回用等問題。我們相信，在不久的將來一定會研制出更多新工藝，使含油污水處理變得更加經(jīng)濟(jì)有效。

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[3]陳莉榮.PACT法處理煤制油低濃度含油廢水試驗研究[J].內(nèi)蒙古環(huán)境學(xué)院,2011(11).