基于節(jié)能環(huán)保的石油化工廢水處理技術(shù)

胡海良

（紹興旗濱玻璃有限公司，浙江紹興 312000）

隨著國家宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提高，人們對物質(zhì)生活的各種需求都得到了充分滿足。通過對各種化學(xué)原料的合成、加工，可以滿足人們在生產(chǎn)、生活活動中的各種需求。同時(shí)，化工企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動過程，還會產(chǎn)生數(shù)量較多的工業(yè)廢水。如果沒有及時(shí)、有效地處理化工企業(yè)廢水，往往會對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)和人們生產(chǎn)、生活產(chǎn)生不利影響。為此，為了有效地實(shí)施節(jié)能環(huán)保理念，便需要針對石油化工廢水處理技術(shù)和方法加以優(yōu)化。

1 石油化工廢水綜合分析

1.1 石油化工廢水類型

石油化工廢水一般分為刺激性廢水、有毒性廢水等類型。石油化工廢水中的有機(jī)污染物含量較高，其中有環(huán)氧化物、醚、酮、醛、醇及有機(jī)酸等，這些有機(jī)化合物若排放到江河中，會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如分解及氧化等，從而破壞水體中的氧含量。同時(shí)，污水pH 不穩(wěn)定，強(qiáng)酸與弱酸交替作用，會腐蝕營養(yǎng)元素，也會對各種生物體造成傷害。另外，污水中含有有毒的鉛、汞及砷等有毒物質(zhì)，會對土壤、河流、植物及農(nóng)作物造成毒害。

1.2 石油化工廢水來源

石油化工廢水，根據(jù)生產(chǎn)廠家類型和生產(chǎn)工藝不同，也有一定差異。一般而言，含油廢水來自煉油裝置冷凝器排水、地面沖洗水，堿渣廢水來自減壓催化裂化等裝置中的柴油，生產(chǎn)廢水來自循環(huán)水場冷卻水排污等。除了生物處理外，還有其他處理這類有機(jī)物廢水的辦法。在進(jìn)行原油污水處理時(shí)，必須按污水類型選用合適的處理工藝，其中生物工藝具有更好、更經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)，因而得到了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)近期出現(xiàn)的產(chǎn)業(yè)區(qū)域趨勢，原油的排放源將不再是一個(gè)單一的，而是一個(gè)綜合產(chǎn)品，如石油公司。所以，對于這種石油廢水，應(yīng)該采用聯(lián)合治理的方法，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)上的合理性。近年來，我國石油工業(yè)和石化工業(yè)得到了迅速發(fā)展，產(chǎn)品的品種也越來越豐富。這些工廠的污水還含有原料、中間產(chǎn)品、產(chǎn)品等，它們的生產(chǎn)過程十分復(fù)雜，釋放量也很大。但是，我國目前還處于污水治理的初級階段，從工業(yè)發(fā)展和防治環(huán)境污染的角度來看，發(fā)展和改善這一領(lǐng)域的科技就顯得尤為重要。與之相對應(yīng)的是，生物處理技術(shù)的價(jià)值也逐漸被人們所認(rèn)識。

1.3 石油化工廢水危害

石油化工廢水因其類型、性質(zhì)、產(chǎn)生條件的不同，造成的危害也非常復(fù)雜。以往時(shí)期，僅將石油化工廢水定位為生態(tài)破壞與環(huán)境污染的廢水，并未對其污染及危害性進(jìn)行細(xì)致分析。近年來，隨著科技不斷發(fā)展，通過數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、化學(xué)污水實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的不斷累積，人們逐漸意識到，由于各種成分和排放方式的不同，各種污染物進(jìn)入地下水環(huán)境，流入地表徑流，侵入土壤表層和深層，將對水質(zhì)、微生物、植物、動物、農(nóng)作物和人體造成關(guān)聯(lián)性損害。

2 石油化工廢水處理特點(diǎn)分析

2.1 石油化工廢水排放量較多

當(dāng)前，隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，國外公司紛紛進(jìn)入中國，國內(nèi)能源需求也在迅速增長。發(fā)展能源工業(yè)必然帶來環(huán)境污染，石油化工廢水排放數(shù)量驚人。2021年，我國石油化工廢水排放總量為758.5億t。如此多的石油化工廢水排放數(shù)量，使得污水治理工作變得十分困難。

2.2 石油化工廢水污染物成分繁多

在石油煉制、石油化工、合成橡膠等生產(chǎn)過程中，由于生產(chǎn)工藝不同，所產(chǎn)生的廢水中無機(jī)物和有機(jī)物含量也不盡相同。廢水中物質(zhì)成分非常復(fù)雜，其中成分和含量與所用污水處理方式有很大關(guān)系。如果在生產(chǎn)過程中，存在不規(guī)范操作，則會導(dǎo)致石油化工廢水中的污染物濃度升高。

