石油化工领域的污水处理技术探讨

袁莉

【摘要】石油化工即以天然气和石油为原料通过化学反应、物理分离等方式加工生产石油化工产品的产业模式。尤其随着我国现代化建设发展进程的推进，石油化工产业在我国占据的经济比例也越大越大，然而生产石油化工产品过程中所排放的大量污染物阻碍污水处理工作，对此需综合多种处理方法处理。本文根据处理石油化化工污水普遍应用的三大技术（物理处理、生物处理、化学处理）方式，为石油化工污水处理提供参考。

【关键词】石油化工；污水处理；生物处理；物理处理；化学处理

近年来，随着我国经济水平的提升，化工产业逐渐占据国民经济重要地位，尤其污水处理技术在研究人员努力下取得较大的成绩。但我国石油中含硫原油和重质油较多，实际炼油过程中为提高油品轻质化程度不得不加大工艺难度，使炼油污水排污量增多、废水处理难度大，因此进一步探究污水处理技术对实现我国强力号召的节能减排目的起着积极的促进作用。

1 生物处理技术

1.1 A/O活性污泥法

80年代，我国开始研究污水除磷脱氮工艺技术，首先应用于石油化工废水、城市废水、食品加工废水等方面，取得满意效果。该工艺技术指好氧和厌氧活性污泥法，其中前者用于除水中有机物，后者则用于脱氮除磷。A/O活性污泥法类似于普通活性污泥法，唯一不同的是A/O生化池由厌氧段和好氧段构成，同时生化池也代替了传统曝气池，污水从二级浮选进入A/O生化池后先进厌氧段，之后从好氧段回流的经过好氧硝化的污水混合使原污水向反硝化中提供所需的碳源，进而降解其本身污染物。由好氧段回流在厌氧段已经硝化反应，但含有硝态氮的污水以原污水中的有机物为碳源并经反硝化反应释放出氮后达到脱氮的目的。最后污水经厌氧段后进入好氧段并得到进一步降解，其中污水中的氨氮经硝化反应形成硝态氮。

1.2 生物增效法

生物增效法是在生化处理系统中添加当前自然界中有优势的菌种，从而对原有生化处理系统进行改进。实现优化某方面性能和去除某种有无物质的效果。该技术最主要的优点为高效、稳定和低成本投资，因此将其运用到石油化工污水处理当中能提高处理效果。投放生物增效菌种是生物增效技术的核心，可选择外源微生物或不存在遗传工程菌作为生物增效菌种，微生物最主要的特点为数量大、分布广、突变的适应能力强及代谢种类多，因此只要有污染物存在的地方就会存在相应的降解微生物和生物降解作用。本文研究选取某石油化工厂，采用生物增效技术处理其产生的污水。在处理过程中该技术具有较强的抗冲击能力，实验中在聚醚部做了突击性冲击、连续性冲击和间断性冲击三次试验。出水COD维持在150～200毫升/克，120～150毫升/克和150～230毫升/克。生物增效处理系统分别会在第一次冲击、第二次冲击后出水升高明显，之后则会迅速恢复到正常水平。在第三次冲击后则逐渐慢慢恢复，同时出水会在进水浓度降低后也恢复到正常水平范围。实验研究得知，将生物增效技术应用于石油化工污水处理中效果显著，尤其增效处理系统在遇到非正常冲击后会直接恢复正常，并不受到影响而产生破坏。此外，采用生物增效技术处理动力部、炼油部、聚醚部分等并跟踪检测是半小时内沉降比、污泥浓度后，原有的菌团变得更加密实，改变活性污泥性能，提高处理效率。

