石油化工領(lǐng)域的污水處理技術(shù)探討

袁莉

【摘要】石油化工即以天然氣和石油為原料通過化學(xué)反應(yīng)、物理分離等方式加工生產(chǎn)石油化工產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)模式。尤其隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展進程的推進，石油化工產(chǎn)業(yè)在我國占據(jù)的經(jīng)濟比例也越大越大，然而生產(chǎn)石油化工產(chǎn)品過程中所排放的大量污染物阻礙污水處理工作，對此需綜合多種處理方法處理。本文根據(jù)處理石油化化工污水普遍應(yīng)用的三大技術(shù)（物理處理、生物處理、化學(xué)處理）方式，為石油化工污水處理提供參考。

【關(guān)鍵詞】石油化工；污水處理；生物處理；物理處理；化學(xué)處理

近年來，隨著我國經(jīng)濟水平的提升，化工產(chǎn)業(yè)逐漸占據(jù)國民經(jīng)濟重要地位，尤其污水處理技術(shù)在研究人員努力下取得較大的成績。但我國石油中含硫原油和重質(zhì)油較多，實際煉油過程中為提高油品輕質(zhì)化程度不得不加大工藝難度，使煉油污水排污量增多、廢水處理難度大，因此進一步探究污水處理技術(shù)對實現(xiàn)我國強力號召的節(jié)能減排目的起著積極的促進作用。

1 生物處理技術(shù)

1.1 A/O活性污泥法

80年代，我國開始研究污水除磷脫氮工藝技術(shù)，首先應(yīng)用于石油化工廢水、城市廢水、食品加工廢水等方面，取得滿意效果。該工藝技術(shù)指好氧和厭氧活性污泥法，其中前者用于除水中有機物，后者則用于脫氮除磷。A/O活性污泥法類似于普通活性污泥法，唯一不同的是A/O生化池由厭氧段和好氧段構(gòu)成，同時生化池也代替了傳統(tǒng)曝氣池，污水從二級浮選進入A/O生化池后先進厭氧段，之后從好氧段回流的經(jīng)過好氧硝化的污水混合使原污水向反硝化中提供所需的碳源，進而降解其本身污染物。由好氧段回流在厭氧段已經(jīng)硝化反應(yīng)，但含有硝態(tài)氮的污水以原污水中的有機物為碳源并經(jīng)反硝化反應(yīng)釋放出氮后達到脫氮的目的。最后污水經(jīng)厭氧段后進入好氧段并得到進一步降解，其中污水中的氨氮經(jīng)硝化反應(yīng)形成硝態(tài)氮。

1.2 生物增效法

生物增效法是在生化處理系統(tǒng)中添加當前自然界中有優(yōu)勢的菌種，從而對原有生化處理系統(tǒng)進行改進。實現(xiàn)優(yōu)化某方面性能和去除某種有無物質(zhì)的效果。該技術(shù)最主要的優(yōu)點為高效、穩(wěn)定和低成本投資，因此將其運用到石油化工污水處理當中能提高處理效果。投放生物增效菌種是生物增效技術(shù)的核心，可選擇外源微生物或不存在遺傳工程菌作為生物增效菌種，微生物最主要的特點為數(shù)量大、分布廣、突變的適應(yīng)能力強及代謝種類多，因此只要有污染物存在的地方就會存在相應(yīng)的降解微生物和生物降解作用。本文研究選取某石油化工廠，采用生物增效技術(shù)處理其產(chǎn)生的污水。在處理過程中該技術(shù)具有較強的抗沖擊能力，實驗中在聚醚部做了突擊性沖擊、連續(xù)性沖擊和間斷性沖擊三次試驗。出水COD維持在150～200毫升/克，120～150毫升/克和150～230毫升/克。生物增效處理系統(tǒng)分別會在第一次沖擊、第二次沖擊后出水升高明顯，之后則會迅速恢復(fù)到正常水平。在第三次沖擊后則逐漸慢慢恢復(fù)，同時出水會在進水濃度降低后也恢復(fù)到正常水平范圍。實驗研究得知，將生物增效技術(shù)應(yīng)用于石油化工污水處理中效果顯著，尤其增效處理系統(tǒng)在遇到非正常沖擊后會直接恢復(fù)正常，并不受到影響而產(chǎn)生破壞。此外，采用生物增效技術(shù)處理動力部、煉油部、聚醚部分等并跟蹤檢測是半小時內(nèi)沉降比、污泥濃度后，原有的菌團變得更加密實，改變活性污泥性能，提高處理效率。

