石化污水处理方案

石化污水处理方案

石化污水处理

以石油为原料， 在生产基本有机化工原料合成塑料、合成橡胶、合成纤维等工艺过程中所产生的污水， 称为石油化工污水。按照石油化工污水中含有污染物质的性质分为有机石油化工污水、无机石油化工污水、综合石油化工污水。石油化工污水具有量大、成分复杂、浓度高等特性。据不完全统计， 1999 年我国 31 个重点大中型石油化工联合企业共排出石油化工污水量达280000， 其中主要含有油、硫、酚、氰、硝基物、胺基物、芳烃及汞等重金属类有毒物质。

一、膜蒸馏技术处理石化废水

石化废水排放量大、成分复杂,对环境的危害相当严重。开发新型废水治理和回用技术,解决现存废水的治理难题,是环保技术的发展方向。 1高盐度废水的处理 1.1 浓水的处理

目前的实际产水率不足70%,30%多的浓 盐水直接排放,不仅加重了环境污染,而且还浪费 了大量水资源。为降低的浓水排放量,国内外 科研人员进行了大量研究,效果都不理想。近年 来在浓水回用领域得到极大关注。王军 等在内蒙古达拉特旗火电厂完成了的中试 研究,取得显著效果。采用对火电厂的浓 水进行处理,当控制膜热侧浓水的为5、浓 缩倍数为10倍、连续180h的运行中,膜通量始终 保持在8(m2·h)左右,出水电导率稳定在 3μ左右。这表明,采用处理浓水在 技术上是可行的,通过构建 集成系统,不仅 可大幅度降低的浓水量,同时还显著提高了水 资源利用率,具有较好的环境和经济效益。 1.2油田高盐废水的处理

目前,我国油田废水的排放量较大,废水温度 和含盐量一般较高。采用进行油田废水脱盐, 基本无需额外加热即可满足工艺要求,有效利用了 废水余热,达到节能降耗的目的。王车礼等开展 了处理江苏油田高盐废水的实验室研究。实 验结果表明淡化油田废水的膜通量随膜下 游真空度的增加而增大,当真空度超过某一临界值 后,膜通量会急剧增加。当废水含盐量大于220 时,产水电导率明显增加,各次实验的脱盐率均高 于99%。 1.3循环水排污水的处理

我国石化企业的循环冷却水量约占石化总用 水量的7080%。冷却水在循环使用过程中,水 质不断劣化,致使设备结垢或腐蚀。为了防止结 垢,目前的方法是向循环水中加入大量缓蚀剂、阻垢剂等化学药剂,不能从根本上解决盐与有机物浓 缩引起的各种问题,并且投加各种药剂的处理费用 高,容易产生新的污染。采用处理循环水排污水,可有效提高浓缩倍数,降低循环水的新鲜水用 量,减少污水排放。2005年国内就有了相关专利。和等方法相比,采用可减少甚至取消缓蚀剂、阻垢剂的使用,彻底改变现有工业循环 冷却水的运行及处理方式。此外,还可回收工业余热,实现水资源和能源的高效利用。

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1.4环氧树脂行业废水的处理

环氧树脂废水难于处理,目前多数己建成的二 级生化处理装置闲置或处理不达标。环氧树脂行 业基本上没有开展废水回用,水资源浪费严重。李盛姬等根据清污分流的原则,将环氧树脂生产过 程中的洗涤废水采用生化处理后达标排放,对高盐 度的母液采用—蒸发—结晶集成技术进行实验 室研究,回收的氯化钠达到国家日晒盐的标准 与蒸发出来的水回用于洗涤水。解决了传统生化 方法的难题,利用蒸发过程的蒸汽冷凝水余热或环 氧树脂生产过程的废热作为热源,节省了能耗,回收了氯化钠,不但降低污染程度,又有一定的经济效益。 2含挥发性有机物废水的处理 2.1含氰废水的处理

