石油工业含硫污水处理研究

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能源环保与安全
一、石油工业污水概况
１．含硫物质来源及存在形式
伴随着石油开采进行，地下水（或人工注水）与原油不断流出地面，进入原油集输管网最终汇入脱水系统，在原油脱水后大量含油污水就产生了。

无机有机盐类、含硫化物、固体悬浮物、有害气体等成分就存在于含油污水，我们也俗称石油工业污水。

在石油工业废水中，硫的主要存在形式主要是有化合机物和无机化合物两种。

其中，有机化合物中含硫物质绝大多数可溶于原油当中，主要代表性物质有：石油磺酸、硫醇、含硫酚类等，因废水中含有少量原油，故这部分有机含硫物质也存在于石油工业废水当中。

另一部分无机含硫化合物中主要以分子和离子态存在于废水当中，如：Ｈ２Ｓ、ＨＳ－、　Ｓ２－、ＳＯ４２－等。

２．废水中含硫的危害
石油工业污水中如果含硫及其硫化物，其危害是非常巨大的。

具体归纳为以下几个方面：
（１）设备和管道
含硫废水对管道和设备的危害主要是以Ｓ２－的作用实现的。

硫酸盐还原菌（ＳＲＢ）会把高价态的硫还原为低价态的Ｓ２－。

一方面，Ｓ２－会夺取Ｆｅ２＋使钢铁设备的表面出现一定的腐蚀，造成穿孔；另一方面，Ｓ２－　和Ｆｅ２＋结合形成ＦｅＳ沉淀，在管道和设备内部结垢，进而形成堵塞，影响生产工艺。

（２）水质处理
石油工业污水中往往带有恶臭的气味。

其中一部分就可能含有Ｈ２Ｓ气体，硫酸盐还原菌（ＳＲＢ）的繁殖也会产生Ｈ２Ｓ气体，臭鸡蛋气味，具有很强的毒性。

同时ＳＲＢ　的滋生繁殖会使水发黑发臭、悬浮物增加、水质变差，增加了随之处理的难度。

二、油田污水中硫化物的常规处理方法
当前，各石油工业对含硫污水处理的方法大致可以分为三大类：物理法、化学法、生化法。

１．氧化法
顾名思义，该法利用通过加入高效催化剂利用空气中的氧气将废水中的有机物和还原性物质氧化的处理方法，将废水中的Ｓ２－　氧化形成高价态硫，消除Ｓ２－
石油工业含硫污水处理研究
蒲　草 南充职业技术学院
【摘　要】石油工业所产生的废水中以硫化物的形式普遍存在。

含硫废水不仅恶臭难耐，污染环境；更为重要的是它能使油气管线受到腐蚀、结垢、使聚合物驱替效率抵消，工艺处理复杂等一系列难题。

本文旨在对石化工业含硫废水特性综合分析的基础上对国内N油田S处理站含硫污水的处理实例进行研究，进一步深化利用化学方法处理含硫废水的技术研究评价。

【关键词】含硫废水；石油工业；技术研究
污染，是一种处理含硫废水的常规方法。

根据目前。

常规使用的氧化剂类型，主要有以下三种：
（１）臭氧氧化　利用臭氧的强氧化性进行城市给水消毒已有近百年的历史，反应速度快，无二次污染，臭氧虽然是性价比较高的强氧化剂，在一些水处理方面应用广泛（如给水、城市污水等），但是需要通过发生装置产生臭氧，由于石化行业的特殊性，对臭氧发生装置有较高的要求。

（２）高锰酸钾氧化　高锰酸钾是是一种无机强氧化剂，有ＫＭｎＯ４参加的氧化还原反应，其机理相当复杂，且反应种类繁多，影响反应的因素也很多，因此，对同一反应，介质不同，其反应机理也可能不同。

