石油化工廢水處理工藝

1、1 題目： 石油化工廢水處理工藝 專業(yè)專業(yè) ：化學(xué)工藝：化學(xué)工藝 QQ: 542162686QQ: 542162686 2 目錄 3 石油化工廢水概述 1 2 石油化工廢水處理工藝 廢水處理最新進(jìn)展 4 實(shí)例分析 3 1 石油化工廢水概述 n1.1 石油化工廢水來源 n1.2 石油化工廢水特性 n1.3 廢水處理工藝簡述 4 1.1 石油化工廢水來源 石油化工工業(yè)石油化工工業(yè)是以石油和天然氣為原料，通過各種不同工藝途徑制成所需的 油品、化工產(chǎn)品和生活用品. 石油從地下開采出來，經(jīng)過脫水穩(wěn)定處理后進(jìn)入到集輸管線，然后輸?shù)綗捰?廠或油庫，在廠內(nèi)再次進(jìn)行脫水、脫鹽處理，當(dāng)原油中含水量小于或等于 05

2、，含鹽量小于5000mg/L后，方可進(jìn)入到常減壓裝置。在加熱爐內(nèi)將原 油加熱到350以上，然后進(jìn)行常壓蒸餾、減壓蒸餾，分割出汽油、煤油、 柴油、潤滑油餾分，常壓重油和減壓渣油作為二次加工的原料。為了提高產(chǎn) 品質(zhì)量及原油的綜合利用串，在煉油廠還要進(jìn)行二次加工，主要裝置有催化 裂化、鉑重整、加氫、糠醛精制、聚丙烯、焦化、氧化瀝青等多套裝置，由 于這些裝置均采用物理分離和化學(xué)反應(yīng)相結(jié)合的方法，生產(chǎn)過程往往是在高 溫下進(jìn)行的，這就需要消耗燃料及冷卻介質(zhì)(水)。 5 1.1 石油化工廢水來源 石油化工過程中使用的原料、生產(chǎn)過程、產(chǎn)品（包括副產(chǎn)品） 都有可能產(chǎn)生污水，其排出污水的種類和數(shù)量是隨著生產(chǎn)工藝、

3、 生產(chǎn)規(guī)模所采用不同的原材料及產(chǎn)品品種的變化而改變. 石油化工廢水石油化工廢水是石油化工聯(lián)合企業(yè)排出的廢水. 主要來源有： 1)1) 含油廢水 主要來源：工藝過程與油品接觸的冷凝水、介質(zhì)水、生成水， 油品洗滌水、油品運(yùn)輸船壓艙水、循環(huán)冷卻水、油品油氣冷凝 水、焦化除焦廢水及受油品污染的地面水。 6 1.1 石油化工廢水來源 2)2) 含酚廢水 主要來源：常減壓延遲焦化、催化裂化及苯酚-丙酮、間甲酚、雙酚A等生產(chǎn) 裝置。 3)3)含硫廢水 主要來源 ：煉油廠二次加工裝置、分離罐的排水、油品和油氣的冷凝 分離水、芳烴聯(lián)合裝置。 4)4)含氰廢水 主要來源：丙烯腈裝置、腈綸廠聚合車間、紡絲車間及回收

4、車間 排水、丁腈橡膠裝置。 7 1.1 石油化工廢水來源 5)5)含醛廢水 主要來源：乙醛裝置、維綸抽絲裝置、醋酸乙烯裝置、甲醛裝置等。 6)6)含苯廢水 主要來源：制苯車間、苯乙烯裝置、聚苯乙烯裝置、乙基苯裝置、烷基苯 裝置以及乙烯裝置的裂解急冷水洗廢水。 7) 含酸堿廢水 主要來源：煉油廠、石油化工廠的洗滌水，成品罐的切水、鍋爐水處理排水 及酸堿汞房的排放水。 8 1.2石油化工廢水特性 石油化工廢水種類繁多,組成復(fù)雜, 毒性大,抑制生物降解和濃度 高，主要特性如下： 1 1）水量大、水質(zhì)復(fù)雜和變化大 石油化工生產(chǎn)規(guī)模趨向于大型化，因全廠集中處理的污水量就較多，每日排 放的污水量以萬噸計(jì).

