炼油污水处理技术进展

炼油污水处理技术进展随着石油化工工业的快速进展，炼油污水的排放量连年增加。炼油污水主要污染物为油、固体悬浮物、溶解性有机化合物以及细菌等，有的甚至可能含有对人体有毒的元素，如砷、铬等，假如直接排放到环境中去，将会对环境生态和人体安康产生很大的危害。1国内炼油污水处理现状1.1炼油污水的特点炼油污水是由电脱盐、常减压、催化裂化等工段产生的污水汇合而成，是一种集悬浮油、乳化油、溶解性有机物及盐于一体的多相体系，主要污染物包括石油类、COD、BOD、硫化物、挥发酚、悬浮物以及氨氮等，悬浮物及盐出自电脱盐工艺，油及溶解于污水中的硫化物、酚、氰化物等与原油加工工艺有关。1.2炼油污水的处理现状炼油污水处理技术按处理程度分为一级处理、二级处理和三级处理。一级处理所用的方法包括重力沉降法、浮选法等；二级处理方法主要是分散法、生化法等：三级处理方法有吸附法、膜分别法等。炼油厂污永一般经二级处理可到达排放标准，国内采纳三级处理的企业极少，而国外许多炼油厂污水一般都采纳三级或深度处理工艺。2炼油污水的处理方法及讨论进展近年来炼油污水处理技术进展很快，常用的处理方法有以下几种。2.1重力沉降法重力优降法是依据油、水两相存在密度差，在重力作用下，经过肯定时间，油水混合物会自动分别。重力沉降法是一种最常见、最简洁易行的除油方法，对粒径在100um以上的浮油去除特殊有效，一般作为油水分别的预处理操作单元。合理的水力设汁和污水的停留时间是影响除油效率的两个重要因素，停留时间越长，处理效果越好。重力沉降法的特点是能承受任何浓度的含油污水，可除去大量的污油。重力沉降除油的主要设备有立式除油罐、斜板式隔油池及粗粒化除油罐等。2.2过滤法过滤法是将炼油污水通过设有孔眼的装置或通过由某种颗粒介质组成的滤层，利用其截留、筛分、惯性碰撞等作用使污水中的悬浮物和油分等有害物质得以去除。过滤法设备简洁、操作便利，投资费用低。但随运行时间的增加，压力降渐渐增大，需常常进展反冲洗，以保证正常运行。2.3膜分别法膜分别法是利用膜的选择透过性进展分别和提纯，它利用微孔膜将油珠和外表活性荆截留，主要用于除去乳化油和某些溶解油。乳化油处于稳定状态，用物理方法或者化学方法很难将其分别，这时用膜分别法可以取得很好的效果。膜分别法具有无需破乳，直接实现油水分别，不产生含油污泥，工艺流程简洁，处理效果好等优点，但处理量较小，不太适于大规模污水处理，而且过滤器简单堵塞、运行本钱较高。现在的讨论更趋向于将各种膜处理方法结合或者与其他方法相结合使用，如将超滤和微滤结合分别炼油污水，膜分别法与电化学方法相结合等也有将臭氧氧化作为超滤的前处理，从而延长超滤避备的使用寿命。常应用于炼油污水处理的5种膜分别技术为反渗透(R0)、超滤(UF)、微滤(MF)、电渗析(ED)和纳滤(NF)。分别技术关键在于膜的选择，膜材料包括有机膜和无机膜两种，常见的有机膜有醋酸纤维膜、聚砜膜、聚丙烯膜等，常用的无机膜有陶瓷膜氧化铝、氧化钴、氧化钛等。2.4浮选法浮选法是在水中通入空气或其他气体产生微细气泡，使水中的一些细小悬浮油珠及固体颗粒附着在气泡上，使浮力增大而随气泡一起上浮到水面形成浮渣(含油泡沫层)，然后使用适当的除油设备将油除去。主要用来处理含油废水中靠重力分别难以去除的分散油、乳化油和细小的悬浮固体物。依据产生气泡的方式不同，浮选法可分为加压溶气浮选法、叶轮浮选法、曝气浮选法、引风空气气浮和电解气浮等，其中应用最多的是加压溶气气浮法。为提高浮选效果，可再向废水中参加无机或有机高分子絮凝剂，即絮凝浮选法，则对油水分别的效果还会提高。2.5吸附法吸附法是利用多扎固体吸附剂对炼浦污水中的溶解油及其他溶解性有机物进展外表吸附。