石化行業(yè)的污水處理探析

張 晶

（中國(guó)神華煤制油化工有限公司榆林化工分公司，陜西 榆林 719319）

石化行業(yè)的污水處理探析

張 晶

（中國(guó)神華煤制油化工有限公司榆林化工分公司，陜西 榆林 719319）

伴隨著世界范圍內(nèi)的資源再利用的步伐，我國(guó)的石化行業(yè)的從業(yè)單位不斷的發(fā)展壯大，與此同時(shí)人們的環(huán)保概念不斷的在進(jìn)行加強(qiáng)。石化行業(yè)的污水的處理方式已經(jīng)越來(lái)越受到社會(huì)的關(guān)注。如何處理石化行業(yè)的污水已經(jīng)是一種議題。隨著我國(guó)的工業(yè)化程度的深入，我國(guó)石化行業(yè)的工業(yè)廢水已經(jīng)變化的多種多樣，很多的化學(xué)污染物摻雜其中，這樣就會(huì)對(duì)我們的化工行業(yè)的污水處理帶來(lái)很多的困難。針對(duì)這種現(xiàn)狀，我們要做的就是要不斷的提升化工行業(yè)污水處理的質(zhì)量和效率。本文就是針對(duì)這種問(wèn)題來(lái)進(jìn)行詳細(xì)的論述。

石化行業(yè)；污水處理；方法探析

近些年我國(guó)的經(jīng)濟(jì)已經(jīng)取得了十分可喜的成績(jī)，這里面化工行業(yè)做出的貢獻(xiàn)比重非常大，現(xiàn)在已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大的增長(zhǎng)點(diǎn)?；ば袠I(yè)的不斷發(fā)展對(duì)于我國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)有著很多的益處和影響。在國(guó)際上，化工行業(yè)的發(fā)達(dá)程度是這個(gè)國(guó)家的綜合實(shí)力的展現(xiàn)。但是在發(fā)展化工行業(yè)的同時(shí)，我們不應(yīng)該忽視了化工行業(yè)產(chǎn)生出的廢水和污水，化工和廢水污水成分非常復(fù)雜，因是化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物，未反應(yīng)的原料、中間產(chǎn)品、產(chǎn)品、副產(chǎn)品及各類(lèi)副反應(yīng)的產(chǎn)物在污水成分中都能找到，因此污水的處理較為困難，大量污水未經(jīng)處理或簡(jiǎn)單處理即排放，這對(duì)于我們的環(huán)境是十分有威脅性的。

一、化工行業(yè)污水處理的相關(guān)技術(shù)

在我國(guó)現(xiàn)有的化工行業(yè)的污水處理方式主要有三種形式的處理。第一種是污水物理處理法；第二種是污水化學(xué)處理法；第三種是污水生物處理法，第四種是污水物理化學(xué)處理法。

（1）污水的物理處理方法指的是利用污水的物理特性來(lái)進(jìn)行相關(guān)的物質(zhì)分離的處理，這種方式包括過(guò)濾法、沉淀法和氣浮法等。過(guò)濾法是以具有孔粒狀粒料層截留水中雜質(zhì)，主要是降低水中的懸浮物，在化工廢水的過(guò)濾處理中過(guò)濾機(jī)微孔管一般由聚乙烯制成，孔徑大小可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)換較方便；沉淀法是利用水中懸浮顆粒的可沉淀性能，在重力場(chǎng)的作用下自然沉降作用，以達(dá)到固液分離的一種過(guò)程；氣浮法是通過(guò)生成吸附微小氣泡附裹攜帶懸浮顆粒而帶出水面的方法。物理處理方法工藝簡(jiǎn)單，管理方便。

