炼油废水处理
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随着炼油工业的发展,炼油厂的原油消耗量也有了很大的增加,而炼油厂在炼油的过程中需要大量的水,其用量大约是原油消耗量的20~50倍,大部分水可以循环使用,但是仍有大量的废水产生,其废水量大概为加工原油量的35%~70%。石油化工废水来源众多,所以造成了废水有以下几种特点:
1、水温较高,许多反应都需要在高温条件下进行,因此排出的废水水温较高。高温废水排入河水中造成水中溶氧量降低,严重威胁水生生物的生存。
2、废水中污染物的成分复杂污染物浓度高(除含油、氰化物、cod、外,还含有多种有机化学产品,如多环芳香化合物、芳香胺类化合物、杂环化合物。大多数能被微生物降解,也有小部分属于难降解物质。)
3、废水中某些污染物例如酚。氰等的毒性较大。
废水中含有大量的烃类、硫化物、挥发酚、氰化物、酸碱等各种高危污染物,若不加处理就排出厂外,那会使环境遭到严重污染,危害人类的身体健康、影响水体复氧等。因此,必须采取有效的处理技术认真处理炼油化工废水,使其完全达到国家规定的排放标准,再排放到环境中。
因此为了更好的处理石油化工废水,让其达到排放标准,我们需要更系统的了解石油化工废水的组成特点。并根据其组成特点,将废水分为几类进行分类收集和处理。
按水质特点,可将废水分为以下几种:
1、含油废水。这是石油炼制废水中排水量最大的一类,水中主要含有原油、成品油、润滑油及少量有机溶剂和催化剂等。水中油多以浮油、分散油、乳化油及溶解油的状态存在于废水中。含油废水主要来自装置中凝缩水、油气冷凝水、油品抽气水洗水、设备洗涤水等。
2、含硫废水。主要来自炼油厂催化裂化、催化裂解、延迟焦化、加氢裂解等二次加工装置中塔顶油水分离器、富气水洗、液态烃水洗、液态烃储罐切水
已及叠合汽油水洗等装置的排水。该排水量不大,但污染物的浓度较高。污水中除含有大量硫化氢、氨、氮外,还含有酚、氰化物、和油类污染物,并且具有强烈的恶臭,对设备具有腐蚀性。当ph值低时,硫化物易分解,放出硫化氢气体,污染环境。该废水不易直接排入集中处理场,而应该进行汽提预处理。
3、含碱废水。废水来自常减压、催化裂化等装置中柴油、航空煤油、汽油碱洗后的水洗水以及液态烃碱洗后的水洗水。废水中含有游离状态的烧碱、石油类及少量的酚和硫等。
4、含盐废水。主要来自原油电脱盐脱水罐排水以及生产环烷酸盐类的排水。该废水中含盐量高、含油量大且含有其他杂质,乳化严重,不易处理。
5、含酚废水。主要来自常减压、催化裂化、延迟焦化、电精致及叠合等装置,其中除催化裂化装置分馏塔顶油水分离器排出的废水含酚很高,约占炼厂外排废水总酚量的半数以上外,其余各装置排出的废水酚浓度较低,但水量较大。该废水如不经过处理,其危害性较大,污染范围广,对人体、农作物、自然水体会带来严重影响。
6、生产废水。主要来源于循环水、冷却水排污、锅炉水排污、油罐喷淋冷却水及无污染的地面水等。该类废水受污染很少,一般cod值小于60mg/l,符合国家或地方排放标准的要求。
7、生活污水。主要来源于生活辅助设施的排水,如办公室卫生间、食堂等。通常可排入污水处理系统统一处理。
炼油厂污水对环境的危害主要表现在对生态系统、植物、土壤和水体的严重影响。炼油污水的性质差异较大,成分复杂,废水指标值较大,利用物理的、物理化学的及化学处理均有一定的处理效果、但都不够理想,最为有效地处理方法
是结合物理的、物理化学的及生物的综合处理法,不仅处理效率高,环境二次污染风险小,更重要的是其处理出水可成为重要的回用水资源,这对缓解水资源紧缺状况有很重要的现实意义。
炼油废水治理工艺流程基本上是在隔油、气浮与生化处理老三套工艺基础上的改进。典型的炼油厂废水处理流程可用图?表示。
在一段时间内保持生化系统连续进水;
③控制和调节PH,可以减少后续处理中和时所需的化学药品量;
④可以防止高浓度有毒物质进入生物处理系统。
⑤同时可以减小物化处理时流量的波动,使废水的排放速度与处理装置的能力相符合。
按照处理原理,可将所有处理方法归分为物理处理与化学处理与生化处理三类。下面简单介绍各种常用的处理方式。
1.物理处理
1.1隔油池--重力法
隔油池是石化废水处理工艺中常见的一种处理装置。依据沸水中悬浮物与水的相对密度不同这一特点除去悬浮物。此法只能除去颗粒较大的水滴或油滴。作为初级处理,成本低但效率一般。例如平流式隔油池是利用相对密度差异除炼油废水中重质部分最有效也是最常用方法之一。它构造简单,除油效果稳定,便于运行管理,但由于池容积大,排泥较困难。
1.2气浮法
气浮法是石化废水处理工艺中又一种常见的处理装置。其原理是利用水中的气泡与细小悬浮物之间相互粘附形成悬浮体浮生到水面,形成泡沫或者浮渣从而被除去。常用于对那些颗粒密度接近或小于水的细小颗粒的分离,作为混合工艺中的初级处理可有效去除炼油废水中的浮油,乳化油和悬浮物。按照气泡产生方式可分为充气气浮、溶气气浮和电解气浮。充气气浮是采用微小扩散板或微孔管直接向气浮池中通压缩空气或采用水力喷射器、高速叶轮等向水中充气。溶气气浮是一种使空气在一定压力下溶于水中并达到饱和,然后再骤然降低压力,这时
溶解的空气便以微小气泡形式从水中析出。溶气气浮又可以根据气泡析出时所处压力的不同分为加压溶气气浮和溶气真空气浮。国内外最常用的气浮方法是加压溶气气浮。通常情况下,加压气浮时废水在有足够空气的情况下可加压到345~483K。
1.3过滤
此法适用于除去浓度比较低的悬浊液中的微小颗粒。在废水处理中,过滤常作为吸附、离子交换、膜分析法等的预处理手段,也是生化处理后的深度处理。根据采用的过滤介质,可分为:
Ⅰ多孔材料过滤
(1)除去较粗大悬浮物的格筛。典型设备如格栅、筛网和捞毛机等。
(2)除粒径细微颗粒的微孔滤材。
(3)反渗透、超滤、纳滤和电渗析等以特别的半透膜为过滤介质的设备。Ⅱ颗粒材料过滤
利用滤料颗粒之间存在的孔隙使水穿过而悬浮物被截留。常用来使处理后水的浑浊度满足用水要求。
1.4吹脱和气提
通过向废水中通入载气,使两相充分接触,废水中溶解气体和易挥发的溶质在气液间传质进入气相,从而脱除污染物质。石化废水中需要进行吹脱和气提处理的两个主要污染物是H2S和氨,它们主要来源于脱硫、脱氮和加氢处理过程中被破坏的有机氮和有机硫组分。苯酚也可以通过此方法脱除,但是效率低于硫和氮。
除上述常用的隔油池-重力法及气浮法及过滤,炼油厂经常用到的废水物理