浅析石油化工厂废水处理的一般方法及流程

（天津市化工设计院，天津 300193）

长久以来，石油化工厂排出废水的处理是个世界性的综合难题，这是因为该废水所含的各种污染物质较难溶解，浓度也较高，因而给环境造成的污染非常严重。众所周知，石油化工废水种类繁多，除含油废水采用一般治理方法外，对于特殊废水应有针对性地进行治理。

1 石油化工废水的分类及特点

1.1 分类：炼油厂及石油化工厂废水分类见表1

表1

1.2 炼油厂废水的特点

①废水排故量大。

②废水组成复杂。炼油及石油化工废水除含有油、流、酚、氰化物、COD外，还含有多种有机化学产品，如多环芳烃化合物、芳香胺类化合物、杂环化合物等。废水中的主要污染物，一般可概括为烃类和可溶解的有机与无机组分。其中可溶解的无机组分主要是硫化氢、氯化合物及微量的重金属；可溶解的有机组分大多能被微生物所降解，亦有小部分难以生物降解[1]。

废水中所含氮、磷等营养成分往往不均衡。废水水质随加工原油的性质及工艺过程和方法不同而变化很大。正常生产排放的水质与开、停工初期及检修期间排放的水质差别较大[2]。

2 石油化工废水处理常用方法

在对石油化工排出废水进行处理时，通常需要添加化学试剂。目前，大多采用的就是化学技术、物理技术和生化处理技术。

2.1 化学技术

化学技术是指在石油化工废水的处理过程中，添加化学成分使废水中的污染成分分解、溶解或凝集的方法，从而达到处理废水的目的，避免环境污染。

2.1.1 絮凝

石化污水处理的重要过程之一是絮凝，即通过向水中投加絮凝剂破坏水中胶体颗粒的稳态，胶粒之间的相互碰撞和聚集，形成易于从水中分离的絮状物质。絮凝可以用来处理炼油废水中的浊度、色度、有机污染物、浮游生物和藻类等污染物成分[3]。

2.1.2 氧化法

氧化法主要有光催化氧化法、湿式氧化法和臭氧氧化法。针对不同成分的石油化工废水，可以选择不同的方法，这样可以达到最有效、最经济、最安全的处理废水的目的[4]。

1）光催化氧化法。光催化氧化法是目前研究较多的一项高级氧化技术。所谓光催化反应，就是在光的作用下进行的化学反应。光化学反应需要分子吸收特定波长的电磁辐射，受激产生分子激发态，然后会发生化学反应生成新的物质，或者变成引发热反应的中间化学产物。从而达到处理污水的目的，因此称为光催化氧化。

2）湿式氧化法。湿式氧化法是使液体中悬浮或溶解状有机物在油液香水存在的情况下进行高温高压氧化处理的方法。湿式氧化法可以分为两类，分别是催化湿式氧化（CWO）和湿式空气氧化（WAO）。

3）臭氧氧化法。用臭氧氧化法处理废水所使用的是含低浓度臭氧的空气或氧气。臭氧是一种不稳定、易分解的强氧化剂，因此要现场制造。臭氧氧化法水处理的工艺设施主要由臭氧发生器和气水接触设备组成。

2.2 物理技术

2.2.1 吸附

指当流体与多孔固体接触时，流体中某一组分或多个组分在固体表面处产生积蓄的现象。

2.2.2 膜分离

膜分离有微滤、超滤、反渗透和纳滤等不同的方法，无论哪种方法，都能有效去除废水的臭味、色度，去除有机物、多种离子和微生物，出水水质稳定可靠。

2.2.3 气浮法

使悬浮物附着气泡而上升到水面，从而分离水和悬浮物的水处理方法。也有使水中表面活性剂附着在气泡表面上浮，从而与水分离，称为泡沫气浮法。

2.3 生化技术

2.3.1 好氧处理

在石油化工废水处理中，好氧处理方法比较多，比如序批式间歇活性污泥法、高效好氧生物反应器、生物接触氧化、膜生物反应器处理法等，但单独使用好氧生物处理较少，主要是与厌氧处理相结合。