（2）污水的化學(xué)處理法指的是指通過(guò)使污水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以去除水中的有機(jī)物、無(wú)機(jī)物雜質(zhì)。這種方式主要有混凝法、氧化法、催化氧化法（電化學(xué)氧化法）等。混凝法主要通過(guò)投加化學(xué)藥劑產(chǎn)生的凝聚和絮凝作用，使膠體脫穩(wěn)形成沉淀，從而去除水中微小懸浮物和膠體物質(zhì)。氧化法通常是通過(guò)向廢水中投加氧化劑，使廢水發(fā)生化學(xué)氧化還原反應(yīng)，使廢水中所含的有機(jī)和無(wú)機(jī)的有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)變成無(wú)毒或毒性較小的物質(zhì)，從而達(dá)到廢水凈化的目的。常用的有空氣氧化，氯氧化和臭氧化法。電化學(xué)氧化法是使廢水中的有機(jī)污染物在電極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)而去除，廢水中污染物在電解槽的陽(yáng)極失去電子被氧化外，水中的Cl-，OH-等也可在陽(yáng)極放電而生成Cl2和氧而間接地氧化破壞污染物。

（3）污水的生物處理方法指的是利用微生物的新陳代謝作用對(duì)廢水中的有機(jī)污染物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化與穩(wěn)定，使其無(wú)害化。生化處理方法主要分為好氧處理和厭氧處理兩大類(lèi)型，好氧處理方法主要分為活性污泥法和生物膜法?；钚晕勰嗍抢脩腋∩L(zhǎng)的微生物絮體處理廢水的方法；生物膜法是使廢水通過(guò)與生物膜接觸，生物膜吸附和氧化廢水中的有機(jī)物。廢水的厭氧生物處理是指通過(guò)厭氧微生物（或兼氧微生物）的作用，將廢水中的有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳的過(guò)程，所以又稱厭氧消化。

（4）污水的物理化學(xué)處理法是指運(yùn)用物理和化學(xué)的綜合作用使廢水得到凈化，它是由物理方法和化學(xué)方法組成，或是包括物理過(guò)程和化學(xué)過(guò)程的單項(xiàng)處理方法。主要的物理化學(xué)法有：離子交換法、萃取法、膜分離法等。離子交換法是借助離子交換劑上離子和水中離子進(jìn)行交換反應(yīng)而除去廢水有害離子態(tài)物質(zhì)的方法。萃取法采用與水不互溶但能很好溶解污染物的萃取劑，使其與廢水充分混合接觸，利用污染物在水和溶劑中的溶解度或分配比的不同，達(dá)到分離、提取污染物和凈化廢水的目的。膜分離法是利用半滲透膜進(jìn)行分子過(guò)濾，使水通過(guò)，但不能使水中懸浮物及溶質(zhì)通過(guò)。

二、簡(jiǎn)要分析現(xiàn)行的主流污水的處理的方式

首先，本文要簡(jiǎn)要的敘述一下物理處理污水的處理方式。物理處理污水的方式常見(jiàn)的有兩種，第一種是膜分離法，另一種就是吸附法。膜分離法在進(jìn)行污水處理的過(guò)程中利用了膜的特性來(lái)使污水中的兩種或者是多種物質(zhì)進(jìn)行分離，從而達(dá)到了凈化污水的作用；吸附法就是利用顆粒物質(zhì)對(duì)于流動(dòng)的有毒物質(zhì)的吸附作用來(lái)進(jìn)行污水的凈化處理。吸附法常用的吸附劑是活性炭或者是沸石等?，F(xiàn)有的化工行業(yè)在生物處理污水的領(lǐng)域接觸的十分的廣泛。

其次，本文要講述的就是污水處理方式中的化學(xué)處理方式。這種方式主要是通過(guò)了污水中的化學(xué)反應(yīng)來(lái)對(duì)化工行業(yè)的污水進(jìn)行有關(guān)的處理和回收，這種處理可以是污水的分離處理。還可以是污水的軟化處理。這其中包括了化學(xué)反應(yīng)中的多種常見(jiàn)的反應(yīng)，例如氧化反應(yīng)；中和反應(yīng)；電解反應(yīng)；離子交換反應(yīng)和滲析反應(yīng)等等。

