石化污水處理技術(shù)分析

第34卷第6期大慶師范學(xué)院學(xué)報Vol.34 No. 62014年11月JOURNAL OF DAQING NORMAL UNIVERSITYNovember ,2014D0I 10. 13356/j. cnki. jdnu. 2095-0063. 2014. 06.013石化污水處理技術(shù)分析丁海燕，李玉堂,武燕,任國領(lǐng),張虹,黃永紅. (大慶師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院,黑龍江大慶163712)摘要:水污染是一個(gè)全球性的問(wèn)題,隨著(zhù)工業(yè)的發(fā)展和工業(yè)化程度的提升而不斷加深。本文通過(guò)對生物法、物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法在石油化工污水處理中研究進(jìn)展的介紹,說(shuō)明了各種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)和使用條件，指出由于污水成分的多樣性，需要綜合運用各種技術(shù)才能達到最佳的處理效果?？傮w而言,今后的發(fā)展方向是研究開(kāi)發(fā)投入少、見(jiàn)效大的污水處理技術(shù)。關(guān)鍵詞:石化污水處理;化學(xué)法;生物法;物理化學(xué)法作者簡(jiǎn)介:丁海燕(1973-),女,黑龍江大慶人,大慶師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院教師,從事遺傳學(xué)及生物技術(shù)研究?；痦椖?黑龍江省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項目(12513004,1 1553005 )中圖分類(lèi)號:X703.1文獻標識碼:A 文 章編號:2095-0063(2014)06-0049-04收稿 日期:2014-06-150引唁水資源的再生、回收和利用越來(lái)越被人們關(guān)注和重視,污水處理技術(shù)的發(fā)展應不僅僅是達標排放,未來(lái)的發(fā)展方向是排供結合，經(jīng)過(guò)處理后的再生水作為自然資源進(jìn)行循環(huán)利用,讓自然生態(tài)中的水形成一個(gè)良性循環(huán)系統。國外在污水處理及回收的開(kāi)發(fā)方面已取得的一些成果值得我們借鑒。他們-方面倡導節約用水,保護和科學(xué)開(kāi)發(fā)水資源,另-方面研究開(kāi)發(fā)了一些污水處理的新技術(shù)，例如日本[1絕緣材料公司.已成功開(kāi)發(fā)--種使用陶瓷膜過(guò)濾器的污水處理系統,該系統適用于中小型污水處理廠(chǎng)。美國AVANTA公司研制開(kāi)發(fā)了SAF (淹沒(méi)曝氣濾池)生物膜法污水處理新技術(shù)。相對DAF( dissoIved air floatation) 工藝,SAF是同等規模DAF法處理污水能力的5倍,同時(shí)能減少建設成本50%,減少運行成本90%以上，據計算,處理1噸污水的費用不到0. 15元人民幣(2]。目前,我國石化水污染處理技術(shù)的研究和應用已經(jīng)取得了進(jìn)展。本文就目前采用的技術(shù),如化學(xué)法、物理法、生物法等進(jìn)行綜述。1生物法1.1好氧生物處理法好氧生物處理是有氧存在下，好氧微生物降解有機物,使其無(wú)害化的一種處理手段。 Scholz 等[3]研究了膜生物反應器,由生物反應器與超濾膜單元相聯(lián)接,油去除率可達99.99%,COD(化學(xué)需氧量)和T0C(總有機碳)去除率分別為97%、98%;王德河等[4]介紹了采用循序間歇反應器(SBR)法為主體的處理工藝,運行結果表明,化學(xué)需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)、固體懸浮物(Ss)的去除率分別達到了95%、98%和95%,并達到了排放標準。1.2 厭氧生物處理法在無(wú)氧的條件下,通過(guò)微生物的協(xié)同作用,把有機物最終分解為CO2和甲烷。各種厭氧工藝成功應用于污水處理的案例屢見(jiàn)不鮮。王慶偉51等人研究表明,在厭氧升流式流化床后應器(IRF)中處理高濃度的垃圾滲濾液,反應器添加陽(yáng)離子和顆粒污泥，能明顯提高有機物中國煤化工系究在中溫.