最常用的吸油制料是活性炭，而高吸油树脂作为一种新型环保材料，因其具有吸油倍率大、保油力量强和后处理便利等优点，成为一种极具进展潜力的吸油材料。活性炭不仅可以吸附污水中的分散油、乳化油和溶解油，同时也可有效地吸附污水中的其他有机物。但吸附容量有限（对油一般为30〜80mg/g）,且本钱髙，再生困难，从而限制了它的应用。近年进展起来的一种新型有机吸附材料吸附树脂，吸附性能良好，易于再生重复使用，有望取代活性炭。此外，煤灰、稻草、陶粒、木屑、改性膨润土、磺化煤、碎焦碳、有机纤维、吸油毡、石英砂等也可用作吸油材料。吸油材料吸油饱和后，依据详细状况，再生重复使用或直接用作燃料。髙吸油树脂多是用长侧链烯烃为单体聚合而成的低交联度共聚物，依据合成单体的不同可把吸油树脂分为两类一是丙烯酯类树脂；二是烯烃类树脂。因后者烯烃分子不含极性基团，使该类树脂对油品的亲和力更强，现已成为国外讨论的新热点，但由于髙碳烯来源较少，该讨论方向尚处于摸索阶段，所以目前市场上主要还是丙烯酯类产品。高吸油树脂在处理含油量较少甚至痕量油废水时，具有无可替代的优势，在一些特别简单体系的分别方面，其作用更加明显。但对于吸油树脂仍有许多问题需要解决：a）利用“相像相溶”原理提髙树脂的吸油性能，强化内部微交联构造，维持其吸油力量。h）降低吸油树脂本钱，利用新型的复合材料节省资源，避开二次污染，循环利用树脂。c）找出更有效的树脂吸油后处理技术，有效利用能源。d）提髙髙吸油树脂的吸油速率。e）树脂的微观构造与吸油性能的关系尚有待深入探讨。f）加强吸油树脂与有机溶剂相互作用的机理讨论。2.6絮凝法絮凝法又称分散法，是向污水中投加肯定比例的絮凝剂，在污水中生成亲油性的絮状物，使微小油滴吸附于其上，然后用沉降或气浮的方法将油分去除。常用的絮凝剂分为无机絮凝剂和有机絮凝剂，其中无机絮凝剂主要是铝盐和铁盐，但传统的铝盐和铁盐絮凝剂，投加最大、污泥产生量多，渐渐被近年来消失的髙分子絮凝剂取代。无机髙分子分散剂如聚合硫酸铁、聚合氯化铝等，有机髙分子分散剂如聚丙烯酰胺、丙烯酰胺与丙烯酸钠共聚物等具有用量少、效率髙的特点，并且受pH值限制小。2.7生化法生化法是利用微生物的生物化学作用，将简单的有机物分解为简洁物质，将有毒物质转化为无毒物质，使污水得到净化。生化法只对可生物降解的有机化合物有效。依据氧气的供给与否，生化法可分为好氧生物处理和厌氧生物处理。依据微生物在污水中的存在状态，又可分为活性污泥法和生物膜法。活性污泥法在国内外炼油厂中被广泛应用，该法处理效率高，基建费用较低，但要求较高的治理技术水平，运行费用较高。活性污泥法处理效果好，主要用于处理要求高而水质稳定的污水。生物膜法与活性污泥法相比，生物膜附着于填料载体外表，使生殖速度慢的微生物也能存在，从而构成了稳定的生态系统。但是，由于附着在载体外表的微生物量较难掌握，因而在运转操作上敏捷性差，而且容积负荷有限。2.8超声波法超声波是一种髙频机械波，其频率一般在2X104~5X108Hz之间，具有能量集中、穿透力强等特点。超声波在水中可以发生分散效应、空穴或空化效应。当超声波通过含油污水时，造成微小油滴与水一起振动。但由于大小不同的粒子具有不同的相对振动速度、油滴将会相互碰撞、粘合，使油滴的体积增大。随后，由于粒子已变大，不能随声波振动，只能作无规章运动。最终水中小油滴分散并上浮，油水分别效果良好。超声处理乳化油污水时，必需先通过试验，以确定最正确的声波频率，否则可能消失超声粉碎效应，影响处理效果。2.9磁化法磁化法是将磁种投入炼油污水中，利用含有磁种的废水絮绒体与水中其他物质的磁性差异来到达分别的目的。按磁场类型可分为永磁分别、电磁分别和超导磁分别，按构造原理可分为磁分散分别、磁盘分别和高梯度磁分别，按工作方式可分为连续式或间歇式，分散沉