活性白土在減壓蒸餾處理煉油廠廢水中的應(yīng)用

高利鋒，王繼武*，王丹軍，郭 莉，劉俊娥，楊亞平

（1.延安大學(xué) 能源研究院，陜西 延安716000；2.陜西省延長石油集團(tuán) 延安煉油廠，陜西 洛川 727400 3.陜西法士特齒輪有限公司齒研所 理化室，陜西 西安 710077）

活性白土在減壓蒸餾處理煉油廠廢水中的應(yīng)用

高利鋒1，王繼武1*，王丹軍1，郭 莉1，劉俊娥2，楊亞平3

（1.延安大學(xué) 能源研究院，陜西 延安716000；2.陜西省延長石油集團(tuán) 延安煉油廠，陜西 洛川 727400 3.陜西法士特齒輪有限公司齒研所 理化室，陜西 西安 710077）

采用減壓蒸餾對煉油污水進(jìn)行處理，討論了蒸餾溫度、白土投加量對煉油污水 COD去除率的影響。實驗結(jié)果表明，活性白土輔助減壓蒸餾工藝對煉油廠廢水處理效果較好，經(jīng)過該工藝處理，煉油廠廢水 COD從1809.5 mg／L降到60 mg／L，去除率高達(dá)97%，可達(dá)到工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。

活性白土；減壓蒸餾；CODCr

近年來隨著世界人口的增長及工業(yè)的高速發(fā)展，用水量在日益增加［1］，與此同時水污染問題日趨嚴(yán)重。煉油及石油化工行業(yè)是用水大戶和水污染大戶，為了解決水資源消耗和排污水平過高的難題，工業(yè)上可以通過“污水凈化再利用”即能減少循環(huán)水用水量，同時可以減少污水的排放量，并逐步實現(xiàn)“低排放”和“零排放”目標(biāo)，可以從源頭上解決水污染和水浪費問題。因此，發(fā)展新型的水處理綜合技術(shù)，特別是新型的煉油污水處理技術(shù)，實現(xiàn)煉油工業(yè)污水的達(dá)標(biāo)排放及循環(huán)利用，對保護(hù)環(huán)境，節(jié)約水資源，提高人們的生活水平，實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展都具有重要的戰(zhàn)略意義［2］。

活性白土具有優(yōu)良的吸附、脫色、催化及離子交換等性質(zhì)，適用于油脂、脂肪酸的脫色、脫毒，花生油中的黃曲霉毒素的去除，廢水中重金屬離子的處理等；在石油煉制過程中起脫色凈化、催化裂化、潤滑油精制等作用；加之，其又是醫(yī)藥、化肥、塑料、橡膠、油漆、涂料、釀造及無碳復(fù)寫紙的主要填料及載體，應(yīng)用非常廣泛。煉油廢水溫度一般都在50℃以上，在此溫度進(jìn)行減壓蒸餾可以將大部分水去除，而多部分的高沸點有機物仍然留在殘留液中，給殘留液填加活性白土，可以吸附大量的有機物，從而可以達(dá)到降低廢水的 COD值的目的。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

硫酸銀（Ag2SO4），重鉻酸鉀（K2Cr2O7），鄰菲啰啉（1，10－菲啰啉），硫酸亞鐵（FeSO4·7H2O），硫酸亞鐵銨（［（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O］），均為分析純，購于西安化學(xué)試劑廠。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器（RE－2000），電導(dǎo)率測定儀（DDS－12B）紫外分光光度計（UV－2501），精密pH計（PHS－3C），循環(huán)水式真空泵（SHZ－D（Ⅲ））磁力加熱攪拌器（79－1），程控箱式電爐（SXL－1280），電子分析天平（T－124）。活性白土（參照文獻(xiàn)自制）［3］。

1.2 實驗方法

鑒于煉油廠污水經(jīng)簡單處理后的出水水溫在40℃－60℃［4］，試驗中我們采用減壓蒸餾方法。具體步驟：（1）用濾布粗過濾污水，去掉油渣及懸浮物；（2）量取200 mL過濾后的污水置于蒸餾釜中，連接裝置，檢查氣密性；（3）開啟真空泵，使泵的真空度讀數(shù)控制在0.085 MPa左右；（4）從釜液沸騰（約40℃）開始計時，在40℃ －60℃（15 min）時采集第一次餾分，在60℃－80℃（15 min）時采集第二次餾分［5］；（5）取餾出液分別進(jìn)行COD值，pH值，電導(dǎo)率，紫外吸光度的測定；（6）向200 mL過濾的污水中加入一定量的不同焙燒溫度下處理過的白土，重復(fù)以上2、3、4操作步驟。

2 結(jié)果與討論

2.1 原污水 COD值的測定及水質(zhì)分析

直接取5 mL原污水，15 mL蒸餾水（稀釋4倍）用重鉻酸鉀法測 COD值，并測定其電導(dǎo)率，pH值，紫外吸光度，進(jìn)行簡單的水質(zhì)分析。

2.2 污水餾出液COD值的測定及水質(zhì)分析

取200 mL煉油廠廢水，濾紙過濾去除固體懸浮物后進(jìn)行減壓蒸餾，取不同處理溫度的餾出液并測定其CODCr值、電導(dǎo)率、pH值和紫外吸光度，并觀測餾分的物理性狀［6］，結(jié)果見表1。由表 1可以看出，與原污水相比較，經(jīng)減壓蒸餾處理后所得餾分外觀無色、透明，且氣味明顯變淡。CODCr值和電導(dǎo)率值明顯下降。由表 1還可以看出，減壓蒸餾處理的適宜溫度范圍為40－60℃。

