石油廢水處理技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展研究

石晶晶 武智

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隨著社會對石油需求量的日益增大，石油廢水處理也逐漸成為環(huán)保行業(yè)研究的熱點，同時因其具有毒性大、COD含量高和可生化性差的特點，使原普遍采用的“老三套”處理工藝，已不再能滿足社會環(huán)境的需求，故開發(fā)新工藝、推廣新技術(shù)、提高出水質(zhì)量成為當前迫切的任務(wù)。本文針對不斷完善的新工藝，進行了綜述，分析了目前存在的問題和解決的途徑，以期推廣新工藝的應(yīng)用范圍，提高石油廢水的處理效果。

一、傳統(tǒng)石油廢水處理工藝和存在問題

國內(nèi)目前針對石油廢水處理工藝普遍采用的是“老三套”處理工藝，即“隔油-混凝-過濾”或“隔油-氣浮-過濾”工藝。這些工藝組合主要是針對石油廢水中的油和機械雜質(zhì)進行分離處理，以實現(xiàn)污水回注和達到外排標準。而隨著國家對排放標準的要求越來越嚴格，傳統(tǒng)的工藝已無法滿足其要求。未達標廢水外排將在水體中形成油膜，阻礙空氣中的氧進入水體，同時造成有機物的分解造成水體酸化、惡臭，造成水質(zhì)惡化。因此，開發(fā)和推廣深度處理的新工藝，成為人們關(guān)注和研究的熱點，人們也在此基礎(chǔ)上開發(fā)了生化處理和深度處理單元，包括SBR法、生物接觸氧化法、氧化塘法、膜技術(shù)和氧化技術(shù)等，并取得良好的效果。

二、石油廢水處理的新技術(shù)

①膜技術(shù)

膜技術(shù)是由S.Sourirajan開發(fā)而來，并在近年來逐漸發(fā)展成熟的分離技術(shù)。而在石油廢水處理中應(yīng)用較多的膜技術(shù)主要包括微濾、超濾和膜生物反應(yīng)器等。王懷林等[2]采用0.2 u m和0.8 u m陶瓷膜進行了石油廢水處理研究，探討了不同溫度、膜面流速和壓差等參數(shù)對過濾特性的影響，并增加了脈沖及預(yù)處理工藝，在提高清潔效率的同時延長了清洗周期，節(jié)約了運行和維護成本；李永發(fā)等[3]采用超濾膜對預(yù)處理后的石油廢水進一步處理發(fā)現(xiàn)，膜對油類物質(zhì)的截留率達97.7%以上，通過采用分步清洗的方法可有效清除膜面污染物，提高利用效率；馮久鴻[4]以遼河油田廢水為實驗對象，采用膜生物反應(yīng)器-曝氣生物濾池工藝進行處理，研究表明，該方法可有效去除油類物質(zhì)、COD和氨氮，且去除率可達90%以上，出水可達外排標準。

②氧化技術(shù)

氧化技術(shù)是運用氧化劑、光、電燈在反應(yīng)中產(chǎn)生自由基，將大分子有機物氧化降解成為二氧化碳和水，降低污染的技術(shù)手段。主要包括光化學(xué)氧化、超聲化學(xué)氧化和電催化氧化等。陳穎等[5]采用不同的TiO2為催化劑，探討了光催化處理含油廢水的可行性，研究表明，當TiO2和Fe3+或H2O2共存時，在相同的光照時間下油的去除率可提高5%～16%，太陽能與人工光源合并處理低濃度含油廢水時，光照2.5h可使污水中的油的去除率達99%以上；夏福軍等[6]在含油廢水處理工藝中增加超聲波處理環(huán)節(jié)，發(fā)現(xiàn)超聲波可提高油珠的聚結(jié)作用，加速有效聚并，當超聲波功率達1000W時，去油率可達85.8%，相對于空白可提高20%左右，提高了沉降效率；王永廣等[7]采用電解-Fenton法處理含油廢水，研究發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)進行至1h后，廢水中CODcr、含油量、細菌總數(shù)的去除率均在90%以上。

③生物處理技術(shù)

生物處理技術(shù)具有去除污染物種類多、效率高、抗沖擊能力強且運行費用低的優(yōu)點，而受到關(guān)注和應(yīng)用，其中以厭氧-好氧、氧化塘和曝氣生物濾池等技術(shù)相對成熟。杜衛(wèi)東等[8]采用厭氧酸化-接觸氧化工藝進行廢水處理，研究表明，厭氧酸化階段出水可明顯提高其可生化性，由0.2上升至0.4，BOD去除率達90%，COD去除率也達85%；陳家清等[9]采用氧化塘工藝對勝利油田廢水進行處理，研究表明，在預(yù)處理階段采用氣浮工藝可有效去除原油，并能起到降溫充氧的作用，提高廢水可生化性，并經(jīng)氧化塘處理后，出水可達標排放；劉文洪等[10]采用曝氣生物濾池技術(shù)處理含油廢水，研究表明，水解段可顯著改善含油廢水的可生化性，有效截留原水中的SS，并具有較強的抗勿讓沖擊負荷能力，確定水解-好氧段水力停留時間為12 h，好氧段氣水比為5：1，出水COD和石油類物質(zhì)的去除率可達94%和92%，可實現(xiàn)達標排放。

在當前環(huán)保新標準的要求下，石油廢水處理的新工藝和新技術(shù)都成為人們研究的熱點，而且呈現(xiàn)出工藝組合處理和高新技術(shù)引進不斷增加的趨勢，雖部分工藝仍處于實驗室研究階段，但可為實際應(yīng)用提供良好的思路，以改善和開發(fā)更適于實際應(yīng)用的工藝和技術(shù)。

[1]李麗，李萍，楊旭.石油廢水處理技術(shù).化工時刊.2005,19(2):59-61.

[2]王懷林，王憶川，姜建勝，等.陶瓷微濾膜用于油田采出水處理的研究[J].膜科學(xué)與技術(shù).1998,18(2):59-64.

[3]李永發(fā)，李陽初，孫亮，等.含油廢水的超濾法處理.水處理技術(shù).1995,21(3):45-48.

[4]馮久鴻.高效膜生物反應(yīng)器處理采油污水試驗研究.石油規(guī)劃設(shè)計.2003,14(3):14-16.

[5]陳穎，王寶輝，王秀媛.光催化含油污水的可行性研究.大慶石油學(xué)院學(xué)報,2001,25(2):84-86.

[6]夏福軍，張寶良，鄧述波.用超聲波法處理聚合物驅(qū)含油廢水.油田地面工程,2001,20(5):34.

[7]王永廣，楊劍鋒，柯洪.電解-Fenton法處理油田含油廢水.揚州大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)學(xué)報），2004,7(4):79-82.

[8]杜衛(wèi)東，陸曉華，張士權(quán)，等.采油廢水CODcr處理設(shè)計和實驗研究.油氣田環(huán)境保護.2000,10(1):17-20.

[9]陳家清，楊懷杰.勝利油田采油廢水污染現(xiàn)狀及達標處理技術(shù)探討.山東環(huán)境,2000.10：146-147.

[10]劉文洪，王蒙，周孝德，等.曝氣生物濾池處理含油廢水的實驗研究.西安理工大學(xué)學(xué)報.2010,3:260-264.