反沖洗過(guò)濾器處理煉油污水的深度處理工藝

　　隨著石油化工工業(yè)的快速發(fā)展，煉油污水的排放量連年增加。煉油污水主要污染物為油、固體懸浮物、溶解性有機(jī)化合物以及細(xì)菌等，有的甚至可能含有對(duì)人體有毒的元素，如砷、鉻等，如果直接排放到環(huán)境中去，將會(huì)對(duì)環(huán)境生態(tài)和人體健康產(chǎn)生很大的危害。
　　一、煉油污水的特點(diǎn)
　　煉油污水是由電脫鹽、常減壓、催化裂化等工段產(chǎn)生的污水匯集而成，是一種集懸浮油、乳化油、溶解性有機(jī)物及鹽于一體的多相體系，主要污染物包括石油類、COD、BOD、硫化物、揮發(fā)酚、懸浮物以及氨氮等，懸浮物及鹽出自電脫鹽工藝，油及溶解于污水中的硫化物、酚、氰化物等與原油加工工藝有關(guān)。
　　二、煉油污水的處理現(xiàn)狀
　　煉油污水處理技術(shù)按處理程度分為一級(jí)處理、二級(jí)處理和三級(jí)處理。一級(jí)處理所用的方法包括重力沉降法、浮選法等;二級(jí)處理方法主要是凝聚法、生化法等：三級(jí)處理方法有吸附法、膜分離法等。煉油廠污永一般經(jīng)二級(jí)處理可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)采用三級(jí)處理的企業(yè)極少，而國(guó)外很多煉油廠污水一般都采用三級(jí)或深度處理工藝。
　　三、煉油污水的處理方法及研究進(jìn)展
　　近年來(lái)煉油污水處理技術(shù)發(fā)展很快，常用的處理方法有以下幾種。
　　1 重力沉降法
　　重力優(yōu)降法是根據(jù)油、水兩相存在密度差，在重力作用下，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，油水混合物會(huì)自動(dòng)分離。重力沉降法是一種最常見(jiàn)、最簡(jiǎn)單易行的除油方法，對(duì)粒徑在100μm以上的浮油去除特別有效，一般作為油水分離的預(yù)處理操作單元。合理的水力設(shè)汁和污水的停留時(shí)間是影響除油效率的兩個(gè)重要因素，停留時(shí)間越長(zhǎng)，處理效果越好。重力沉降法的特點(diǎn)是能接受任何濃度的含油污水，可除去大量的污油。
　　重力沉降除油的主要設(shè)備有立式除油罐、斜板式隔油池及粗粒化除油罐等。
　　2 過(guò)濾法
　　過(guò)濾法是將煉油污水通過(guò)設(shè)有孔眼的裝置或通過(guò)由某種顆粒介質(zhì)組成的濾層，利用其截留、篩分、慣性碰撞等作用使污水中的懸浮物和油分等有害物質(zhì)得以去除。過(guò)濾法設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便，投資費(fèi)用低。但隨運(yùn)行時(shí)間的增加，壓力降逐漸增大，需經(jīng)常進(jìn)行反沖洗，以保證正常運(yùn)行。
　　3 膜分離法
　　膜分離法是利用膜的選擇透過(guò)性進(jìn)行分離和提純，它利用微孔膜將油珠和表面活性荊截留，主要用于除去乳化油和某些溶解油。乳化油處于穩(wěn)定狀態(tài)，用物理方法或者化學(xué)方法很難將其分離，這時(shí)用膜分離法可以取得很好的效果。膜分離法具有無(wú)需破乳，直接實(shí)現(xiàn)油水分離，不產(chǎn)生含油污泥，工藝流程簡(jiǎn)單，處理效果好等優(yōu)點(diǎn)，但處理量較小，不太適于大規(guī)模污水處理，而且過(guò)濾器容易堵塞、運(yùn)行成本較高。現(xiàn)在的研究更趨向于將各種膜處理方法結(jié)合或者與其他方法相結(jié)合使用，如將超濾和微濾結(jié)合分離煉油污水，膜分離法與電化學(xué)方法相結(jié)合等也有將臭氧氧化作為超濾的前處理，從而延長(zhǎng)超濾避備的使用壽命。