5、石油化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中需在加入各種溶劑、助劑、 和添加劑,再經(jīng)過各種反應(yīng),因此,污水成份相當(dāng)復(fù)雜,一個(gè)企業(yè)界排放的污水 中往往含有數(shù)以百計(jì)的化學(xué)組分.石油化工裝置是由數(shù)百臺(tái)(套)設(shè)備組成 的，其中任意一臺(tái)出現(xiàn)問題均會(huì)造成物料排泄而影響水質(zhì). 2)2)有機(jī)污染較嚴(yán)重 石油化工污水所含的有機(jī)物主要是烴類及其衍生物.某些石化裝置排出的高 濃度的廢液經(jīng)過焚燒或其他適當(dāng)方法處理后,COD仍然較高. 3)3)污水中含有重金屬 由于石化生產(chǎn)許多反應(yīng)是在催化劑作用下完成的,一個(gè)大型石油化工廠使用 的催化劑可達(dá)數(shù)十種,因此,污水中往往含有重金屬. 9 1.2石油化工廢水特性 石油化工廢水的一般特性是:A含油;

6、B可生化性較好,BOD5/COD值在0.3- 0.6之間；C 廢水COD一般在600-1200mg/L, BOD5在200-1000mg/L. 表1-1某些石化裝置的污水水量水質(zhì) 10 1.3廢水處理工藝 當(dāng)前,石油化工(包括煉油)廢水治理技術(shù)概括以下三點(diǎn):加強(qiáng)預(yù)處理,提高二 級(jí)處理,配套后處理. 一加強(qiáng)預(yù)處理一加強(qiáng)預(yù)處理 1含油廢水處理(包括高乳化廢水) (1)高分子絮凝劑的研究和應(yīng)用 (2)聚結(jié)過濾除油 (3)乳化油廢水治理 (4)微波輻射法處理乳化油廢水 2高濃度及難生物降解廢水處理 (1)厭氧生物處理 (2)化學(xué)及物理方法處理 11 1.3廢水處理工藝 二提高二級(jí)處理 1.完全混合式加

7、速曝氣池的改造 2.程序間歇式活性污泥過程(SBR) 3.帶選擇器的活性污泥過程 4.A/O生物處理系統(tǒng) 5.工程菌在廢水處理中的應(yīng)用 6.活性生物濾池 7.好氧生物流化床 三三 配套后處理配套后處理 1顆?；钚蕴可锬し?。 2粉末活性炭活性污泥法 3后絮凝法 12 2 石油化工廢水處理工藝 n2.1 物化處理工藝 n2.2 生化處理工藝 n2.3 物化與生化相結(jié)合處理工藝 13 2.1物化處理工藝 14 2.2生化處理工藝 2.2.1活性污泥法 2.2.2生物膜法 2.2.3生物接觸氧化法 2.2.4厭氧生物處理 2.2.5氧化塘 15 2.3 物化與生化相結(jié)合處理工藝 目前，石化廢水處理常

8、將物化與生化處理的工藝結(jié)合起來，物化處理一般作 為預(yù)處理或深度處理；主要還是生化處理工藝的組合，例如，普遍采用的A- O法，即先厭氧處理再進(jìn)行好氧處理（活性污泥或生物接觸氧化），去除COD 效果好。氧化溝也是將厭氧、曝氣、沉淀融為一體的構(gòu)筑物，氧化溝通常采 用折流設(shè)計(jì)，使污水在溝內(nèi)停留時(shí)間較長，分為在段，一段為厭氧，一段為 曝氣，另一段為沉淀，利用進(jìn)水、出水位置和曝氣方式的不同改變每一段在 水處理中的作用，使每一段的微生物發(fā)揮最大的功效，去除有機(jī)物效果良好。 實(shí)例如下： 1 曝氣生物流化床工藝（ABFT） 蘭州石化公司東區(qū)（原蘭州煉油總廠）由固定化高效微生物與JADS曝氣系統(tǒng) 構(gòu)成 16 2.