表1 水質(zhì)分析數(shù)據(jù)表

2.3 活性白土對減壓蒸餾處理效果的影響

白 土焙 燒 200℃，在 減 壓蒸 餾 時 分別 將0.0534g，0.1025g，0.1500g，0.2060g，0.2520g白土加入200 mL污水中，減壓蒸餾收集 40~60℃餾出液用重鉻酸鉀法測 COD值［7］，并測定其 pH值、電導(dǎo)率和紫外吸光度。將白土分別焙燒 300℃，400℃，同上述操作，在不同的用量下測 COD值，并計算其 COD去除率，COD去 除率 ＝（COD0-COD1）／COD0［8］，式 中 COD0—原 污水 COD值；COD1—處理后水樣的 COD值。

2.3.1 不同焙燒溫度下白土的用量對 COD去除率的影響

從圖 1可以看出，焙燒溫度對白土的吸附影響較小，相比較而言，400℃活化處理所得白土樣品輔助減壓蒸餾的效果略好于 300℃，考慮到處理過程的能耗問題我們確定白土的活化溫度為 300℃［9］。從圖1還可看出，白土用量對處理效果影響顯著，當(dāng)活性白土用量低于0.1025 g時，隨著白土用量的增加，COD去除率隨著用量的增加，當(dāng)白土用量大于0.1025 g后，白土用量對 COD去除率的影響不明顯，所以實驗確定白土的最佳用量為0.1025 g。

圖1 白土用量和焙燒溫度對污水 COD去除率的影響

2.3.2 白土用量和焙燒溫度對餾分 pH值的影響

確定蒸餾溫度為40℃~60℃，考察了不同焙燒溫度所得白土對餾分pH的影響。從圖2中可以看出：原污水經(jīng)吸附減壓蒸餾處理后水樣是偏向堿性，加入不同量的白土在同一溫度下 pH值的變化較小，溫度的影響不明顯，相對而言，在 300℃時水樣更接近中性。

圖2 白土用量和焙燒溫度對水質(zhì) pH值的影響

圖3 白土用量和焙燒溫度對水質(zhì)電導(dǎo)率的影響

2.3.3 不同焙燒溫度下白土的用量對電導(dǎo)率的影響

從圖 3可以看出：同一焙燒溫度下不同用量的白土處理后的水樣其電導(dǎo)率數(shù)值相差較?。?0］，加入同一用量的白土在不同的溫度電導(dǎo)率變化較為明顯，即焙燒溫度對電導(dǎo)率影響較為明顯，通過對比可以得出：在300℃時，不同用量的白土處理后水樣的電導(dǎo)率最低。

2.3.4 白土輔助減壓蒸餾前后廢水吸光度的變化

從圖 4中可以看出，原污水及水樣吸收波長主要在 200~250 nm之間［11］，從處理效果看，僅用減壓蒸餾不添加任何吸附劑可取得較好的處理效果，再經(jīng)白土吸附減壓蒸餾后水樣的有機物含量還有較明顯的降低。在加入焙燒溫度為300℃的0.1025 g的白土處理效果較好。

圖4 白土用量和焙燒溫度對水質(zhì)吸光度的影響

3 結(jié)論

初步探討了活性白土在煉油廠污水用減壓蒸餾法處理中的應(yīng)用，討論了蒸餾溫度、白土投加量對煉油污水 COD去除率的影響。實驗結(jié)果表明，活性白土可顯著提高減壓蒸餾工藝對煉油廠廢水處理的效果，當(dāng)在蒸餾體系中加入0.1025 g經(jīng)300℃焙燒的白土?xí)r處理效果最好，經(jīng)過減壓蒸餾，廢水的 COD從1809.5 mg／L降到60 mg／L，以下 COD去除率可達(dá)97%，可達(dá)到工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。該法處理工藝簡單，廢水 COD去除效果明顯，可望為煉油廠工業(yè)廢水處理提供新的思路。

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［責(zé)任編輯 李曉霞］

App lication of Activated－Bleaching Clay via the Decom pression Distillation Process in Treatment of Refine－oilW astewater

GAO Li－Feng1，WANG Ji－Wu1，WANGDan－Jun1，GUO LI1，LIU Jun－E2，YANGYa－Ping3
（1.College of Chemistry＆Chemical Engineering，Yan an University，Yan an 716000，2.Shaanxi Yanchang Petroleum Co.LTD，Yan an Refinery Petroleum，3.Shaanxi Fast Grear Co，LTD，Xi an 710077，China）

Decompression distillation processwas employed to treatof the refinery wastewater.The temperature and the dosage of activated－bleaching clay on removal efficiency on COD of refinerywastewaterwas discussed.The experimental results indicated that the activated－bleaching clay assisted ddecompression distillation process shows better effect on the treatment of refinery－oilwastewater－CODCrvalue decreased from 1809.5 mg／L to lower than 60 mg／L（the total removal efficiency was beyond 97%）.The water quality of the treated wastewater can reach the emission standard of industrialwastewater.

activate－bleaching clay；decompression distillation；CODCr

O641

A

1004-602X（2011）01-0062-03

2010 -11 -12

陜西省教育廳專項科研基金資助項目（09JK817，2010JK921，2010JS061） *為通訊作者作者簡介：高利鋒（1985—），男，陜西志丹人，延安大學(xué)在讀碩士研究生。