1.3 曝气生物滤池

曝气生物滤池是起源于欧洲的一种膜法生物处理工艺技术，它充分运用给水处理中过滤技术的先进经验将生物接触氧化和过滤相结合，之后通过反冲洗再生实现滤池的周期更替。该工艺技术具有运行灵活方便、占地面积小、抗负荷冲击能力强、出水水质高及投资省等优点，除了可以用于微污染水源水预处理，还能用于污水的二级和三级处理。主要技术原理为：将一定量粒径较小的滤料装填到滤池中，滤池内部曝气，滤料表面生长生物膜。污水流经时则利用滤料上高浓度生物膜的氧化降解能力快速净化污水，与此同时利用生物膜的生物絮凝作用和滤料粒径较小的特点截留污水中的悬浮物且保证脱落的生物膜不会随水漂出。运行一定时间后因不断增加水头损失需反冲洗滤池，目的在于更新生物膜及释放截留的悬浮物。所以曝气生物滤池的去除机理为生物降解、过滤和吸附，其优良的吸附和过滤作用能省去二沉池。

2 物理处理技术

2.1 离心法

离心分离处理污水的原理为通过离心力快速旋转促使悬浮颗粒从污水中分离，如果污水中的悬浮颗粒在行快速旋转运动，由此一来旋转过程中质量大的固体颗粒将被甩到外围，而质量较小的颗粒则会被留在外圈，目的在于分离污水和悬浮颗粒。但需强调的是，污水中的油和水有较大的密度差异，对此可通过离心机分离污水中的油与水，达到初步净化污水效果。

2.2 膜分离

近年来污水处理技术的迅速发展也带动新技术的出现，膜分离就是新型污水处理技术。相关研究发现，膜分离技术在各个领域污水处理中广泛应用，发展趋势良好，具有较大的社会价值。该技术特点为：不需要利用其它任何添加剂，仅通过物理原理实现分离。能很好地对原水中油份浓度的变化情况进行适应，不会因其它杂质二次污染水体。该技术的优势主要体现对污水臭味和色度方面，最重要还是通过促使污水中微生物含量降低来进一步稳定水体。但膜分离技术在应用过程中相比其他技术其工艺要求较高，应用该处理方法需在一定压力环境下，同时对模进行定期清理和杀菌。

3 化学处理技术

3.1 声化学氧化法

声化氧化法包括臭氧氧化法、光催化氧化法和湿式氧化法。其中湿式氧化法又分为催化氧化法和湿式空气氧化法，在特定条件下催化氧化法将污水中的有机物分解成物无毒无害物质（二氧化碳、水），从而净化污水。光催化氧化法能通过光催化氧化剂净化处理污水，此外，超声波作为全新能量形式在氧化法中广泛应用，降解污水中的化学污染物，该技术处理条件相对较低，处理效果好且使用范围广泛。

3.2 电絮凝气浮H2O2法

电絮凝作为一种传统污水处理技术已广泛应用于不同种类污水处理当中，然而在处理石化污水中却有一定的困难。本文研究采用电絮凝气浮H2O2优化了传统处理工艺，去除率高达98.51%。具体方法为，将2.5L石化污水转入电解池中后加入30% H2O2 2.0～2.5mL，之后在电解插槽中插入电解电极，同时将直流稳压器连接惦记，调节电解电压为10V，每隔30min取出水样过滤，最后用1cm比色皿善于230nm对吸光度进行测定，完成电解测验后测定水样的COD值。研究结果显示，污水的组成主要由甲基二异丙苯、叔丁基三甲苯、领苯二甲酸酯、1-二甲基丙基苯、苯甲酸等芳茎类有机物。研究实验中采用石墨电极和铁电解污水，电压达到水的分解电压时氧气泡在阴极处产生的氢气泡会有利于 整个电絮凝体系。而生成的氧气泡和氢气泡的气-液界面会对污水中的絮凝物产生吸附作用，进而去除污染物。

4 结语

综上所述，近年来，随着我国经济水平的提升，石油化工污水处理技术相比以往得到迅速发展，各种新类型污水处理技术不断涌现，但各类处理方法存有差异，因此就要从源头上加大使用有害原料次数频率，开发切实可行的污水处理新技术，实行"清污分流，污污分治"策略实现部分污水循环使用，提高石油化工污水处理效率，从而实现水资源的可持续发展。

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