高锰酸钾氧化对投加量的控制严格。

ＫＭｎＯ４　投加量过多，会导致水质色度增加，而且会增加水中Ｍｎ２＋的含量；投加量过少，又会影响处理效果。

（３）次氯酸钠氧化次氯酸钠（漂白液），是一种高效氧化剂和含氯消毒剂。

它生产工艺简单、价格低廉，在水中以ＨＣｌＯ　和ＣｌＯ－　两种形态存在，而且ＨＣｌＯ　极不稳定，容易分解出新生态氧，新生态氧的氧化能力很强。

由于ＮａＣｌＯ　溶液的氧化能力强、反应效果好，ＮａＣｌＯ　广泛应用于造纸、纺织等许多方面。

但是反应后有氯臭，产生二次污染，且对金属器械有腐蚀作用。

（４）双氧水氧化 双氧水是目前石化行业最受欢迎的处理含硫污水氧化剂。

其主要特点有氧化性强，处理效果好，反应产物无毒无害，无二次污染自身分解产物为水和氧气。

是公认的绿色氧化剂。

双氧水处理费用经济合理，所需药剂和材料易得对使用双氧水处理的含硫化合物、酚类和氰化物等工业污水有明显的处理效果。

２．　化学沉淀法
化学沉淀法是指利用硫酸亚铁做沉淀剂，使硫离子转化为难溶于水的硫化物沉淀过滤而去除。

该法生成的沉淀物颗粒沉淀性能较好，后续分离容易。

缺点是硫酸亚铁投加量较大，处理费用较高，因而，其利用也受到一定的局限。

３．　中和法
该法是硫离子在酸性条件下转化为Ｈ２Ｓ气体，它属于酸性气体；利用碱性氢氧化钠溶液中和吸收，生成硫氢化钠进行回收。

中和法也叫碱液吸收法。

由于过程生成了Ｈ２Ｓ气体属酸性，易于腐蚀设备，因此，该法对设备密封性、抗腐性等要求较严格。

三、现场案例
ＨＺ油田Ｙ处理站，外排污水流处理合格后直接排入河流，环境污染问题非常敏感，在污水治理问题上不允许存在任何死角，在我国历史上曾有含油污水处理不合格情况，造成一系列重大环境隐患。

高含硫污水物质主要包括有硫类、氨类、烃类、酚类等，其中最主要的恶臭物质是硫化氢，各种低分子（Ｃ１￣Ｃ３）的硫醇、硫醚、二甲基二硫等。

含油污水水质详见表３．１。

物质单位含量物质单位含量石油类mg/L 60~80硫化氢mg/L ＞35CODcr mg/L 3200~3500甲硫醚ng/L 85~95硫化物mg/L 530~660乙硫醚ng/L 50~70挥发酚mg/L 20~45二甲二硫ng/L 35~45
表３．１　高含硫污水水质成分
通过分析ＨＺ油田Ｙ处理站污水水质，发现其含油污水中含硫多以Ｓ２－离子态存在。

ＨＺ油田Ｙ处理站含油污水中含硫一直很高（７０～８０　ｍｇ／Ｌ），经过氧化工艺处理后一级污水处理后仍居高不下（在５～１２　ｍｇ／Ｌ　之间），这加重了油田的后续处理生产负担。

也为处理污水的直接外排，污染环境埋下了隐患。

能源环保与安全
图３．１可知，先前使用常规氧化剂对污染物的去除不能较好满足污水后续处理要求，并通过模拟活性污泥法试验表明双氧水对污水可生化性提高能力一般，可生化性有待提高。

鉴于污水特性，ＨＺ油田Ｙ处理站改进污水除硫处理工艺新型高级氧化剂（ＸＨＹ）。

相比之前处理效果，取得了明显进步。

含油污水中含硫量进一步下降，从而为后续处理大大减轻了负担，为达标污水排放奠定了基础。

为此，选用常规氧化法与改进污水除硫处理工艺新型高级氧化除臭剂（ＸＨＹ）法对ＨＺ油田Ｙ处理站含硫污水进行除硫实验，在实验中加入了新型氧化剂ＸＨＹ，结果见图３．２。

经过处理后的污水含硫量为５￣１２ｍｇ／Ｌ。

比较先前工艺大大降低了污水中含硫的量，大约为８５％以上，处理后水质也较原工艺处理后有较大提高。

四、结束语
１．通过上述实验，ＨＺ油田Ｙ处理站含硫污水改进污水除硫处理工艺新型高级氧
化除臭剂（ＸＨＹ）法。

实验证明新型高级氧化剂ＸＨＹ对高含硫恶臭含油污水的治理具有特殊高效功能，处理后的水质完全满足进生化要求。

新型高级氧化剂ＸＨＹ对比于常规型氧化剂试剂相比具有更好的针对性、高效性、工业实用性和经济性。

２．任何污水的处理都不是单纯地依靠某一种药剂的运用，而使其达到合格合规的水平。

污水处理既要综合实施治理，也要依靠科学注重各种处理剂的协同运用，才能使其得到合理的利用。

参考文献：
[1] 高含硫废水受控氧化的混凝强化研究[J]. 王兵,陈丹丹,任宏洋,李永涛,王丹,林奇. 工业水处理. 2016(07)
[2] 气田高浓度含硫废水的化学氧化处理[J]. 杨德敏,袁建梅,谢崇文,王兵. 环境工程学报. 2014(11) [3] 废水中硫化物的去除技术[J]. 陶寅. 环境污染与
防治. 2005(04)
还可以在企业内部，树立典型，曝光浪费，也会对员工的行为进行一定引导与约束。

７．加强安全管理。

生物化工企业生产时，很容易受到外界因素的干扰而产生安全事故，如爆炸、气体泄漏、等，这些事故的出现，不仅对工作人员的生命安全造成严重威胁，影响企业的经济效益，而且还会产生很多污染物，进而对环境造成破坏。

以安徽省安庆市大观经济开发区的安庆万华油品有限公司爆炸事故为例，导致５人死亡，３人受伤，经济损失将近８００万元，罂粟油、亚硝酸钠等材料燃烧时，产生了大量浓烟与ＣＯ
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等。