9、3 物化與生化相結(jié)合處理工藝 2 組合式隔油與兩級(jí)混凝氣浮串聯(lián)工藝 北方某中型煉油廠（南京大學(xué)環(huán)境系設(shè)計(jì)） 3 兩級(jí)生化法和生物膜法相結(jié)合的方法 九江煉油廠污水處理工程 4 混凝-過濾處理采油廢水技術(shù) 臨南油田臨盤廠污水處理工程 17 3廢水處理最新進(jìn)展 n3.1 物理化學(xué)處理技術(shù)最新進(jìn)展 n3.2 生物處理技術(shù)最新進(jìn)展 n3.3 生物法與物理化學(xué)法組合技術(shù)最新進(jìn)展 18 3.1 物理化學(xué)處理技術(shù)最新進(jìn)展 3.1.1高效絮凝浮選技術(shù) 3.1.2磁性粉末凈化技術(shù) 3.1.3濕式氧化技術(shù) 3.1.4光催化技術(shù) 3.1.5絡(luò)合吸附技術(shù) 3.1.6膜處理技術(shù) 3.1.7多效蒸發(fā)廢水回用技術(shù) 19 3.

10、1.1高效絮凝浮選技術(shù) 中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)所開展了水介質(zhì)中分散聚合制備有機(jī)高分子絮凝劑 的研究和開發(fā)工作，以資源豐富、價(jià)格低廉、燃燒值低的風(fēng)化煤為主要原 料，采用水介質(zhì)分散聚合技術(shù)，制備出新型油田三采用廢水處理劑。現(xiàn)與吉 林申大建工公司合作開發(fā)，已實(shí)現(xiàn)300t/a風(fēng)化煤接枝型廢水處理劑的生產(chǎn)， 并在大慶油田進(jìn)行了行產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證。這種采用天然低價(jià)值產(chǎn)物部分代替有機(jī) 原料制備的新型低成本高效油田廢水處理劑，突破了限制我國三次采油技術(shù) 大面積奠定了基礎(chǔ)。該項(xiàng)研究實(shí)現(xiàn)了較大技術(shù)創(chuàng)新，其中采用風(fēng)化煤原位聚 合制備水處理劑的技術(shù)，既避免了強(qiáng)酸和強(qiáng)堿對(duì)環(huán)境的應(yīng)用開辟了一條 途徑，是風(fēng)化煤應(yīng)用和水處理劑合成

11、技術(shù)領(lǐng)域的首創(chuàng)成果。其次，引入風(fēng)化 煤中富含的腐殖油泥漿處理中耗能大、設(shè)備投資大等缺陷。同時(shí)，該項(xiàng)技術(shù) 具有生產(chǎn)工藝簡單、環(huán)保、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)，實(shí)際應(yīng)用前景十分廣闊。 20 3.1.2磁性粉末凈化技術(shù) 一種采用磁性粉末凈化廢水的新方法，可使凈化過程更為有效，并且可減少 處理過程的費(fèi)用。在已廣泛應(yīng)用的活性污泥工藝中，依靠微生物的生長代謝 消耗年廢水中的有機(jī)污染物。隨著細(xì)菌降解掉污染物，它們也聚集成球狀絮 體，并沉淀到處理池的底部。這一過程用于凈化廢水頗為有效，但它不無缺 點(diǎn)，有時(shí)污泥中纖細(xì)的細(xì)菌會(huì)形成簇團(tuán)，妨礙污泥沉降，問題嚴(yán)重時(shí)會(huì)使處 理設(shè)施停運(yùn)。采用活性污泥法的另一重要問題是：細(xì)菌隨污染物

12、的消耗而增 殖，其結(jié)果是產(chǎn)生了過多的、必須花費(fèi)很多費(fèi)用才能凈化和處理的污泥。 日本宇都宮大學(xué)應(yīng)用化學(xué)教授Yasuzo Saka采用一種改進(jìn)的方法解決了上述問 題，即在活性污泥中加入少量磁鐵（Fe3O4）粉末，這樣磁化活性泥可從轉(zhuǎn) 鼓上刮下，并反循環(huán)到處理池中進(jìn)一步利用。Saka領(lǐng)導(dǎo)的研究小組對(duì)處理?xiàng)l 件發(fā)微生物濃度進(jìn)行了精確優(yōu)化，從而不會(huì)產(chǎn)生過剩的污泥。采用該工藝已 很好地處理了城市污水、信息技術(shù)工業(yè)廢水和含磷、含氮廢水等，例如在 2003年底至2005年8月，用16m3磁性活性污泥工藝中型裝置處理城市污水， 在500d的試驗(yàn)中，該工藝過程可有效去除有機(jī)物質(zhì)而產(chǎn)生過多的污泥。 21 3.1.3

