基于節(jié)能環(huán)保的石油化工廢水循環(huán)利用的研究

龐松梅，石 磊，張 新

（山東長潤節(jié)能技術(shù)服務(wù)有限公司，山東 濟(jì)南 250000）

石油化工是高污染行業(yè)，隨著石油化工行業(yè)的發(fā)展，其廢水排放問題也日漸突出，基于技能環(huán)保理念下，有關(guān)部門以及石油化工企業(yè)要極大相關(guān)技能技術(shù)的研究與開發(fā)，力求減少環(huán)境污染問題與廢棄物排放量。廢水排放是石油化工企業(yè)亟待解決的主要問題，廢水循環(huán)利用既可以解決污染問題，又可以促進(jìn)水資源的循環(huán)再用，是目前我國石油化工行業(yè)廢水處理的主要方向。

1 物理化學(xué)處理技術(shù)

1.1 高效絮凝浮選技術(shù)

高效絮凝浮選技術(shù)是某個學(xué)院和公司共同研發(fā)的一種新型石油化工廢水循環(huán)利用技術(shù)，其主要是以玉米淀粉主要原料，混合少量丙烯酰，發(fā)生共聚后，會產(chǎn)生一種新型淀粉以及一種新的物質(zhì)，這種新物質(zhì)就是羧甲基淀粉基高分子系列環(huán)保絮凝劑，這種絮凝劑具有低成本、無毒、環(huán)保的優(yōu)點[1]，能夠?qū)κ突U水高效處理，使得廢水處理經(jīng)濟(jì)無污染。這種新型絮凝劑能夠單獨(dú)作用于廢水，也可以和一些無機(jī)混凝劑配合使用，并且使用效果好，操作簡單。這種處理ABS廢水的方法，能夠大大提升廢水的可生化性，降低廢水處理后續(xù)的負(fù)荷，減少線堵塞的發(fā)生，確保廢水處理節(jié)能環(huán)保。

當(dāng)前，我國石油開采過程中，很多油田已經(jīng)進(jìn)入開采的中后階段，地下采出石油的含水量越來越高，所以含油廢水的處理量也在逐年變多。尤其是3次采油中的高含油廢水，在處理過程中，不僅會影響地面設(shè)施的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還會造成地層堵塞以及環(huán)境污染，同時還需消耗大量的原油，造成資源浪費(fèi)。利用天然低價值產(chǎn)物部分來代替有機(jī)原料進(jìn)行廢水處理，有效打破了目前3次采油技術(shù)大面積的難題。這項創(chuàng)新技術(shù)中，應(yīng)用風(fēng)化煤原位聚合制備水處理劑的技術(shù)，不僅可以避免強(qiáng)酸和強(qiáng)堿對環(huán)境的影響，還能夠提高廢水處理效果，同時也是風(fēng)化煤應(yīng)用和水處理劑合成技術(shù)領(lǐng)域的第一個成就。另外，這項廢水處理技術(shù)，具有生產(chǎn)工藝簡單、操作方便、成本低、環(huán)保等優(yōu)點，未來的發(fā)展前景十分寬闊。

1.2 磁性粉末凈化技術(shù)

磁性粉末凈化技術(shù)也是一種新的石油化工廢水凈化方法，且凈化效果更好，成本更低?；钚晕勰嗵幚砑夹g(shù)已經(jīng)在廢水處理廣泛應(yīng)用，利用微生物的生長代謝消除廢水中的有機(jī)污染物。而這些微生物在將污染物代謝之后，會形成一些球狀絮體，這些絮體會沉入處理池的底部。這種處理技術(shù)在廢水處理時，效果明顯，但是它也存在一些缺點，有些細(xì)菌會存在污泥當(dāng)中，形成簇團(tuán)，這就影響污泥沉降，可能會影響處理設(shè)備的正常運(yùn)行[2]。另外，利用活性污泥法還有一個問題，就是細(xì)菌會在消耗污染物過程中，快速繁殖，這可能就會產(chǎn)生過多的污泥，需要額外花費(fèi)一些費(fèi)用來處理污泥。磁性粉末凈化技術(shù)是在活性污泥中加入少量磁鐵（Fe3O4）粉末，能夠?qū)⒒钚晕勰噙M(jìn)行轉(zhuǎn)化，可以循環(huán)利用。這樣能夠有效控制微生物的濃度，進(jìn)而不會產(chǎn)生過多的污泥。這種處理技術(shù)在城市污水處理。石油化工廢水處理中，可以有效消除廢水中的有害有機(jī)物，還不會產(chǎn)生過剩的污泥，凈化效果十分明顯。

1.3 濕式氧化技術(shù)

為了有效提升有機(jī)難降解廢水的處理效果，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)，我國改進(jìn)了日本的催化濕式氧化工藝技術(shù)，并制定出對應(yīng)的安裝全套設(shè)備，實現(xiàn)全流程的國產(chǎn)化，同時還構(gòu)建了30 t/d的催化劑生產(chǎn)線，總體消耗成本只是進(jìn)口設(shè)備的50%～60%，并向國外出口。濕式氧化技術(shù)是借助氧化催化劑處理難降解的有機(jī)廢水，進(jìn)而使得處理后的水質(zhì)能夠滿足國家相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)，同時在廢水處理過程中，氧化時所產(chǎn)生熱能可以用作工藝熱源或制蒸汽。濕式氧化技術(shù)和傳統(tǒng)的原有生化處理以及焚燒法相對比，其優(yōu)勢更明顯，不僅使用的設(shè)備簡單，并且占地面積小，還不會產(chǎn)生影響環(huán)境的污染物，能夠全面提升廢水處理效果。

1.4 光催化技術(shù)