因此，想要达到节能环保的目的，生物化工企业还应加强生产场所的安全管理。

由于生物化工生产材料很多
为易燃易爆物品，因而禁止明火的进
入；在仓库、生产车间等区域的显著位
置，设立警示牌，给予相关人员提示；
严格对整个生产场所进行检查，及时发
现其中存在的隐患等。

综上所述，生物化工生产的过程
中，不仅会消耗大量资源，而且还会对
环境造成较大破坏，不符合可持续发展
理念。

所以，生物化工企业生产时，
应加强节能环保的重视程度，从资源利
用、技术创新、安全管理等多方面出
发，不断对生产过程进行优化，以改善
现代生物化工生产的不足。

参考文献：
[1]王潇.化工工艺设计的安全问题及节能环保措
施研究[J].化工设计通讯，2017，16(10)：87.
[2]盛冬春.现代化工工艺中节能降耗常见技术探
究[J].化工管理，2017,23(35)：44.
[3]曾佑群.浅谈如何做好中小化工企业的环保工
作[J].资源节约与环保，2019,11(4)：208-208.
[4]石俊友，王红梅.生物化工企业节能减排与发
展循环经济[J].化工管理，2019,02(15)：69.
[5]吴冬香，楼佳明，冯大龙.探讨自动化仪表
在生物化工生产中的应用[J].石化技术，2019，
26(02)：282.
[6]李剑英.节能减排与低碳经济助推生物环
保产业发展迎来新机遇[J].化工设计通讯，
2017,17(10)：135.
作者简介： 刘文 （ 1988—）男 ，汉族 籍贯：
江苏丰县 学历：本科 单位：南昌大学 研究方
向：生物化工。

（上接第61页）
来获取图像并执行除杂算法，处理结果由次线程送出。

同时开辟两块同属性的连续内存，一块实时地存储图像数据，另一块则用来处理图像数据。

两块内存并行操作，加快了数据的存储与处理速度。

２．快速通信技术的实现。

ＣＣＳ和现场控制机要保持实时、稳定的通信，因此，程序中我们采用ＴＣＰ／ＩＰ协议，并将Ｓｏｃｋｅｔ设置为面向连接的ＳＯＣＫ＿ＳＴＲＥＡＭ。

对于发送或接收时单个数据报的最大长度，ＴＣＰ默认为１４６０Ｂｙｔｅ。

而在ＳＯＣＫ＿ＳＴＲＥＡＭ方式下，如果单次发送数据超过１４６０Ｂｙｔｅ，ＴＣＰ将分成多个大小合适的数据报传送，而在对方接收到的将是一个数据流，需要增加断帧的判断。

尽管编辑注册表可以改变默认值的大小，但Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ认为１４６０Ｂｙｔｅ是最佳效率的参数，不建议修改。

而且，Ｎａｇｌｅ算法也降低了数据报的发送速度，这是因为数据包在网络上发送前因Ｎａｇｌｅ算法将会有３００毫秒的延时。

所以关闭
Ｎａｇｌｅ算法是有利于提高传输速度的，其
函数为：
ｉｎｔ　ｂＮｏｄｅｌａｙ＝１；
ｓｅｔｓｏｃｋｏｐｔ（Ｓｏｃｋｅｔ，ＩＰＰＲＯＴＯ＿
ＴＣＰ，ＴＣＰ＿ＮＯＤＥＬＡＹ，（ｃｈａｒ＊）＆ｂＮｏｄｅｌａｙ，
ｓｉｚｏｅｏｆ（ｂＮｏｄｅｌａｙ））；
在次线程中我们每隔２秒调用ＰＩＮＧ
函数来侦测网络是否连接。

如果没有，
次线程发出消息并进行重新连接。

３．多点获取图像。

烟叶在分拣前摊
薄均匀，才能使除杂效果好，误剔率
低。

但工业现场由于时间有限，烟叶在
摊薄机上得不到足够的摊薄，致使厚
薄不均。

为减少此影响，我们采用四个
ＬＳＣ对上下两个方向的烟叶进行图像扫
描，图像数据分别经过除杂算法鉴别以
确保杂物不漏拣。

五、结束语
本系统大大提高了烟草设备的自
动化、智能化水平，更重要的是它改善
了工人工作环境，远离烟尘，噪音。

而
且，其操作界面直观，友好，简单方
便。

该系统已经顺利的通过了国家烟草
局验收，各项指标都达到国外先进系统
水平，现已成功为多家烟草企业所应
用，工作稳定，运行良好。

此外，系统
稍作改进也可以应用食品等其他领域，
具有广阔的开发前景。

参考文献：
[1]张友生.远程控制技术[M].北京:电子工业出版
社，2002
[2]赵荣椿等.数字图像处理导论[M].西安:西北工业
大学出版社，2000年
[3]白中英.计算机组成原理(第三版)[M].北京:科学
出版社，2000
[4]汪晓平，钟军等.网络通信协议分析与应用实
现[M].北京：人民邮电出版社，2003
[5]刘军，钟先信等.烟草在线异物剔除系统[J].计
算机测量与控制.2003.11(2)
（上接第44页）
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