（1）化學(xué)反應(yīng)中的中和反應(yīng)法主要是處理含有高酸度和高堿度的化工污水?；ば袠I(yè)中的化學(xué)藥劑和鍋爐水等，我們都是采用了化學(xué)中和反應(yīng)的方式進(jìn)行處理。這種處理方式主要是通過(guò)了相應(yīng)的化學(xué)手段，讓污水中的含酸度控制在pH1～3，讓污水中的含堿度控制在pH11～12。這種方式應(yīng)用的化學(xué)原理主要是讓污水中酸堿中和的方式來(lái)完成污水中的酸堿平衡。經(jīng)過(guò)處理后的污水一般情況下都會(huì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，但是如果存在還是沒(méi)有達(dá)標(biāo)的情況，我們就要考慮投放相應(yīng)的化學(xué)藥水來(lái)中和污水中酸堿度，通常情況下，我們會(huì)使用石灰石或者是大理石作為化學(xué)過(guò)濾劑。

（2）化學(xué)反應(yīng)中的氧化還原反應(yīng)主要是應(yīng)用了化學(xué)物質(zhì)的氧化還原特性，將污水中的有毒物質(zhì)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成無(wú)毒的物質(zhì)或者是將污水中的毒性降低。通過(guò)這樣的處理來(lái)達(dá)到我們希望的處理效果。氧化還原的處理方式如果進(jìn)行細(xì)分的話，還可以分為臭氧法；濕式氧化還原法等。其中的臭氧處理方式主要是利用了臭氧的氧化能力強(qiáng)的特性，臭氧在進(jìn)行含酚的污水時(shí)，處理的效果是十分的明顯的。但是臭氧的處理方式效果雖然是好，但是投入大，在一般的化工企業(yè)中是應(yīng)用不到的。濕式氧化還原只要是在密閉的容器中進(jìn)行，容器中必須有高壓和高溫，當(dāng)達(dá)到這兩種條件時(shí)，污水就會(huì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到污水處理的效果和目的?；谶@種方式是在液體中進(jìn)行的，我們通常稱之為濕式氧化還原法。相較于其他的污水處理的方式，濕式氧化還原的方式，不僅污水的處理效果明顯，還具有應(yīng)用范圍廣泛，處理速度快等優(yōu)點(diǎn)。還有一種化學(xué)污水處理的方法是利用了超聲波的特性來(lái)進(jìn)行化工行業(yè)的污水處理，但是這種方法的最佳處理效果是和焚燒法結(jié)合使用時(shí)。綜上所述，在應(yīng)用化學(xué)的方法進(jìn)行污水處理的時(shí)候，我們要將集中不同的化學(xué)方法結(jié)合起來(lái)應(yīng)用，這樣污水的處理效果特別的明顯，特別是污水中含有難以溶解的化學(xué)物時(shí)，效果更是顯著。

（3）化學(xué)反應(yīng)中還有一種處理污水的方式，叫做絮凝法。這種污水處理方法在進(jìn)行污水處理的時(shí)候，非常的常見(jiàn)。其原理就是在化工行業(yè)的污水中添加化學(xué)混凝劑來(lái)使污水中的膠狀物質(zhì)進(jìn)行固化反應(yīng)，逐漸的形成絮狀物質(zhì)。其中最為主要的應(yīng)用就是膠體粒子的化學(xué)性質(zhì)的。我們通常情況下，應(yīng)用的混凝劑是鋁鹽或者是鐵鹽。在我國(guó)的現(xiàn)階段的污水處理中，應(yīng)用的都是復(fù)合絮凝劑，這種絮凝劑較之普通的絮凝劑在污水處理方面更為突出。