條件下,內循環(huán)反應器(IC)具有高效處理PTA(對苯二甲酸)污水的可IHCNMHG1.3 組合工藝石油化工業(yè)產(chǎn)生的廢水具有污染物種類(lèi)多,含有酚、硫化物等生物抑制物質(zhì)及水質(zhì)情況復雜等特點(diǎn)。厭氧和好氧有效結合的組合工藝要比采用單--的好氧或者厭氧處理工藝的效果好,達到排放要求應用廣泛。陳美榮等人研究”缺氧-兼氧-好氧的二級生物法處理石油化工廢水,出水含油、COD、BOD、MLSS( mixed liquor suspended solids). 分別低于10、100、30、70mg/L。鄒茂榮等人研究[8]水解酸化-好氧生物處理-曝氣生物濾池聯(lián)用的工藝處理石油化工廢水,結果表明出水水質(zhì)好,氨氮、COD的去除率分別為73.4%92.8%,酚類(lèi)、油及硫化物的去除率均在90%以上。關(guān)衛省等人研究[9]采用上流式厭氧污泥床反應器(UASB)加曝氣池的厭氧-好氧組合處理石油化工廢水,污染物去除率高。1.4 膜生物反應器工藝膜生物反應器(MBR)是一種由膜分離和生物處理兩個(gè)單元相結合的一.種水處理技術(shù)。目前在日本.運行的膜生物反應器占全球的66%。在膜分離生物反應器的應用中,98%以上是好氧膜生物反應器,其中55%以上是--體式膜生物反應器。20世紀80年代以來(lái),該技術(shù)愈來(lái)愈受到重視,成為水處理技術(shù)研究的一個(gè)熱點(diǎn)。使用生物法處理廢水,二次污染少、處理效率高具有能耗少、污泥沉降性能好、出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn),但對水質(zhì)要求比較高、運行過(guò)程復雜、適用地區限制等缺點(diǎn)[10]。2物理法2.1 重力分離法重力分離法是比較典型的初級處理方法,它是利用油和水在密度上的差異和不相溶解的性質(zhì)實(shí)現水、油珠與懸浮物分離。這種方法可以去除污水中的部分分散油、重油、油-固體物等不與水溶解的有害物質(zhì),但不能除去污水中的乳化油和溶解油。2.2 過(guò)濾法過(guò)濾法是將污水通過(guò)顆粒介質(zhì)構成的過(guò)濾層,依靠它的截留、篩分、慣性撞擊等作用使廢水中的懸浮物和油分等一些有害物質(zhì)清除。過(guò)濾能去除ss,對COD,BOD高的污水效果不大,而且過(guò)濾的動(dòng)力消耗高，污水處理成本增加。相對于傳統的深度處理工藝,采用轉盤(pán)式過(guò)濾器處理工藝，由于濾布反沖洗時(shí)采用負壓抽吸的方式,不需要反抽吸水池"”。因此對于--般污水處理廠(chǎng)二級處理出水,采用簡(jiǎn)單的工藝處理流程就可大幅提高出水水質(zhì)。2.3 離心分離法在高速旋轉的離心力場(chǎng)中,因固體顆粒污水與油珠的密度大小不相同,承受的離心作用力也不同,從而達到從污水中去除油珠、固體顆粒。常用的分離器是水力旋流。旋流分離器在液固分離方面的應用始于19世紀40年代,現在比較成熟,但在油/水分離方面的探索要遲很多。雖然液液分離與液固分離的基本原理是相同的,但二者設備的幾何結構差別卻比較大。是英國人首先發(fā)明脫油型旋流分離器。20世紀60年代,英國南安普頓大學(xué)Martin'Thew教授領(lǐng)導的多相流與機械分離研究室開(kāi)始水中除油研究。離心分離法的分離器體積小、除油很明顯,高流速易使分散油剪碎,常用于分離分散油,對乳化油的去除效果不太好,而且成本不菲,所以一-般情況下比較適合水量少、場(chǎng)合比較受限制的海上油船、采油平臺[12]3化學(xué)法.化學(xué)處理法是經(jīng)由化學(xué)反應去除廢水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物或將其轉化為無(wú)害物質(zhì)的廢水處理法。以投加藥劑產(chǎn)生化學(xué)反應為基礎的處理單元有氧化還原、混凝、中和等;以傳質(zhì)作用為基礎的有萃取、吸附、吹脫、汽提、離子交換以及反滲透和電滲吸等。和生物處理方法比較而言,高效率、快速,可以除去比較多的污染物。還具有容易實(shí)現自動(dòng)檢測、設備容易操作和控制、便于回收利用等優(yōu)點(diǎn)?；瘜W(xué)處理法能有效地去除廢水中多種有毒的污染物。3.1污水臭氧化處理法在環(huán)境保護和化工等方面廣泛應用。是用臭氧作氧化劑,使用的中國煤化工戈氧氣對廢水進(jìn)行凈化和消毒處理的方法。這種方法主要用于水的脫色,水中鐵:DYHCNMHGMHG的消毒,去除水中酚、異味、臭味、氰等污染物質(zhì),具有反應迅速、流程簡(jiǎn)單、無(wú)二次污染的優(yōu)點(diǎn)。