反沖洗過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、溶解性有機化合物以及細菌等，有的甚至可能含有對人體有毒的元素，如砷、鉻等，如果直接排放到環(huán)境中去，將會對環(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
　　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處理、二級處理和三級處理。一級處理所用的方法包括重力沉降法、浮選法等;二級處理方法主要是凝聚法、生化法等：三級處理方法有吸附法、膜分離法等。煉油廠污永一般經(jīng)二級處理可達到排放標準，國內(nèi)采用三級處理的企業(yè)極少，而國外很多煉油廠污水一般都采用三級或深度處理工藝。
　　三、煉油污水的處理方法及研究進展
　　近年來煉油污水處理技術(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)過一定時間，油水混合物會自動分離。重力沉降法是一種最常見、最簡單易行的除油方法，對粒徑在100μm以上的浮油去除特別有效，一般作為油水分離的預處理操作單元。合理的水力設汁和污水的停留時間是影響除油效率的兩個重要因素，停留時間越長，處理效果越好。重力沉降法的特點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備有立式除油罐、斜板式隔油池及粗粒化除油罐等。
　　2 過濾法
　　過濾法是將煉油污水通過設有孔眼的裝置或通過由某種顆粒介質(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。過濾法設備簡單、操作方便，投資費用低。但隨運行時間的增加，壓力降逐漸增大，需經(jīng)常進行反沖洗，以保證正常運行。
　　3 膜分離法
　　膜分離法是利用膜的選擇透過性進行分離和提純，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方法很難將其分離，這時用膜分離法可以取得很好的效果。膜分離法具有無需破乳，直接實現(xiàn)油水分離，不產(chǎn)生含油污泥，工藝流程簡單，處理效果好等優(yōu)點，但處理量較小，不太適于大規(guī)模污水處理，而且過濾器容易堵塞、運行成本較高。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，從而延長超濾避備的使用壽命。
　　常應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，膜材料包括有機膜和無機膜兩種，常見的有機膜有醋酸纖維膜、聚砜膜、聚丙烯膜等，常用的無機膜有陶瓷膜氧化鋁、氧化鈷、氧化鈦等。同時可以查看中國污水處理工程網(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)生微細氣泡，使水中的一些細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?shù)某驮O備將油除去。主要用來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、引風空氣氣浮和電解氣浮等，其中應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機或有機高分子絮凝劑，即絮凝浮選法，則對油水分離的效果還會提高。
　　5 吸附法
　　吸附法是利用多扎固體吸附劑對煉浦污水中的溶解油及其他溶解性有機物進行表面吸附。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、保油能力強和后處理方便等優(yōu)點，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，同時也可有效地吸附污水中的其他有機物。但吸附容量有限(對油一般為30～80mg/g)，且成本高，再生困難，從而限制了它的應用。近年發(fā)展起來的一種新型有機吸附材料吸附樹脂，吸附性能良好，易于再生重復使用，有望取代活性炭。此外，煤灰、稻草、陶粒、木屑、改性膨潤土、磺化煤、碎焦碳、有機纖維、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，再生重復使用或直接用作燃料。
　　高吸油樹脂多是用長側(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，使該類樹脂對油品的親和力更強，現(xiàn)已成為國外研究的新熱點，但由于高碳烯來源較少，該研究方向尚處于摸索階段，所以目前市場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，具有無可替代的優(yōu)勢，在一些非常復雜體系的分離方面，其作用更加明顯。但對于吸油樹脂仍有很多問題需要解決：
　　a)利用“相似相溶”原理提高樹脂的吸油性能，強化內(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)加強吸油樹脂與有機溶劑相互作用的機理研究。
　　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機絮凝劑和有機絮凝劑，其中無機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，逐漸被近年來出現(xiàn)的高分子絮凝劑取代。無機高分子凝聚劑如聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁等，有機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，并且受pH值限制小。有廢水需要處理的單位，也可以到污水寶項目服務平臺咨詢具備類似污水處理經(jīng)驗的企業(yè)。
　　7 生化法
　　生化法是利用微生物的生物化學作用，將復雜的有機物分解為簡單物質(zhì)，將有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，使污水得到凈化。生化法只對可生物降解的有機化合物有效。
　　根據(jù)氧氣的供應與否，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趪鴥?nèi)外煉油廠中被廣泛應用，該法處理效率高，基建費用較低，但要求較高的管理技術(shù)水平，運行費用較高。活性污泥法處理效果好，主要用于處理要求高而水質(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，因而在運轉(zhuǎn)操作上靈活性差，而且容積負荷有限。
　　8 超聲波法
　　超聲波是一種高頻機械波，其頻率一般在2×104~5×108Hz之間，具有能量集中、穿透力強等特點。超聲波在水中可以發(fā)生凝聚效應、空穴或空化效應。當超聲波通過含油污水時，造成微小油滴與水一起振動。但由于大小不同的粒子具有不同的相對振動速度、油滴將會相互碰撞、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，只能作無規(guī)則運動。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，必須先通過實驗，以確定最佳的聲波頻率，否則可能出現(xiàn)超聲粉碎效應，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)的磁性差異來達到分離的目的。按磁場類型可分為永磁分離、電磁分離和超導磁分離，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者的興趣，尋找廉價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。