含油污水處理和回用水處理工藝設(shè)計(jì)研究

【摘 ?要】隨著化工行業(yè)的不斷發(fā)展，化工企業(yè)越來(lái)越多，化工企業(yè)污水排放量也不斷上升，處理難度逐漸加大。因此，需要加強(qiáng)對(duì)污水處理工藝的研究與分析，明確含油污水處理及回用水處理工藝的設(shè)計(jì)方案，提高水資源的重復(fù)利用效率，做好污水處理工作，減少污水對(duì)周邊環(huán)境所造成的污染與破壞。

【關(guān)鍵詞】含油污水處理;水處理;工藝

1 引言

石油化工行業(yè)對(duì)整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)有著直接關(guān)系。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會(huì)各界對(duì)石油資源的需求量一直在不斷增加。隨著石油化工企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大，相應(yīng)的生產(chǎn)工藝也在不斷改進(jìn)。石油產(chǎn)品數(shù)量越來(lái)越多，導(dǎo)致石油化工廢水中的污染物種類(lèi)也在逐漸增多，同時(shí)石油化工在生產(chǎn)過(guò)程中所消耗的水資源較大，石油化工的廢水量也越來(lái)越大，傳統(tǒng)的處理方式已經(jīng)無(wú)法滿足生產(chǎn)需求。因此需要不斷改進(jìn)傳統(tǒng)的處理工藝，研發(fā)新的處理技術(shù)，才能夠提高石油化工行業(yè)水資源的利用率。

2 含油污水的特點(diǎn)

2.1 含油污水的主要污染物

硫化物、有機(jī)污染物以及石油類(lèi)是含油污水的主要污染物，在石油化工企業(yè)當(dāng)中，二次加工裝置，如催化裂解、催化裂化、加氫裂解以及交換過(guò)程塔頂油水分離器等裝置的排水過(guò)程，會(huì)產(chǎn)生含油污水的中的硫化物。硫元素可以通過(guò)硫鍵將蛋白質(zhì)連接起來(lái)，是組成生命物質(zhì)的重要元素，也是氨基酸和蛋白質(zhì)的關(guān)鍵組成部分。但如果污水中硫元素含量較多，將會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的毒害作用，含油污水中往往硫化物的含量較高，而且含油污水中復(fù)雜的水質(zhì)會(huì)導(dǎo)致硫化物的存在，進(jìn)一步抑制生化池中細(xì)菌的生長(zhǎng)，而影響生物的分解能力和處理能力，不利于污水的有效凈化和處理。含油污水中石油類(lèi)的成分主要產(chǎn)生于煉油設(shè)備的油氣冷凝水、凝縮水、油氣水洗水以及油罐等設(shè)備的化驗(yàn)室排水和洗滌水。

2.2 石油化工含油污水特點(diǎn)

在石油化工企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，通常以天然氣或者石油作為主要原料，經(jīng)過(guò)各種化學(xué)反應(yīng)過(guò)程生產(chǎn)最終化工產(chǎn)品和副產(chǎn)品，主要包括生產(chǎn)化肥塑料以及石油煉制化纖維和合成橡膠等方向。石油化工污水的來(lái)源包括石油開(kāi)采過(guò)程中的污水排放以及深加工期間的污水排放，石油化工污水污染的水源擴(kuò)散特別快。由于石油化工產(chǎn)品種類(lèi)繁多，處理工藝和加工工藝各不相同，所涉及的生產(chǎn)設(shè)備也復(fù)雜多樣。相對(duì)來(lái)說(shuō)，導(dǎo)致石油污水組成比較復(fù)雜，處理成本和難度較高，對(duì)于排放大量化工污水的企業(yè)來(lái)說(shuō)，要求企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)施可以與污水處理設(shè)施同時(shí)進(jìn)行，這也會(huì)影響企業(yè)的利潤(rùn)空間，提高企業(yè)的生產(chǎn)成本。所以在石油化工企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，需要不斷加強(qiáng)對(duì)石油化工污水收集和處理工作的重視，明確污水處理的主要特征以及相關(guān)方法，減少污水處理問(wèn)題對(duì)企業(yè)生產(chǎn)所造成的影響。

3 含油污水處理和回用水處理工藝設(shè)計(jì)

3.1 含油污水的處理方法

在對(duì)石油化工企業(yè)含油污水進(jìn)行處理和凈化的過(guò)程中，首先，需要明確含油污水的主要組成成分，理論分析得之，含油污水中的浮油可以分為重油、浮油、乳化油及分散油幾種。根據(jù)浮油本身的物理特征，可以通過(guò)隔油或氣浮的方法去除，操作比較簡(jiǎn)單。在出水過(guò)程中，需要保持流體的質(zhì)量濃度約為100mg/L。溶解油和乳化油的處理過(guò)程相對(duì)比較復(fù)雜。要想能夠保證良好的油分去除質(zhì)量和去除效率，需要采取比較特殊的處理流程和處理工藝。比如，可以應(yīng)用氣浮法有效處理油分，在經(jīng)過(guò)該方法處理之后，可以降低石油污水當(dāng)中分散油的濃度和質(zhì)量，對(duì)于微生物而言，要把油分為石油類(lèi)和動(dòng)植物油進(jìn)行區(qū)分處理，從而滿足生物分解的要求。

3.2 設(shè)置石油化工污水處理系統(tǒng)