氰化物毒性极强,含氰废水必须经过达标处理 后才能排放。采用传统方法(如焚烧法、氯碱法、臭 氧法、生物法等)处理含氰废水,氰化物通常会被分 解破坏,有的且造成二次污染(如焚烧过程中产生 大量二氧化碳和氮氧化物,生物处理将氰化物转化 为二氧化碳、氨或甲酸、甲酰胺等)。为了解决传统 方法的缺点,一种比较新颖的处理方法———化学吸 收膜蒸馏(也称膜吸收),受到极大关注。柴晓利 等以溶液为吸收液,利用化学吸收膜蒸馏 进行含氰废水的实验室研究,对氰化物进行了回收 利用,且不造成二次污染,能耗低,投资少,易于工 业化。 3.2.2含酚废水的处理 张凤君等采用化学吸收膜蒸馏进行含酚废 水的实验室研究,以溶液为吸收液,45℃、 ≈0时,经处理苯酚质量浓度由5 000μ降 至50μ以下,苯酚的去除率达95%以上。秦 操采用处理含酚废水,在较低进料浓度、 12、50~60℃、进料流量60、冷侧压力 · 5.33时,膜通量超过30(m2·h),离子截留 率和苯酚去除率均在90%以上。 3.2.3丙烯腈废水的处理

沈志松等开展了分离净化丙烯腈废 水的实验室研究,取得满意结果。他们将冷凝液经 过二次浓缩,在冷侧进行分步冷凝,先用温度 较高的冷却水冷凝分离掉气相中的水,然后用冷冻 盐水冷凝回收丙烯腈。在实验室研究基础上,又进 行了中试研究,虽然中试的效果与实验室有所差 距,但通过中试取得了许多经验和数据。实验结果 表明处理丙烯腈废水技术上是可行的,丙烯 腈的去除率达99%,最低出水质量浓度在5 以下,达到排放要求。 2.4低碳醇废水的处理

也可用于回收废液中的低碳醇类,目前尚 处于实验室研究阶段。马玖彤等采用进行 甲醇废水的实验室研究,10.00的甲醇溶液经处理后可降至0.03以下,达到国家排放标准。 等在实验室用分离异丙醇-水溶液, 以N2作为吹扫气体,将异丙醇的质量分数从3%提高到10%,异丙醇最大分离系数为10~25。 2.5脱除回收废水中的氨

近年来,控制或去除废水中的氨氮是环境领域 的研究热点之一。膜分离技术的发展,为氨氮废水 的处理提供了新的思路。唐建军等采用化学 吸收膜蒸馏进行了脱除水溶液中氨的实验室研究, 结果表明,化学吸收膜蒸馏可

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脱除水溶液中的氨。 郝卓莉等采用化学吸收膜蒸馏在实验室中处理 焦化厂剩余氨水中的氨氮及挥发性酚,取得良好效 果,氨的去除率高达99.7%,回收率99.5%,能源 费用仅为蒸馏法的4.36%。 二、石化乙烯工业废水处理技术 适用范围：石化化工乙烯等工业废水处理 1基本原理

以纯氧曝气装置为主，辅以前处理（初沉后再进人匀质调节池，可以有效避免大量对纯氧生化处理的影响）和后处理（缺氧接触氧化）的废水高效生化处理工艺技术，适用于14—30万吨／年乙烯装置及配套工程的生产、生活污水和污染雨水的处理。经处理后排放水达到污水综合排放标准（8978—1996）一级标准。 本技术由预处理、生化处理、污泥脱水焚烧三个部分组成。

预处理由沉砂池、沉淀池、匀质调节池和事故排放水池组成。污水经沉砂、沉淀后进入匀质调节池，同时在匀质调节池中辅以空气搅拌，对匀和水质、防止污泥沉积起到良好作用。匀质调节池设盖板和排风系统，将有气味的气体引至高空排放。

生化处理采用纯氧活性污泥法（技术），该技术原属于美国力公司的专利技术。系统工艺的主要特点是： （l）供氧能力强，能维持混合液中溶解氧的浓度，高达4—8／l，甚至更高。而一般空气曝气法只能达到2／l左右；

（2）曝气时间短，曝气池容积至少比空气曝气法缩小一半以上； （3）能耗比空气活性污泥法省10—20%； （4）环境好，无二次污染。

污泥处理系统采用浓缩、脱水、焚烧工艺，污泥得到彻底处理，消除了二次污染。 2技术关键

本技术关键是以纯氧活性污泥法为主（目前已实现了国产化），以预处理和生物膜法为辅的处理工艺，适用于一般生化处理难以达标的工业废水处理，对石化乙烯污水的稳定处理达标有广阔的应用前景。 典型规模 1200m3／h 主要技术指标及条件 技术指标 进水水质：

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≤ 650-700／L 5 ≤ 300-330／L ≤ 100-150／L 6—9 油＜30／L 出水水质：