　　常應(yīng)用于煉油污水處理的5種膜分離技術(shù)為反滲透(RO)、超濾(UF)、微濾(MF)、電滲析(ED)和納濾(NF)。分離技術(shù)關(guān)鍵在于膜的選擇，膜材料包括有機(jī)膜和無(wú)機(jī)膜兩種，常見(jiàn)的有機(jī)膜有醋酸纖維膜、聚砜膜、聚丙烯膜等，常用的無(wú)機(jī)膜有陶瓷膜氧化鋁、氧化鈷、氧化鈦等。同時(shí)可以查看中國(guó)污水處理工程網(wǎng)更多技術(shù)文檔。
　　4 浮選法
　　浮選法是在水中通入空氣或其他氣體產(chǎn)生微細(xì)氣泡，使水中的一些細(xì)小懸浮油珠及固體顆粒附著在氣泡上，使浮力增大而隨氣泡一起上浮到水面形成浮渣(含油泡沫層)，然后使用適當(dāng)?shù)某驮O(shè)備將油除去。主要用來(lái)處理含油廢水中靠重力分離難以去除的分散油、乳化油和細(xì)小的懸浮固體物。
　　根據(jù)產(chǎn)生氣泡的方式不同，浮選法可分為加壓溶氣浮選法、葉輪浮選法、曝氣浮選法、引風(fēng)空氣氣浮和電解氣浮等，其中應(yīng)用最多的是加壓溶氣氣浮法。為提高浮選效果，可再向廢水中加入無(wú)機(jī)或有機(jī)高分子絮凝劑，即絮凝浮選法，則對(duì)油水分離的效果還會(huì)提高。
　　5 吸附法
　　吸附法是利用多扎固體吸附劑對(duì)煉浦污水中的溶解油及其他溶解性有機(jī)物進(jìn)行表面吸附。最常用的吸油制料是活性炭，而高吸油樹脂作為一種新型環(huán)保材料，因其具有吸油倍率大、保油能力強(qiáng)和后處理方便等優(yōu)點(diǎn)，成為一種極具發(fā)展?jié)摿Φ奈筒牧稀?br /> 　　活性炭不僅可以吸附污水中的分散油、乳化油和溶解油，同時(shí)也可有效地吸附污水中的其他有機(jī)物。但吸附容量有限(對(duì)油一般為30～80mg/g)，且成本高，再生困難，從而限制了它的應(yīng)用。近年發(fā)展起來(lái)的一種新型有機(jī)吸附材料吸附樹脂，吸附性能良好，易于再生重復(fù)使用，有望取代活性炭。此外，煤灰、稻草、陶粒、木屑、改性膨潤(rùn)土、磺化煤、碎焦碳、有機(jī)纖維、吸油氈、石英砂等也可用作吸油材料。吸油材料吸油飽和后，根據(jù)具體情況，再生重復(fù)使用或直接用作燃料。
　　高吸油樹脂多是用長(zhǎng)側(cè)鏈烯烴為單體聚合而成的低交聯(lián)度共聚物，根據(jù)合成單體的不同可把吸油樹脂分為兩類一是丙烯酯類樹脂;二是烯烴類樹脂。因后者烯烴分子不含極性基團(tuán)，使該類樹脂對(duì)油品的親和力更強(qiáng)，現(xiàn)已成為國(guó)外研究的新熱點(diǎn)，但由于高碳烯來(lái)源較少，該研究方向尚處于摸索階段，所以目前市場(chǎng)上主要還是丙烯酯類產(chǎn)品。高吸油樹脂在處理含油量較少甚至痕量油廢水時(shí)，具有無(wú)可替代的優(yōu)勢(shì)，在一些非常復(fù)雜體系的分離方面，其作用更加明顯。但對(duì)于吸油樹脂仍有很多問(wèn)題需要解決：
　　a)利用“相似相溶”原理提高樹脂的吸油性能，強(qiáng)化內(nèi)部微交聯(lián)結(jié)構(gòu)，維持其吸油能力。
　　h)降低吸油樹脂成本，利用新型的復(fù)合材料節(jié)約資源，避免二次污染，循環(huán)利用樹脂。
　　c)找出更有效的樹脂吸油后處理技術(shù)，有效利用能源。
　　d)提高高吸油樹脂的吸油速率。
　　e)樹脂的微觀結(jié)構(gòu)與吸油性能的關(guān)系尚有待深入探討。
　　f)加強(qiáng)吸油樹脂與有機(jī)溶劑相互作用的機(jī)理研究。
　　6 絮凝法