2.3.2 厌氧处理

厌氧处理是一种生物过程，其对于许多工业设备所产生的高强废水的预处理最为有效。厌氧过程利用自然生长的细菌将工业分流废水中可生物降解的物质分解。

3 废水治理流程

3.1 废水治理流程的选择

在上文中已介绍过石油化工废水处理常用的方法。炼油厂含油废水的处理过程由四部分组成：隔油、气浮、生物处理和后处理(如过滤等)。

在生物处理中，为了提高COD及NH3－N的去除率，有的炼油厂采用厌氧－好氧相结合的流程，即A－O流程。有的炼油厂还采用SBR或BSBR序批式活性污泥法[5]。

除含油废水处理系统外，假定净水一般直接排放。未被油污染的雨水通过雨水沟渠排放。含油雨水经隔油后排放。循环水排污系统：此部分废水可以不经生物处理，只需经隔油、气浮和砂滤或混凝沉淀处理即可排放。如果循环水排污与其它含盐污水合并组成含盐废水泵统，处理流程和含油废水相似，只是处理后的废水只能排放，不能回用。局部处理系统：如含硫废水汽提，酸碱废水中和等，该系统主要针对某种污染物进行处理，然后排入其它系统。

除了上述废水处理系统外，炼油厂废水处理流程还包括污泥处理和处置及污油的回收。油泥、浮渣和剩余活性污泥一般分别经浓缩、脱水后送综合利用或焚烧。污油一般经加热脱水后回收。

3.2 废水处理场(厂)的位置选择及总体布置

炼油厂和石油化工厂废水处理场(厂)的位置选择，通常结合工厂总平面布置和排水工程的总体规划统一确定。一般应符合下列条件。

1)在工厂所在区域天然水体的下游；在夏季主导风向的下风侧。

2)在厂区地形的低点，且不易受洪水淹没；排水及交通方便。

3)与居民区或工厂办公区应有良好的隔离带，留有扩建的可能。废水处理场(厂)的占地应按远期规划一次确定，分期建设。目前国内炼油厂和石油化工厂废水处理场(厂)(废水量在300t以上的)一般占地面积为2～5hm2左右。

废水处理场(厂)内的总体布置包括平面布置和反向布置。对于所有的处理设备、构(建)筑物、辅助设施、管道、道路和绿化，设计师首先要有一个总体的统筹考虑，不仅是要考虑工艺设备、管道的布置，同时还包括土建的基础、管沟、管墩、管架的布置、仪表的设置、仪表电缆和动力、照明电缆的布置、变配电设施。采暖通风设施，地面排水设施，供水设施，消防设施以及防雷、防静电设施等的综合考虑。布置应尽量紧凑协调，既要节省基建投资和运行费用，又要方便操作和维护，并且力求美观[6]。

废水处理装置的布置，可按流程或操作单元分区。例如可分为：中和、调节、均质区；隔泊、气浮区；生物处理区；砂滤、活性炭后处理区；污泥处理区；污油回收区。各区的布置要求紧凑，做到塔器共平台，池子共壁，管渠兼设。为节省能耗，废水处理的高程布置十分重要，一般宜尽量减少提升，按重力流布置。应充分利用地形，保证自流排水顺畅。

管道布置应避免迂回穿梭；宜采用管架敷设，并注意防冻设施。绿化面积应不小于20%。从环保和卫生的要求出发，所有处理的构筑物宜采取密闭设施，特别是有挥发性污染气体产生的池子，要加盖板，防止空气污染。对于卫生条件较差的岗位，例如污泥贮存他、泥饼缩放场和污泥焚烧装置等，宜尽量布置在废水处理场(厂)的边角隐蔽处，并设置边门，以便污泥、泥饼及灰渣的输送[7]。

[1]陈忠喜,邓述波,夏福军.横向流除油器处理油田污水的研究[J].工业水处理,2001,21(1):31-33.

[2]王敏,杨昌柱,闫莉,等.波纹板聚结油水分离器的研究[J].交通环保,2004,25(1):26-28.

[3]张春霖,张旭军.新型油水分离器在油田污水处理中的应用实验[J].石油化工环境保护,2003,26(1):30-33.

[4]庄建远,王国丽,翁维珑.国外油气田地面工艺技术发展动向[J].石油规划设计,2003,14(1):45-53.

[5]王生春.聚丙烯中空纤维微孔膜在油田含油污水处理中的应用[J].膜科学与技术,1998,18(2):28.

[6]桑义敏,李发生,何绪文,等.含油废水性质及其处理技术[J].化工环保,2004,24(增):94-97.

[7]丰国斌.一种新型高效除油器的研制与应用[J].工业用水与废水,2003,34(5):69-72.