2.3 石油化工廢水治理方式多樣化

石化工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，屬于國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱。然而，石化行業(yè)所帶來的環(huán)境污染也不容忽視，這就會為石油化工廢水治理帶來重大挑戰(zhàn)。我國現(xiàn)有廢水處理技術(shù)主要有化學(xué)需氧量處理方法等，由于廢水中含有的污染物種類不同，可以分為吸附法、氣浮法、膜分離法、離心法及高壓電場法，也可以采用絮凝、氧化法、臭氧氧化法等方法中和廢水中污染物。在生產(chǎn)過程中，采用不同處理工藝，可以有效地實(shí)現(xiàn)水資源再利用和變廢為寶的目標(biāo)，減少石油化工廢水對環(huán)境的影響。

3 石油化工廢水處理現(xiàn)狀

石油化工廢水處理問題引起人們重視。目前，石油化工廢水治理已成為國內(nèi)外研究熱點(diǎn)，并對其提出了新要求。由于不同產(chǎn)品、不同生產(chǎn)工藝，使得石油化工廢水類型千差萬別，難以有效地進(jìn)行治理工作。同時(shí)，石油化工企業(yè)也在積極轉(zhuǎn)變觀念，加速水資源的循環(huán)利用，但是，現(xiàn)有廢水治理技術(shù)還停留在前人研究水平上，有待于進(jìn)一步研究與應(yīng)用。

石油化工廢水量逐年遞增。近幾年，隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，石油化工廢水排放量也在不斷提高，這便對石油化工廢水治理提出了更高要求。針對當(dāng)前環(huán)境狀況，應(yīng)及時(shí)解決和處理石油化工廢水，避免造成環(huán)境污染問題。

石油化工廢水組分比較復(fù)雜。石化工業(yè)廢水中含有大量有毒、有害物質(zhì)，尤其是含有大量污染物。

4 基于節(jié)能環(huán)保的石油化工廢水處理技術(shù)

4.1 石油化工廢水預(yù)處理技術(shù)

（1）在節(jié)能環(huán)保視角下，可以應(yīng)用除油處理技術(shù)，有效治理石油化工廢水。在化工工程生產(chǎn)廢水中，浮油組分存在差異，浮油組分對凈化處理有一定負(fù)面作用。因此，在石油化工廢水預(yù)處理過程中，應(yīng)采取隔油法、離心分離法等方法進(jìn)行脫油，并將氣浮法和隔油池聯(lián)合，達(dá)到預(yù)曝氣的目的。

（2）運(yùn)用酚類化學(xué)物毒性抑制法。這些化學(xué)物質(zhì)對微生物有一定毒性，高濃度酚類化學(xué)物則能抑制細(xì)菌生長，殺死細(xì)菌活力。通過調(diào)整水力負(fù)荷、提高污泥濃度及生物添加劑等生物增稠法，可以在低氧和最佳回流比基礎(chǔ)上，有效地減少酚類化學(xué)物毒性。

4.2 石油化工廢水生化處理技術(shù)

在石油化工廢水治理實(shí)踐中，仍有許多問題亟待解決。生物化學(xué)處理方法是石化行業(yè)中較為常見的一種污水處理方法，主要有活性污泥處理、組合工藝等。在具體使用生化處理技術(shù)處理石油化工廢水時(shí)，具體可以應(yīng)用以下幾種技術(shù)。

（1）絮凝技術(shù)，石油化工廢水絮凝技術(shù)主要是向石化工排放的污水中加入特殊物質(zhì)，使得污水中不易過濾和沉淀的雜質(zhì)凝聚為大顆粒，從而實(shí)現(xiàn)最終的分離效果。

（2）應(yīng)用氧化技術(shù)，在石油生產(chǎn)時(shí)，所產(chǎn)生的工業(yè)廢水組成十分復(fù)雜，而且其組成也有較大差別。因此，在石油化工廢水具體治理中，要依據(jù)其組分性質(zhì)選用化學(xué)氧化法[1]。

4.3 石油化工廢水物化處理技術(shù)