　　絮凝法又稱凝聚法，是向污水中投加一定比例的絮凝劑，在污水中生成親油性的絮狀物，使微小油滴吸附于其上，然后用沉降或氣浮的方法將油分去除。
　　常用的絮凝劑分為無(wú)機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑，其中無(wú)機(jī)絮凝劑主要是鋁鹽和鐵鹽，但傳統(tǒng)的鋁鹽和鐵鹽絮凝劑，投加最大、污泥產(chǎn)生量多，逐漸被近年來(lái)出現(xiàn)的高分子絮凝劑取代。無(wú)機(jī)高分子凝聚劑如聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁等，有機(jī)高分子凝聚劑如聚丙烯酰胺、丙烯酰胺與丙烯酸鈉共聚物等具有用量少、效率高的特點(diǎn)，并且受pH值限制小。有廢水需要處理的單位，也可以到污水寶項(xiàng)目服務(wù)平臺(tái)咨詢具備類似污水處理經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)。
　　7 生化法
　　生化法是利用微生物的生物化學(xué)作用，將復(fù)雜的有機(jī)物分解為簡(jiǎn)單物質(zhì)，將有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)毒物質(zhì)，使污水得到凈化。生化法只對(duì)可生物降解的有機(jī)化合物有效。
　　根據(jù)氧氣的供應(yīng)與否，生化法可分為好氧生物處理和厭氧生物處理。根據(jù)微生物在污水中的存在狀態(tài)，又可分為活性污泥法和生物膜法?；钚晕勰喾ㄔ趪?guó)內(nèi)外煉油廠中被廣泛應(yīng)用，該法處理效率高，基建費(fèi)用較低，但要求較高的管理技術(shù)水平，運(yùn)行費(fèi)用較高?；钚晕勰喾ㄌ幚硇Ч茫饕糜谔幚硪蟾叨|(zhì)穩(wěn)定的污水。生物膜法與活性污泥法相比，生物膜附著于填料載體表面，使繁殖速度慢的微生物也能存在，從而構(gòu)成了穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。但是，由于附著在載體表面的微生物量較難控制，因而在運(yùn)轉(zhuǎn)操作上靈活性差，而且容積負(fù)荷有限。
　　8 超聲波法
　　超聲波是一種高頻機(jī)械波，其頻率一般在2×104~5×108Hz之間，具有能量集中、穿透力強(qiáng)等特點(diǎn)。超聲波在水中可以發(fā)生凝聚效應(yīng)、空穴或空化效應(yīng)。當(dāng)超聲波通過(guò)含油污水時(shí)，造成微小油滴與水一起振動(dòng)。但由于大小不同的粒子具有不同的相對(duì)振動(dòng)速度、油滴將會(huì)相互碰撞、粘合，使油滴的體積增大。隨后，由于粒子已變大，不能隨聲波振動(dòng)，只能作無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。最后水中小油滴凝聚并上浮，油水分離效果良好。超聲處理乳化油污水時(shí)，必須先通過(guò)實(shí)驗(yàn)，以確定最佳的聲波頻率，否則可能出現(xiàn)超聲粉碎效應(yīng)，影響處理效果。
　　9 磁化法
　　磁化法是將磁種投入煉油污水中，利用含有磁種的廢水絮絨體與水中其他物質(zhì)的磁性差異來(lái)達(dá)到分離的目的。按磁場(chǎng)類型可分為永磁分離、電磁分離和超導(dǎo)磁分離，按結(jié)構(gòu)原理可分為磁凝聚分離、磁盤分離和高梯度磁分離，按工作方式可分為連續(xù)式或間歇式，凝聚沉降分離和磁力吸著分離。常用的磁種是商品磁粉。目前磁化法已引起了很多學(xué)者的興趣，尋找廉價(jià)的磁種以及將此種方法與其他方法相結(jié)合成為此種方法的研究熱點(diǎn)。