13、濕式氧化技術(shù) 為了對(duì)有機(jī)難解廢水進(jìn)行無害化處理，中日合資云南高 科環(huán)境保護(hù)工程公司采用日本大阪煤氣公司開發(fā)的催化 濕式氧化工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備、設(shè)計(jì)、安裝全套設(shè)備 國產(chǎn)化，并建成了30t/d的催化劑生產(chǎn)線，成本僅為進(jìn) 口設(shè)備的50%-60%，并已向日本出口。該技術(shù)利用氧 化催化劑將難降解生產(chǎn)線，該技術(shù)利用氧化催化劑將難 降解的有機(jī)廢水完全無害化分解，處理后的水質(zhì)達(dá)到國 家排入標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)回收利用氧化時(shí)所排放熱能作為工藝 熱源或制蒸汽。該技術(shù)與原有生化處理和焚燒法相比，設(shè)備簡單， 占地面積小，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，不產(chǎn)生硫氧化物，氮氧化物和二 啞英等廢氣，也不產(chǎn)生污泥，是高效環(huán)保型的工藝技術(shù)。 22

14、3.1.4光催化技術(shù) 目前Tio2，納米顆粒光催光催化處理廢水的先進(jìn)性已被公認(rèn)，但如何將TIO2 應(yīng)用于難降解有毒有機(jī)物廢水的產(chǎn)業(yè)化處理過程，卻是光催化技術(shù)在環(huán)保領(lǐng) 域發(fā)展的瓶頸問題。南京工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院完成的TIO2晶須光催化處理難降 解有毒有機(jī)物廢水成套技術(shù)及裝備研究解決了這一難題。該項(xiàng)目通過燒結(jié)法 和離子交換法，成功地俁成出外部具有微米級(jí)尺寸、而內(nèi)部具有納米級(jí)的連 續(xù)光催化廢水處理劑。采用TIO2晶須催化劑的連續(xù)光催化廢水處理裝置的廢 水處理效率與小試相比難以分離、回收及工業(yè)化困難等問題。以TIO2晶須光 催化降解印染廢水，可將未經(jīng)任何處理的印染廢水的COD降至50mg/l以下， 色度小

15、于40倍（稀釋倍數(shù)），并可將苯環(huán)等大分子有機(jī)化合物轉(zhuǎn)化為烯烴類 的化合物。 23 3.1.5絡(luò)合吸附技術(shù) 江蘇南大戈德環(huán)?？萍脊鹃_發(fā)成功一種新型絡(luò)合吸附樹脂，可用熱水脫附 再生，大大降低了化工廢水處理及資源化的成本。該公司采用這種新型吸附 材料建成了30個(gè)示范工程，以每年處理化工廢水3106t計(jì)，可從廢水中回 收化工原料約4106t。與國外同類產(chǎn)品相比，新研制的絡(luò)合吸附材料對(duì)于 芳香磺酸鹽的吸附容量提高了1倍左右，樹脂強(qiáng)度年高50%以上，成功地解決 了在極性有機(jī)溶劑和無機(jī)鹽共存的廢水（COD高達(dá)1.8105mg/l）中,對(duì)芳香 磺酸類有機(jī)物選擇性吸附分離的技術(shù)難題.該棒料是顯著污染.通過開發(fā)

16、多種 分離工藝,可使回收物的價(jià)值能夠抵償或部分抵償操作費(fèi)用,甚至還有盈余. 目前,該技術(shù)已轉(zhuǎn)讓給國內(nèi)多家生產(chǎn)企業(yè)。 24 3.1.6膜處理技術(shù) 日處理3104t石化廢水的回用工程在中國石化分公司投入運(yùn)行， 承擔(dān)此工程建設(shè)的為美國CNC技術(shù)公司和北京分公司投入運(yùn)行，承 擔(dān)此工程建設(shè)的為美國CNC技術(shù)公司和北京賽恩斯物科技公司，采 用浸入式雙膜法進(jìn)行工業(yè)廢水回用處理。這種技術(shù)與外置式雙膜法 的區(qū)別在于不用把廢水進(jìn)行化學(xué)絮凝和沙石過濾，而是直接把超濾 浸入工業(yè)廢水中，經(jīng)過一級(jí)處理后，再利用反滲透膜進(jìn)行二級(jí)處 理，出水可回用于生產(chǎn)流程。該方法工藝流程短，運(yùn)行成本低，系 統(tǒng)使用壽命長，維護(hù)方便。 絡(luò)陽石