再次，本文介紹生物接觸式氧化池污水處理。

污水處理技術(shù)中的生物接觸式氧化池，同時(shí)也可以被稱之為淹沒(méi)式的生物過(guò)濾池。這種污水處理技術(shù)最早是由日本人發(fā)明的，但是最近在我國(guó)的應(yīng)用還是較為廣泛的。在一些化工行業(yè)中的污水處理工程中應(yīng)用效果非常的明顯。本文提及的淹沒(méi)式的生物過(guò)濾池主要指的是在生物濾池中填充相應(yīng)的惰性填料，讓已經(jīng)和氧氣接觸的有機(jī)物充分的和惰性填料充分的接觸。換句話說(shuō)，接觸式的生物污水處理方式實(shí)際上是一種人工形式的曝氣生物處理裝置。將有機(jī)物注入濾池中時(shí)，接觸式的氧化池是充分的攪拌和接觸，這樣可以讓濾池中的惰性填料充分的和有機(jī)物形成的生物膜進(jìn)行接觸，這種污水處理的生物技術(shù)是一種較為綜合的生物污水處理技術(shù)。它的組成部分主要有：①池體；②填料床；③曝氣裝置；④進(jìn)水和出水裝置。這種形式的生物污水處理方式有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是整個(gè)的結(jié)構(gòu)非常的緊湊；第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備的占地面積較小?；谶@幾種優(yōu)點(diǎn)和組成部分，在化工行業(yè)的污水處理中也占據(jù)了非常重要的地位。

最后，本文重點(diǎn)敘述一下生物處理法，生物處理法指的是利用微生物的新陳代謝的主要功能，來(lái)讓污水里面的溶解性和膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物在外界的作用下，降解為沒(méi)有毒害的物質(zhì)，或者是轉(zhuǎn)化成沒(méi)有毒害的物質(zhì)。這樣就會(huì)將污水中的有毒物質(zhì)凈化除去。在化工行業(yè)中的污水處理生物方法中，生物的循環(huán)水處理模式，是最常用的一種工藝。在這種工藝中。污水中的微生物是以一種膜狀的形式固著在載體的表面上的，借助這種載體，微生物得以生長(zhǎng)。與活性污泥處理法同時(shí)期出現(xiàn)的生物水循環(huán)污水處理法有著一個(gè)非常顯著的優(yōu)點(diǎn)，那就是生物水循環(huán)的處理污水的能力特別的大，而且污水的處理凈化能力很強(qiáng)。

化工行業(yè)的生物濾池在通常情況下可以分為四種濾池。這四種濾池分別是：第一種為普通生物濾池；第二種是高負(fù)荷生物濾池；第三種是塔式生物濾池；第四種是曝氣生物濾池。下面來(lái)具體的分析。

（1）普通的生物濾池在生物濾池中屬于最早出現(xiàn)的一種濾池，我們將它稱為第一代生物濾池。普通生物濾池的組成部分主要有四個(gè)部分，分別是：①池體②濾料③布水裝置④排水系統(tǒng)。其中的濾料主要指的是濾池中的原材料。是濾池中的主要功能部分。對(duì)于濾池的功能好壞直接有著影響作用。由于普通生物濾池存在著很多的缺點(diǎn)，例如工作環(huán)境較差；工作效率較低等?，F(xiàn)在的化工行業(yè)已經(jīng)淘汰了這種生物濾池。

（2）繼普通的生物濾池之后，生物濾池的第二代開(kāi)始出現(xiàn)，那就是高負(fù)荷生物濾池。這種生物濾池的開(kāi)發(fā)主要是在普通生物濾池的功能基礎(chǔ)上進(jìn)行的。高負(fù)荷生物濾池在污水逇凈化效果和污水的處理能力上都高于或者好于普通生物濾池。高負(fù)荷生物濾池在無(wú)水的負(fù)荷率上全面的進(jìn)行了提升，它的濾池負(fù)載率是普通生物濾池的6～8倍。水力的負(fù)載更是比普通的生物濾池高10倍。高負(fù)荷生物濾池最主要的原理就是應(yīng)用了BODS,通過(guò)限制水技術(shù)和污水回流技術(shù)來(lái)減少濾池中的有機(jī)水的能力和濃度。從根本上提升了生物濾池的供氧率，維持了高負(fù)荷濾池的正常運(yùn)行和工作。