1.3 曝氣生物濾池

曝氣生物濾池是起源于歐洲的一種膜法生物處理工藝技術(shù)，它充分運用給水處理中過濾技術(shù)的先進經(jīng)驗將生物接觸氧化和過濾相結(jié)合，之后通過反沖洗再生實現(xiàn)濾池的周期更替。該工藝技術(shù)具有運行靈活方便、占地面積小、抗負荷沖擊能力強、出水水質(zhì)高及投資省等優(yōu)點，除了可以用于微污染水源水預(yù)處理，還能用于污水的二級和三級處理。主要技術(shù)原理為：將一定量粒徑較小的濾料裝填到濾池中，濾池內(nèi)部曝氣，濾料表面生長生物膜。污水流經(jīng)時則利用濾料上高濃度生物膜的氧化降解能力快速凈化污水，與此同時利用生物膜的生物絮凝作用和濾料粒徑較小的特點截留污水中的懸浮物且保證脫落的生物膜不會隨水漂出。運行一定時間后因不斷增加水頭損失需反沖洗濾池，目的在于更新生物膜及釋放截留的懸浮物。所以曝氣生物濾池的去除機理為生物降解、過濾和吸附，其優(yōu)良的吸附和過濾作用能省去二沉池。

2 物理處理技術(shù)

2.1 離心法

離心分離處理污水的原理為通過離心力快速旋轉(zhuǎn)促使懸浮顆粒從污水中分離，如果污水中的懸浮顆粒在行快速旋轉(zhuǎn)運動，由此一來旋轉(zhuǎn)過程中質(zhì)量大的固體顆粒將被甩到外圍，而質(zhì)量較小的顆粒則會被留在外圈，目的在于分離污水和懸浮顆粒。但需強調(diào)的是，污水中的油和水有較大的密度差異，對此可通過離心機分離污水中的油與水，達到初步凈化污水效果。

2.2 膜分離

近年來污水處理技術(shù)的迅速發(fā)展也帶動新技術(shù)的出現(xiàn)，膜分離就是新型污水處理技術(shù)。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，膜分離技術(shù)在各個領(lǐng)域污水處理中廣泛應(yīng)用，發(fā)展趨勢良好，具有較大的社會價值。該技術(shù)特點為：不需要利用其它任何添加劑，僅通過物理原理實現(xiàn)分離。能很好地對原水中油份濃度的變化情況進行適應(yīng)，不會因其它雜質(zhì)二次污染水體。該技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)對污水臭味和色度方面，最重要還是通過促使污水中微生物含量降低來進一步穩(wěn)定水體。但膜分離技術(shù)在應(yīng)用過程中相比其他技術(shù)其工藝要求較高，應(yīng)用該處理方法需在一定壓力環(huán)境下，同時對模進行定期清理和殺菌。

3 化學(xué)處理技術(shù)

3.1 聲化學(xué)氧化法

聲化氧化法包括臭氧氧化法、光催化氧化法和濕式氧化法。其中濕式氧化法又分為催化氧化法和濕式空氣氧化法，在特定條件下催化氧化法將污水中的有機物分解成物無毒無害物質(zhì)（二氧化碳、水），從而凈化污水。光催化氧化法能通過光催化氧化劑凈化處理污水，此外，超聲波作為全新能量形式在氧化法中廣泛應(yīng)用，降解污水中的化學(xué)污染物，該技術(shù)處理條件相對較低，處理效果好且使用范圍廣泛。

3.2 電絮凝氣浮H2O2法

電絮凝作為一種傳統(tǒng)污水處理技術(shù)已廣泛應(yīng)用于不同種類污水處理當中，然而在處理石化污水中卻有一定的困難。本文研究采用電絮凝氣浮H2O2優(yōu)化了傳統(tǒng)處理工藝，去除率高達98.51%。具體方法為，將2.5L石化污水轉(zhuǎn)入電解池中后加入30% H2O2 2.0～2.5mL，之后在電解插槽中插入電解電極，同時將直流穩(wěn)壓器連接惦記，調(diào)節(jié)電解電壓為10V，每隔30min取出水樣過濾，最后用1cm比色皿善于230nm對吸光度進行測定，完成電解測驗后測定水樣的COD值。研究結(jié)果顯示，污水的組成主要由甲基二異丙苯、叔丁基三甲苯、領(lǐng)苯二甲酸酯、1-二甲基丙基苯、苯甲酸等芳莖類有機物。研究實驗中采用石墨電極和鐵電解污水，電壓達到水的分解電壓時氧氣泡在陰極處產(chǎn)生的氫氣泡會有利于 整個電絮凝體系。而生成的氧氣泡和氫氣泡的氣-液界面會對污水中的絮凝物產(chǎn)生吸附作用，進而去除污染物。

4 結(jié)語

綜上所述，近年來，隨著我國經(jīng)濟水平的提升，石油化工污水處理技術(shù)相比以往得到迅速發(fā)展，各種新類型污水處理技術(shù)不斷涌現(xiàn)，但各類處理方法存有差異，因此就要從源頭上加大使用有害原料次數(shù)頻率，開發(fā)切實可行的污水處理新技術(shù)，實行"清污分流，污污分治"策略實現(xiàn)部分污水循環(huán)使用，提高石油化工污水處理效率，從而實現(xiàn)水資源的可持續(xù)發(fā)展。

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