石油化工废水处理

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1、西安科技大学 毕业论文 题 目 石油化工污水处理研究 姓 名 马新晓 教育层次 专 科 学 号 09040113049 学校 西安科技大学 专 业 数控技术 指导教师 李旭东 时 间 2012年4月9日石油化工（炼油）废水处理技术研究摘要：当前,石油化工废水的特点，及石油化工废水治理技术的发展(发展动向可以概括以三句话表示:加强预处理, 提高二级处理,配套后处理)。同时讲述石油化工行业高浓度碱渣污水的来源及成分,高浓度碱渣污水处理工艺方案和工艺流程的选择。目录一 石油化工废水的特点31.131.2石油化工废水深度处理的技术和方法31 .2.1吸附41.2. 2膜技术41.2.3高级氧化技术51

2、.2.4生化法5二 加强预处理62.1.含油废水处理(包括高乳化废水)62.2.高浓度及难生物降解废水处理10三 提高二级处理11四 配套后处理154.1.颗粒活性炭生物膜法。164.2.粉末活性炭活性污泥法164.3.后絮凝法17五 工程实践介绍175.1175.2 工艺流程175.3 主要构筑物和设备工艺参数185.4 工程设计特点19六 结束语19参考文献20一 石油化工废水的特点 1.1随着油田开采期的延长， 尤其是油田开发的中后期， 原油含水 量越来越高， 而无水开采期则越来越短，目前我国大部分油田原油综合含水率己达 8 0 ， 有的甚至达到 9 0 ， 每年采油废水的产生量 约为

3、4 .1亿 t ， 成为主要的含油污水源。含油污水中的石油类主要 由浮油、 分散油、 乳化油、 胶体溶解物质和悬浮固体等组成。 含油废水中的浮油是以一个连续相的形式浮于水面，这类污 染物一般可通过机械或物理的方法去除。含油废水中的分散油也可称为浮油， 习惯上是指在 2 h的静置 状态下能浮于水面的油珠， 其直径一般在 1 0 0 1 5 0之间。 油珠直径 小于此值 ， 且在 2 h内难 以浮出水面的油成为乳化油。前者可以通 过静置， 然后按浮油处理方法处理， 或采用其他物理的、 化学或生 化的方法处理。后者由于油珠表面存在双电层或受乳化剂保护而能长期以稳定的状态存在，它的处理一般要较前种含油

4、污水复 杂。含油废水中的溶解油是指油以分子状态溶解于水中的部分。油品在水中的溶解度非常低， 通常只有几个毫克每升。去除水中 的溶解油需要根据其化学性质决定其处理方法。 1.2石油化工废水深度处理的技术和方法 含油污水深度处理的对象主要包括部分分散油和乳化油、无 机盐以及表面活性剂等 ，以下是近年来在采油污水处理方面研究 较多的深度处理技术。 1 .2.1吸附 吸附法就是利用吸附剂的多孔，比表面积大而且表面疏水亲 油的特性， 使油经过物理或化学作用吸附在表面或空隙内， 从而达 到除油的 目的。一般吸附剂 以煤灰、 矿渣、 果壳、 锯末、 粘土等为原料，经过炭化、 活化或有机改性来扩大空隙， 增加

5、比表面积和提高 表面亲油性。一般吸附剂分成粉末状和颗粒状两种类型，粉末状 直接投加到水中， 而颗粒状则以吸附柱的形式应用。 1.2. 2膜技术 近几十年来， 膜分离技术发展迅速。在国外 ， 膜技术 己广泛应 用于含油污水中乳化油、溶解油的去除和脱盐的研究与工业化试 验。微滤( MF ) S f 1 超滤( F u ) 技术处理含油污水的特点是： 不加药剂,是一种纯物理分离， 不产生污泥， 对原水油份浓度的变化适应性强，需要压力循环污水， 进水需严格与处理， 膜需定期杀菌清洗。简单的除油机理是乳化油基于油滴尺寸大于膜孔径被膜阻止，而溶解油则是基于膜和溶质的分子问的相互作用， 膜的亲水性越强 ，