（3）第三代生物濾池是塔式生物濾池。實(shí)際上，塔式生物濾池是一種升級(jí)版的高負(fù)荷生物濾池，但是塔式生物濾池的負(fù)荷率較之于高負(fù)荷生物濾池整整提升了2～3倍。這種高倍數(shù)的有機(jī)負(fù)荷率使得微生物的生長(zhǎng)速度非常的快，但是高負(fù)荷率的濾池又使得濾池中的生物膜沒(méi)有能夠在污水中很好的進(jìn)行吸附作用，導(dǎo)致污水中的有機(jī)物被濾池中的強(qiáng)壓水沖走，這樣的情況就會(huì)使得生物膜不間斷的被沖刷走，使得生物濾池中的水保持流動(dòng)的活力。

（4）曝氣生物濾池是在塔式生物濾池之后，最新研發(fā)的一種生物污水處理濾池。這種濾池結(jié)合了生物降解和生物固液分離技術(shù)。是一種具備很好性能的設(shè)備。曝氣生物濾池的基本機(jī)構(gòu)基本上類(lèi)似于給水處理的生物快速濾池。濾池的底部有一個(gè)承托層 ，在承托層的上部放置濾池的填料。主要的核心裝置是在承托層中的空氣管路和空氣擴(kuò)散裝置。曝氣生物利齒裝置是依據(jù)流水的進(jìn)水方向來(lái)進(jìn)行區(qū)分的，可以分為上流向的水管和下流向的水管。下流向的水管是從污水池的上方流進(jìn)進(jìn)濾池的底部，經(jīng)由放置填料的濾池后，在填料層中形成了一層生物膜。這種生物膜在濾池的底部經(jīng)由空氣管路在濾池的濾層中進(jìn)行曝氣作用和處理?？諝庵械奶盍显诳障吨羞M(jìn)行上升運(yùn)動(dòng)，將空氣中的氧氣轉(zhuǎn)移到污水處理的中心位置中。為微生物提供充足的氧氣，讓微生物進(jìn)行生長(zhǎng)，在微生物不斷的新陳代謝的作用下，有機(jī)污水被不斷的降解處理，這樣就讓污水得到了凈化處理。上流向的曝氣管路主要是將濾池中的污水向上供給空氣中的氧氣，這樣和氧氣不斷的接觸就會(huì)讓微生物不斷的生長(zhǎng)，有利于污水中的有機(jī)物的降解。曝氣生物濾池有三個(gè)主要的優(yōu)勢(shì)：第一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是可以有效的提升氧氣的轉(zhuǎn)移速度；第二個(gè)優(yōu)勢(shì)就是降低了曝氣生物濾池的占地有效面積；第三個(gè)優(yōu)勢(shì)就是使用了先進(jìn)的多級(jí)連用的脫氧脫氮效果。除了這三個(gè)優(yōu)勢(shì)之外，曝氣生物濾池還有降低周邊的工作溫度，提升了污水的凈化處理能力。這種生物濾池技術(shù)在近些年是較為流行的，在化工行業(yè)不斷的有類(lèi)似的污水處理工程實(shí)施建設(shè)。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上面的闡述和分析，石化行業(yè)的污水處理已經(jīng)基本的有了很好的處理方式。伴隨著我國(guó)的工業(yè)化程度的深入，我國(guó)石化行業(yè)的工業(yè)廢水已經(jīng)變化的多種多樣，很多的化學(xué)污染物摻雜其中，這樣就會(huì)對(duì)我們的化工行業(yè)的污水處理帶來(lái)很多的困難。但是我們還是需要在環(huán)境保護(hù)和污水處理中進(jìn)行有效的平衡，達(dá)到效益和保護(hù)雙豐收。

[1]張超，李本高.石油化工污水處理技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].工業(yè)用水與廢水，2011（04）.

[2]騰宇欣，孫華.化工污水處理技術(shù)的新進(jìn)展[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2011（05）.

[3]胡國(guó)偉.淺析化工企業(yè)廢水處理工藝的相關(guān)研究[J].黑龍江科技信息，2011（12）.

[4]梁桂玲.化工廢水污染狀況及主要對(duì)策探析[J].科協(xié)論壇（下半月），2009（10）.

[5]郭殿福.廢棄物通用手冊(cè)-處理、處置、資源化[M].北京：科學(xué)出版社，2004.

X742

A

10.13612/j.cnki.cntp.2015.18.284