石油化工污水的產(chǎn)生主要包括石油深加工過(guò)程中產(chǎn)生的污水以及生產(chǎn)運(yùn)輸過(guò)程中油料泄漏污染的水體。在石油化工企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，需要采取積極有效的措施收集和處理污水，避免污水流入河流、湖泊當(dāng)中所產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。石油化工污水需要從沒(méi)有受到污染的水中分流出來(lái)，做到區(qū)別處理，對(duì)污水進(jìn)行集中可靠處理，達(dá)標(biāo)后集中排放或者回收再利用。要求使用化工企業(yè)建設(shè)系統(tǒng)的污水處理結(jié)構(gòu)，設(shè)置污水池，對(duì)能夠回收利用的石油化工污水進(jìn)行再利用，不能回收利用的經(jīng)過(guò)隔油池、氣浮池、生化池過(guò)濾消毒后集中排放。同時(shí)，需要做好對(duì)污水中污染物程度的監(jiān)測(cè)和控制，科學(xué)調(diào)整工藝參數(shù)，達(dá)到良好的污水處理效果，降低污水處理成本。

3.3 高精濾工藝

高精濾裝置采用懸浮污泥與微孔隙濾料聯(lián)合處理技術(shù)，處理裝置由藥劑投加、混凝反應(yīng)、高精復(fù)合污水凈化、自控等部分組成。加藥后的含油污水經(jīng)混合罐充分混合反應(yīng)，進(jìn)入精濾罐上部，高濃度絮體在此碰撞架橋聚集形成過(guò)濾層，初步去除大量懸浮固體和污油，通過(guò)頂部排油管道定期排污。下面濾層采用微孔鍍膜陶瓷顆粒濾料，該濾料經(jīng)高溫?zé)Y(jié)，內(nèi)部形成豐富孔隙，通過(guò)高溫蒸騰將納米材料鍍?cè)跒V料表面及形成的孔隙上。污水通過(guò)微孔濾料的機(jī)械截留和吸附，實(shí)現(xiàn)微孔過(guò)濾效果。過(guò)濾采用兩級(jí)精濾器，一級(jí)填裝濾料粒徑為3mm，二級(jí)為1mm。精濾器由上進(jìn)水分布及動(dòng)態(tài)收油部分，微孔鍍膜陶瓷顆粒濾層，濾床出水收集，氣洗裝置組成。微孔鍍膜陶瓷濾料同比石英砂粒徑平均可以放大5倍，由0.5～1.2mm提高至3～5mm，堆積的濾料具有不斷變化的彎曲孔徑，除了可以擋住大的雜質(zhì)以外，小雜質(zhì)由于瞬間流速的變化和電荷吸附力，可以滯留在孔徑的一個(gè)位置，使濾層表面積增大，因而可以更多地吸附小雜質(zhì)，稱之以渣濾渣。這種多重、復(fù)和、容體式截留原理同比傳統(tǒng)砂濾提高數(shù)倍的效率。

3.4 應(yīng)用新技術(shù)提高回用水處理效果

當(dāng)前關(guān)于石油化工污水處理技術(shù)主要包括生物處理、物理處理以及生物物理聯(lián)合處理的方法。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及污水處理工藝的持續(xù)進(jìn)步，生物處理方法在石油化工污水中的有效應(yīng)用有效減少傳統(tǒng)處理方法的問(wèn)題和不足，提高處理質(zhì)量和處理效應(yīng)。目前，含油污水處理普遍采取傳統(tǒng)的三級(jí)處理除油工藝，通過(guò)人工固定化工程菌除油裝置，在污水中放入工程菌吸附到活性炭中，以水中的有機(jī)物為食物利用微生物的新陳代謝，可以將之轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物而去除有機(jī)物。該方法可以完全替代雙級(jí)氣浮工藝，具有良好的經(jīng)濟(jì)性和生態(tài)性特征，可以有效降低傳統(tǒng)處理工藝的成本，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。隨著生物化工技術(shù)的不斷發(fā)展，膜處理工藝獲得了持續(xù)的進(jìn)步，對(duì)于污水的處理有至關(guān)重要的作用。膜處理工藝的不斷進(jìn)步使得污水處理模具有高質(zhì)量、多樣化和低成本的特征，應(yīng)用超濾膜、納濾膜聯(lián)合處理方式可以科學(xué)大量地處理石油化工污水，工藝流程相對(duì)比較簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，處理得到的水質(zhì)可以直接循環(huán)利用。生物膜法指的是在生物化學(xué)池中投入填料，將微生物構(gòu)成的生物膜吸附到填料上，可以通過(guò)微生物有效去除有機(jī)物。生物膜法的應(yīng)用可以提高微生物的耐沖擊能力，減少由于石油化工污水污染物成分復(fù)雜而帶來(lái)的沖擊力度，提高有機(jī)物污染物的去除率，降低處理成本，提高處理效益。在污水處理工作中，做好污水的二級(jí)處理對(duì)化工污水的處理至關(guān)重要，同時(shí)這也是整個(gè)污水處理工作中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。通常，生物體在工作處理的環(huán)節(jié)上存在很多方法，比較常見(jiàn)的就是通過(guò)活性污泥和生物膜的方法來(lái)進(jìn)行處理。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，含油污水處理及回用水處理工藝的設(shè)計(jì)對(duì)于污水的處理以及水資源的合理利用有著十分重要的作用和價(jià)值，需要明確含油污水處理的主要方案以及污水處理的注意事項(xiàng)，明確會(huì)用水處理工藝流程，科學(xué)開(kāi)展污水處理工作，提高含油污水的處理效率和水資源的使用效率，為我國(guó)化工企業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造良好的環(huán)境，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：

趙慧妍，女，滿族，遼寧撫順，大學(xué)本科，助理工程師，研究方向：給排水、消防。

（作者單位：國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)東部?jī)?chǔ)運(yùn)公司華東管道設(shè)計(jì)研究院）