在各種石油化工廢水治理中，生物法具有較高環(huán)境效益和治理效果。通過微生物代謝，可以對污水中的污染物進(jìn)行降解。在工業(yè)層面，生物工藝分為好氧和厭氧兩大類，按照微生物代謝特性進(jìn)行分類。好氧工藝分為活性污泥和生物膜兩大類，活性污泥法主要通過微生物生長和繁殖來完成石油化工廢水處理任務(wù)。所謂“生物膜定律”，在于利用整個(gè)生物膜氧化能力，讓污水在接觸到生物膜瞬間就將水中的有機(jī)物排出[2]。采用生物法處理污水時(shí)，整體能耗較低，二次污染較少，總體上具有較高環(huán)境價(jià)值，可以切實(shí)提升石油化工廢水治理成效

4.4 石油化工廢水氨氮甲醛再利用技術(shù)

（1）石油化工廢水氨氮濃度較高，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的污水中氨氮排放量較低，常規(guī)污水處理工藝難以達(dá)到要求，而氨氮甲醛廢水的回收工藝則能滿足國家對污水的循環(huán)再利用需求。同時(shí)，應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)有 A/O 及SBR 等。

（2）注重石油化工廢水再回收利用，再進(jìn)行循環(huán)水的二次使用，其最大容量為300 m3/h。

（3）經(jīng)過處理的水，會有諸多雜質(zhì)，其中堿度和硬度更高。在此工藝中，很有可能會受到生物化學(xué)工藝的影響。為了解決上述問題，采用軟化、過濾等霧化工藝，將廢水中的微粒和沉淀物去除，再通過超濾、反滲透、脫鹽等工藝，保證再利用循環(huán)水的使用效率。

5 基于節(jié)能環(huán)保的石油化工廢水處理建議

5.1 采用化學(xué)處理技術(shù)優(yōu)化石油化工廢水處理流程

在對石油化工廢水進(jìn)行處理時(shí)，采用化學(xué)處理方法更為精確，對石油化工廢水深度處理工藝進(jìn)行全面優(yōu)化。采用多種工藝組合，提高石油化工廢水綜合處理質(zhì)量和效率。利用電化學(xué)氧化技術(shù)對石油化工廢水進(jìn)行處理，能使石油化工廢水迅速分離。在過氧化氫和鐵離子情況下，可以將石油化工廢水進(jìn)行凈化，整個(gè)石油化工廢水凈化過程不會受到過氧化氫和鐵的污染，對周圍環(huán)境造成極大影響[4]。為此，就需要進(jìn)一步完善石油化工廢水處理流程，從而提升石油化工廢水處理效果。同時(shí)，注重石油化工廢水的再利用。通過開源節(jié)流，實(shí)現(xiàn)污水的再利用，實(shí)現(xiàn)污水的再利用。例如，對精煉流程中的含硫氨水進(jìn)行氣提法脫除H2S氨水和氰水后，得到的純水再用于電脫鹽。冷焦水和切焦水經(jīng)過油隔離、沉淀、過濾及閉路回收。通過油脂分離、浮選和過濾，洗滌池的廢水“自身”循環(huán)。利用二次廢液處理后的廢水，作為廢液處理過濾池反沖用水，并作為瓦斯槽和火炬水封槽的補(bǔ)給用水。此外，還需強(qiáng)化分類管理，做好污染物質(zhì)的本地預(yù)處理，并對其進(jìn)行綜合治理。石化工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水，大部分都是在生產(chǎn)過程中失去的材料和有用的材料。所以，要對廢水進(jìn)行治理，要從強(qiáng)化污染源控制入手，實(shí)行污水局部預(yù)處理及綜合回收利用，將污水中有用的物質(zhì)進(jìn)行回收，減少對污水的消耗，從廢水中去除污染物，減少環(huán)境污染。

5.2 采用生物處理技術(shù)最佳治理石油化工廢水

除采用化學(xué)工藝外，治理石油化工廢水可采用生物工藝。通常來講，可以從下面幾點(diǎn)入手。

（1）全面推廣厭氧生物處理技術(shù)。這是一種非常廣泛的技術(shù)，用途非常廣泛，此種技術(shù)的作用就是利用微生物有氧呼吸，讓整個(gè)污水環(huán)境都能被有機(jī)分解，從而達(dá)到對污水中有害有機(jī)物的精確控制。在好氧生物處理技術(shù)指導(dǎo)下，建立一種新型的膜生物反應(yīng)器，并對其進(jìn)行最優(yōu)去除。根據(jù)當(dāng)前發(fā)展情況，厭氧生物處理技術(shù)具有較高的實(shí)用價(jià)值，可以利用此種成熟技術(shù)內(nèi)容和技術(shù)優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)對大分子有機(jī)物的高效利用。