17、化總廠采用新加坡諾衛(wèi)公司的膜裝置處理化纖廢水獲得成 功，設(shè)計(jì)廢水回用能力為200T/H。處理后廢水的水質(zhì)已達(dá)到或優(yōu) 于循環(huán)水用水標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了化纖水回用的目標(biāo)。 25 3.1.7多效蒸發(fā)廢水回用技術(shù) 環(huán)氧丙烷生產(chǎn)中的廢水處理是個(gè)世界性的難題。國內(nèi)共 有十多家環(huán)氧丙烷生產(chǎn)企業(yè)，均采用氯醇工藝，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的 含氯化鈣廢水腐蝕設(shè)備，嚴(yán)重污染環(huán)境。 目前國際上對(duì)該廢水均對(duì)該廢水均采用加新鮮水稀釋后再 進(jìn)行生化處理的方式，處理1T廢水需用1.5t新鮮水,且處 理后的廢水因含量高而無法回用,嚴(yán)重浪費(fèi)水資源. 山東東大化工公司和廣州環(huán)萬代環(huán)境工程有限公司共同投資、 設(shè)計(jì)和建設(shè)了廢水回用工程，將環(huán)氧丙烷皂化

18、廢水進(jìn)行 多效蒸發(fā)，將廢水中的氯化鈣濃縮到65%-70%（質(zhì)量 分?jǐn)?shù)），加工為成品出售。該工程實(shí)施后每天節(jié)約稀釋水6000t 26 4 實(shí)例分析 中國石化總公司的石化污水處理組合工藝 1預(yù)處理 2組合工藝 27 4 實(shí)例分析 1 預(yù)處理 （1）水質(zhì)水量調(diào)節(jié) 石化污水預(yù)處理流程如圖4-1，調(diào)節(jié)池1一般高設(shè)在主流程內(nèi)，停留時(shí)間按 照水質(zhì)變化周期來定，一般為812h巧玲瓏.調(diào)節(jié)池1內(nèi)應(yīng)設(shè)混合攪拌措 施，攪拌措施可采用空氣攪拌、機(jī)械攪拌，水量小的可采用水力循環(huán)攪拌. 進(jìn)水出水 圖4-1石化污水預(yù)處理流程 28 4 實(shí)例分析 (2)中和 石化裝置中常常排放大量的酸性污水和堿性污水，通常可以利用這些廢酸

19、和廢堿相互中和，有時(shí)也向酸、堿污水中投加中和劑.這些污水通常在排 出點(diǎn)進(jìn)行中和處理.pH值控制系統(tǒng)組成見圖4-2. 29 4 實(shí)例分析 (3)除油 石油化工污水處理常采用的除油設(shè)施有平流隔油池、斜板隔油池、加壓溶氣 氣浮、射流氣浮、誘導(dǎo)氣浮、粗?；鞯仍O(shè)施. 對(duì)于重油成分原料裝置排出的污水要慎重選用斜板隔油池,因重油黏度大,附 著力強(qiáng),易造成斜板堵塞.如果選用,斜板間距要大些,傾角也要大些.同時(shí),在 工程中要考慮起吊和沖洗設(shè)施,以便定期或隨時(shí)沖洗.目前在石化行業(yè)中運(yùn)用 較普遍也較為成功的,還是帶有刮油、刮泥設(shè)備的平流隔油池,以及加壓溶氣 氣浮池. 30 4 實(shí)例分析 （4）脫硫化物 石油化工污水中如硫化物含量過高，會(huì)腐蝕設(shè)備，進(jìn)入生物處理裝置會(huì)影響 生物處理過程中微生物的活性。因此，污水含硫化物濃度過高時(shí)，要采取脫 硫措施。常用的脫硫方法有蒸汽氣提和空氣氧化法。 31 4 實(shí)例分析 （5）高濃度COD和BOD污水 有些石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中會(huì)排出濃度很高的污水（COD、BOD均以數(shù) 千甚至數(shù)以萬mg/L計(jì)），需要預(yù)處理，使石油化工綜合污水的COD不大于 10001200mg/L,以便進(jìn)行有效的生物處理。 32 4 實(shí)例分析 （6）含有機(jī)金屬離子及有害物質(zhì)污水 石油化工污水中經(jīng)常含有重金屬離子及對(duì)生物處理有