納米顆粒光催化處理廢水技術(shù)已被公認(rèn)為比較先進(jìn)的廢水處理技術(shù)，但是在將TiO2應(yīng)用于難降解的有毒有機(jī)物廢水的產(chǎn)業(yè)化中，以環(huán)保為基礎(chǔ)的開展處理，卻一直存在發(fā)展的難題。某大學(xué)通過苦心研究，最終有效解決這個難題，實現(xiàn)TIO2晶須光催化處理難降解有毒有機(jī)物廢水。這種技術(shù)是利用燒結(jié)法和離子交換法，來實現(xiàn)納米級的連續(xù)光催化廢水處理。利用TIO2晶須催化劑來提高廢水處理效果。以TIO2晶須光催化降解印染廢水，能夠?qū)U水中的COD含量有效減少，可以控制在50 mg/L以下，并且色度小于40倍，將苯環(huán)等大分子有機(jī)化合物進(jìn)行轉(zhuǎn)化，成為無污染的烯烴類化合物[3]。

2 生物處理技術(shù)

2.1 菌種選育技術(shù)

當(dāng)前，在對石油化工產(chǎn)生的廢水進(jìn)行處理時，使用生物處理技術(shù)進(jìn)行除油，基本都是選擇“老三級”除油工藝，即隔油——級氣浮和二級氣浮——生化處理。但是這種除油工藝，能夠?qū)⑺械闹赜统?，還需要采取二級氣浮處理，由于二級氣浮處理工藝操作復(fù)雜，運(yùn)行成本高，管理難度大，所以可以用人工固定化工程菌來進(jìn)行替代，實現(xiàn)廢水除油目標(biāo)。人工固定化工程菌除油裝置是利用工程菌將水中的油料代謝成為二氯化碳和水，進(jìn)而實現(xiàn)除油的目標(biāo)。人工固定化工程菌除油裝置不僅更新優(yōu)化了傳統(tǒng)除油工藝，還能夠提高除油效率，取得較好的除油效果。

2.2 生物強(qiáng)化（QBR）技術(shù)

煉油堿渣廢水是一種具有強(qiáng)堿性、高濃度、驗生物降解的有機(jī)廢水，所有煉油廠在油品電精制及脫硫醇生產(chǎn)過程中都會產(chǎn)生的這種廢水，其中含有一些硫化物等有毒污染物。利用QBR技術(shù)能夠?qū)U水中的COD有效去除，并且去除率能達(dá)到90%以上。QBR技術(shù)屬于一項專門的有機(jī)廢水處理技術(shù)，主要是針對高濃度、驗降解的有機(jī)廢水，利用現(xiàn)代微生物培養(yǎng)技術(shù)，確保生物強(qiáng)化技術(shù)將專一性、活法10倍以上的容積負(fù)荷進(jìn)行生化處理，進(jìn)而有效消除廢水中的高濃度有機(jī)污染物。這種技術(shù)的運(yùn)行成本只是濕式催化、焚燒法的幾分之一，整體操作簡單，效果明顯，并且不會產(chǎn)生多余的廢棄物，避免產(chǎn)生二次污染。

2.3 MBR技術(shù)

MBR技術(shù)也是一種石油化工有廢水處理技術(shù)，其廢水處理原理是將生物降解和膜的高效分離作用相結(jié)合，從而實現(xiàn)廢水處理目標(biāo)。利用這種工藝處理廢水，能夠?qū)⑽⑸锝亓粼谏锓磻?yīng)器中，使所排放的廢水中有機(jī)物含量大大減少，達(dá)到國家相關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn)。整個的廢水處理工藝流程簡單、操作方便，廢水處理效果好，投資成本低，在石油化工廢水處理中具有較好的應(yīng)用效果。MBR廢水處理技術(shù)，最早是在美國開始應(yīng)用，進(jìn)而逐漸在其他一些國家廣泛應(yīng)用，并且使用的范圍和規(guī)模越來越大，處理量高達(dá)100 003 mg/L，并且這種技術(shù)適用于處理多種廢水，不僅能處理石油化工廢水，還可以處理水產(chǎn)加工廢水、養(yǎng)殖廢水等，并且廢水處理的效果都十分明顯。

基于MBR技術(shù)，設(shè)置PTA廢水的高效組合工藝，能夠有效降低石油化工廢水處理的消耗成本，還能帶來一定的經(jīng)濟(jì)收益。以MBR技術(shù)基礎(chǔ)，融入化學(xué)催化氧化、商效菌株、生物固定化等技術(shù)，形成PTA廢水組合處理工藝及裝置，利用以活性炭作為主催化劑、空氣為氧化劑，發(fā)揮催化氧化工藝，實現(xiàn)PTA廢水處理，將廢水中的COD含量有效減少，并且將廢水中的一些有機(jī)污染物大分子，經(jīng)過催化氧轉(zhuǎn)變成一些有機(jī)小分子，提升廢水可生化性。活性炭和多種粉末無機(jī)微生物一起固定化載華表，增加微生物的作用時間，再加上膜的利用，可以降低膜污染，延長膜的使用時間。利用這種工藝來對石油化工廢水進(jìn)行處理，可以全面提高處理后的水質(zhì)質(zhì)量。這種廢水處理工藝，不僅處理效果好，還很環(huán)保、節(jié)約成本、減少資源消耗。

3 結(jié)論

本文從物理化學(xué)處理技術(shù)、生物處理技術(shù)兩個方面展開研究，旨在助力于我國石油化工行業(yè)節(jié)能環(huán)保理念的落實。物理化學(xué)處理技術(shù)、生物處理技術(shù)是現(xiàn)階段石油化工企業(yè)廢水循環(huán)再利用中比較常見，且有效的技術(shù)類型，應(yīng)根據(jù)處理對象的要求以及實際情況，靈活進(jìn)行選擇。