＜100／L 5＜40／L ＜30／L 6—9 油＜3／L 条件要求：

进水油含量＜30／L。 3主要设备及运行管理

主要设备：纯氧曝气机、刮吸泥机、污泥脱水机、加药机等。 4运行管理

自动控制，连续运行，管理方便。 三、石化污水处理工艺流程的确定 1 国内污水处理情况

（1）扬子石化污水处理。采用厌氧＋好氧工艺，经过多年改造现已由（上浮厌氧污泥床）改为厌氧复合床。即向池内添加软性填料，使厌氧池的运行基本保持稳定。由于软性填料本身不耐用，几年需要更换一次，厌氧污泥易流失等原因致使影响处理效果。所以，出水达不到国家排放标准，还需排放至下一级污水场继续处理。 （2）仪征化纤污水处理。采用厌氧＋空曝工艺，所采用的厌氧池是带三相分离器的厌氧生物滤池，即＋纤维滤料（软性填料）进水经过脉冲发生器间断进水，保持配水系统布水均匀。其为中温型、敞开式结构，冬天不需保温。该系统设置了较大容积的调节池，停留时间为3．5天，避免了系统受到冲击。厌氧＋普通空曝之后，出水在600左右，仍需排放到总厂污水处理进行再处理。

（3）乌石化污水处理采用两段普通空曝工艺，虽然处理后的污水可达到国家排放标准，但是停留时间长、占地大、能耗高、污泥产量大、处理成本高。 2选择主体工艺

从上面的比较可以看到，两段空曝工艺达能实现达标排放，但聚酯工程污水处理是在老厂区依托现有处理设施扩建。如果采用两段空曝方案必须全部占用化工厂的后期雨水池，这样以来，会破坏后期雨水池的隔油作用，有可能使排放的雨水油含量超标，引发新的环保问题。而且根据公司多年的污水处理运行经验，一级处理不宜采用普通空曝法。前些年在使用普通空曝法工艺对高浓度的废水进行预处理时，经常发生污泥膨胀引起的污泥流失现象，尤其是在受到冲击的情况下更是如此。而在1986～1989年将普通空曝法改为安装软性填料的接触氧化法后，基本上避免了污泥膨胀引起的污泥流失现象，耐冲击负荷的能力较强，污泥生成量少，所以此次扩建

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一级处理仍采用接触氧化法。

另外，石化污水处理场从1986年开始使用纯氧曝气活性污泥法处理废水，一直保持了较高的处理综合合格率，多年来积累了大量的运行经验。以氧气代替空气，由于氧气分压大，转移率高，能使曝气池内溶解氧维护在6～8之间。在这种高浓度的溶解状况下，能产生密实易沉的活性污泥，即使污泥负荷达1．0也不会发生污泥膨胀现象。由于污泥密度大、易于沉淀浓缩、在曝气池内污泥浓度可达5～7，从而增大了容积负荷，缩短了曝气时间。与空曝相比纯氧曝气具有高效、低电耗、占地面积小、剩余污泥少的特点。而且在污水处理场扩建之前，邻近空分厂的制氧装置也进行了扩建，有充足的氧气资源可利用，所以二级处理采用纯氧曝气。 3纯氧曝气装置选定

纯氧曝气部分是工艺流程中的关键部分，常见的纯氧曝气有密闭式纯氧装置和敞开式纯氧装置两种，表1列出了处理水量为800m3、进水为1500时，这两种纯氧装置所需要的各种条件和基本数据。

敞开式工艺控制简单、不会因产生可燃气体等原因给装置的运行带来危险性，但其各项工艺性能指标比密闭式稍差，还存在喷咀容易被聚酯污水中带来的纤维类杂物堵塞等严重问题。而公司密闭式纯氧曝气工艺装置自1986年以来一直在公司供排水厂稳定进行，作为高浓度石油化工污水的二级处理，其较强的抗冲击能力、优良的出水水质及长周期无故障的运转性能已为国内环保界认可。因此，新建纯氧曝气装置仍选用公司密闭式纯氧装置。

4聚酯工程污水处理工艺流程 4.1 工艺流程

通过调研和分析，将聚酯二阶段工程污水处理主体工艺确定为接触氧化＋纯氧曝气，加上其他配套工艺，最终确定的工艺流程见图1，主要参数见表2。

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