3.2污水電解處理法應用電解的基本原理,使廢水中有害物質(zhì)通過(guò)電解轉化成為無(wú)害物質(zhì)以實(shí)現凈化的方法。3.3污水化學(xué)沉淀處理法是一種傳統的水處理方法,廣泛用于水質(zhì)處理中的軟化過(guò)程、工業(yè)廢水處理等,以去除重金屬和氰化物。向廢水中投加可溶性化學(xué)藥劑，使之與其中呈離子狀態(tài)的無(wú)機污染物起化學(xué)反應,生成不溶于或難溶于水的化合物沉淀析出,從而達到凈化廢水的目的。3.4污水混凝 處理法向廢水中投加混凝劑,其中的膠粒物質(zhì)發(fā)生凝聚和絮凝而分離出來(lái),使廢水凈化的一種方法?；炷悄圩饔门c絮凝作用的合稱(chēng)。凝聚作用是指投加電解質(zhì),膠粒電動(dòng)電勢降低或消除,以致膠體顆粒失去穩定性,脫穩膠粒相互聚結;絮凝作用是指高分子物質(zhì)吸附搭橋,膠體顆粒相互聚結。水溫、pH值、濁度、硬度及混凝劑的投放量等常影響混凝效果13-14]13.5污水氧化處理法氧化處理法幾乎可處理--切工業(yè)廢水,尤其是處理廢水中難以被生物降解的有機物。利用強氧化劑氧化分解廢水中污染物,如酚、氰化物、絕大部分農藥、殺蟲(chóng)劑以及引起色度、臭味的物質(zhì)等。強氧化劑能將廢水中的這些污染物逐步降解成為簡(jiǎn)單的無(wú)機物,也能把溶解于水中的污染物氧化為不溶于水、而易于從水中分離出來(lái)的物質(zhì)。3.6污水中 和處理法基本原理是使酸性廢水中的H+與外加0H~,或使堿性廢水中的0H-與外加的H+相互作用,生成弱解離的水分子,同時(shí)生成可溶解或難溶解的其他鹽類(lèi),從而消除它們的有害作用。4物理化學(xué)方法.4.1膜分離方法美國肯塔基大學(xué)研究出低壓合成膜反滲透技術(shù),這種膜由非纖維素薄膜材料制成,分離壓力為1.0~2. 0M Pa,pH值為2~ 12,對多環(huán)芳烴等去除率為88% ~ 98% [15]。該技術(shù)去除高分子有機物效率高,但運行費用和投資比傳統處理設備高。4.2吸附法纖維活性炭(ACF)于20世紀70年代初問(wèn)世,現在在美國、英國、日本已經(jīng)形成了一定的研究規模[16]。在我國目前還處于研究的階段[17]，中山大學(xué)最早用ACF成功處理了酚醛車(chē)間的廢水。對COD Cr(采用重鉻酸鉀( K2Cr207 )作為氧化劑測定出的化學(xué)耗氧量表示為COD Cr)、揮發(fā)酚.濁度、硫化物、石油類(lèi)等有良好的去除效果。ACF 作為一種新型吸附材料,具有吸附大，速度快,解析速度快等特點(diǎn)。此外,ACF可以長(cháng)時(shí)間使用,可替代粒狀碳,工藝流程相對簡(jiǎn)單,成本比較低,節約水資源[18]。研究高效、節能、環(huán)保的處理技術(shù),系統開(kāi)發(fā)不同工藝的有效組合,是石油化工廢水處理技術(shù)研究的主要內容和發(fā)展方向[19]。水資源的循環(huán)利用,實(shí)施生產(chǎn)清潔化,在源頭和生產(chǎn)過(guò)程中抑制和減少污染物質(zhì)的產(chǎn)生;進(jìn)行有效的末端治理,實(shí)現達標排放。[參考文獻][1]趙立祥.日本的循環(huán)型經(jīng)濟與社會(huì )[ M].北京:社會(huì )科學(xué)出版社,2007:142-203.[2]沈哲,黃劼,劉平養,等.治理農村生活污水的國際經(jīng)驗借鑒一基 于美國、歐盟和日本模式的比較[J].價(jià)格理論與實(shí)踐, 2013(2):10.-12.[4]王德和,曲本亮. 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We described the advantages and disadvantages of various technologies and terms of use. Greatimportance should been attached to the application of a broad range of chemical methods to increase researchefforts. Overall, the future research and development was small investment, big effect of sewage treatment tech-nology.Key words : petrochemical wastewater treatment ;chemical method ; biological method ; physical chemistry中國煤化工MYHCNMH G52