6、阻止游离油透过的能力越强，水通量越高。含油污水中油的存在状态 是选择膜的首要依据， 若水体中的油是因有表面活性剂的存在， 使 油滴乳化成稳定的乳化油和溶解油， 油珠之间难 以相互粘结， 则须采用亲水或亲油的超滤膜分离， 为此超滤膜孔经远1 0， 而且超细的膜孔有利于破乳或有利于油滴聚结。 1.2.3高级氧化技术 水处理的高级氧化技术是近 2 O年兴起的新技术。它通过化 学或物理化学的方法将污水中的有机污染物直接氧化成无机物， 或转化为低毒的易生物降解的有机物， 在制药、 精细化工、 印染等有机废水处理中有广泛应用研究， 主要有化学氧化、 湿式氧化、 光氧化、 催化氧化合生物氧化等技术。 1.2

7、.4生化法 生化法主要是通过微生物的新陈代谢过程使污水中有机物被 降解 ， 转化新的生物细胞及简单形式的无机物， 从而达到去除有机物的 目的。生化法是在初级处理基础上进行的二级处理技术，己 经广泛应用于城市污水和印染、 石化、 酿造 、 造纸等工业污水的处 理。在含油污水处理方面近年来也有许多研究，一般要求进入生 化系统前含油15u的油珠基本去除，10u的油珠也去除60%，经二级聚结过滤后，废水中油含量由 25142降至632mg/l，除油效果优于浮选法(出水油含量151mg/l)符合生物处理进水水质要求。此外，与浮选法对比，废渣减少70%，节电30%，水处理成本降低31%。 此工艺具有流程简

8、单，便于操作管理，装置紧凑，占地少的特点，为自动控制创造了有利条件。 聚结过滤法处理低乳化程度含油废水时不需投加絮凝剂，废水中表面性位置较多时，要投加少量的絮凝剂进行破稳聚结。 (2)乳化油废水治理 炼油厂和石油化工厂在生产过程中产生的高乳化程度废水(如柴油碱精制水洗水，重油及污油罐切水，洗槽站洗涤水等)与含油废水相混合时，使本来轻度乳化的废水变成乳化严重，破坏隔油、浮选过程的正常进行，通常采用的加热，酸化和投加破乳剂等处理乳化油废水的方法，分别存在能耗高，加酸 (PH3)药剂消耗量相当大的问题，而且往往破乳效果不理想。有试验表明，采用交流不对称脉冲电絮凝的方法处理乳化油废水取得了良好效果。

9、电絮凝法破乳是利用外电场作用，阳极上的铁被氧化溶出生成活性很强的新生铁离子，并与阴极产生的氢氧根离子作用，形成多价的氢氧化铁，具有很强的絮凝作用和吸附作用。除油以外，对COD也有相当的处理效果。过程的耗铁量以Fe/(油，COD)计为0.030.04。产渣量为少量的0.2%(含水率91%)。(3)微波辐射法处理乳化油废水 微波对乳化油废水进行处理，在微波辐射的作用，乳化液中的离子运动加剧，压缩了双电层。从而降低Zeta电位，起到破乳作用。 2.2.高浓度及难生物降解废水处理 石油化工企业在生产过程中排出的高浓度废水，完善降解性较好的适宜于采用厌氧生物法处理，对生物降解过程有抑制作用或不能生物降解

10、的则采用化学或物理方法处理。 (1)厌氧生物处理 厌氧生物法具有能耗少并可回收生物气作能量源，无机养料需要量少，处理费用低，过剩污泥少等特点，70年代后期至80年代发展的高效生物反应器床层生物量高，适合于处理高浓度废水。此外，厌氧生物过程中的水解发酵阶段有很大的可塑性，经过适当的培养驯化后对于难生物降解的有机物也有相当好的降解效果，在石油化工废水治理中日益受到重视。 (2)化学及物理方法处理 抑制生物降解及难生物降解的高浓度废水是石油化工企业废水处理中的主要难点。这部分废水能否得到妥善处理是影响石油化工企业排水达到排放标准的关键。国内外对此都非常重视，针对具体情况采取措施并开发了一些技术，取得到一定效果。但是，离基本解决还有相当大的距离，需要继续努力进行试验研究开发新技术。 美国J.A.Karoly等开发了循环蒸发-气相催化氧化法处理炼油厂高浓度废水的技术。废水从下端进入到蒸发器，通过换热器循环加热升温后，返回蒸发器通过部分水蒸发释放热量，蒸汽经压缩并和氧混合通过催