（2）應(yīng)用綜合處理技術(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)污水成分復(fù)雜特性，將厭氧生物處理技術(shù)與好氧生物處理技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來。例如，在展示曝氣生物過濾技術(shù)時(shí)，可以選擇合適填料，將其覆蓋在生物膜內(nèi)部。石油化工廢水過濾之后，廢水中有機(jī)物會被吸入到微生物中，加速有機(jī)物分解，提升石油化工廢水治理效率。

5.3 創(chuàng)建“以廢治廢”平臺

若要確保石油化工廢水治理效果最佳化，必須投入相應(yīng)的治理費(fèi)用，否則不僅不能取得優(yōu)良治理效果，反而會為石化企業(yè)發(fā)展帶來不利影響。所以，應(yīng)充分引進(jìn)“以廢治廢”理念，如強(qiáng)氧化劑、酸堿等化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生一些副產(chǎn)物，也需對環(huán)境保護(hù)設(shè)施進(jìn)行有效調(diào)節(jié)。同時(shí)，一些企業(yè)生產(chǎn)的尿素、葡萄糖等副產(chǎn)物，也是微生物的主要養(yǎng)分，可以提高其生物化學(xué)特性。所以，企業(yè)必須在更為科學(xué)的政策控制下，既要減少管理費(fèi)用，又要主動提高管理效果。

5.4 注重全面計(jì)劃及預(yù)處理工作

石油化工廢水具有毒性、高含鹽量、生化性差等特性，是造成生物化學(xué)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)問題的重要因素。石油化工廢水預(yù)處理方法會直接影響到生化過程的效果，若要提高石油化工廢水預(yù)處理效果，加強(qiáng)高生物化學(xué)性能，則必須引起廣大化工企業(yè)的重視。同時(shí)，由于預(yù)處理目標(biāo)是防止污染擴(kuò)散和污染轉(zhuǎn)移，所以其最終效果并不明顯。所以，需重視減少環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)排放。另外，石油化工廢水預(yù)處理最終結(jié)果，除了能實(shí)現(xiàn)對常規(guī)污染物的實(shí)時(shí)監(jiān)測，還能對特定污染物進(jìn)行檢測，從而達(dá)到對特定污染物的有效監(jiān)控。所以，預(yù)處理技術(shù)將成為石油化工廢水治理的重要發(fā)展方向。

5.5 通過鹽平衡測試實(shí)現(xiàn)廢水零排放

石油化工廢水污染物組成比較復(fù)雜，若想減少污水對周邊環(huán)境的危害，就必須對污水進(jìn)行科學(xué)、理性的分析，采用行之有效的方法，才能使污水處理效果得到改善。如今，日益嚴(yán)重的水資源問題已成為限制我國經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展的瓶頸，實(shí)現(xiàn)污水零排放已成為必然。通過鹽度平衡實(shí)驗(yàn)，可以使水質(zhì)達(dá)到安全、穩(wěn)定、良好的狀態(tài)，從而達(dá)到降低污水排放量、達(dá)到零排放的目的。鹽平衡測試思想是在確保每個(gè)單位用于用水質(zhì)量的基礎(chǔ)上，也就是將用戶用水中的鹽量控制在一個(gè)合理的值上，從而達(dá)到整個(gè)工廠水系統(tǒng)中的鹽量的平衡，這樣即可避免鹽量在水系統(tǒng)中積累，防止對用戶的水質(zhì)造成影響。

在此基礎(chǔ)上，通過對設(shè)備的鹽均衡分析，實(shí)現(xiàn)設(shè)備最優(yōu)用水均衡分析，從而確保整個(gè)系統(tǒng)的用水均衡分析的合理性與可行性。以水質(zhì)分析為手段，了解石化企業(yè)各種用水的鹽含量，并利用鹽平衡計(jì)算，分析并核算出石油化工廢水中鹽的來源和去向。以回用水的水質(zhì)要求和廢水的鹽含量為依據(jù)，對供排水系統(tǒng)和廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)污水的污污分流、分治，全廠分質(zhì)供水，這是一種能夠解決石化企業(yè)含鹽廢水處理負(fù)荷過重、提高節(jié)水減排水平、降低生產(chǎn)成本的有效方法。同時(shí)，需符合GB 31570—2015《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中對高濃度鹵水分別回收和處理的有關(guān)要求，進(jìn)而達(dá)到下一階段的環(huán)境達(dá)標(biāo)和提質(zhì)減排目標(biāo)。

6 結(jié)束語

隨著環(huán)境污染日益加劇，地球環(huán)境不斷惡化，若不加強(qiáng)對石油化工廢水排放的監(jiān)測與監(jiān)控，將難以有效解決環(huán)境問題。由于各石油化工生產(chǎn)工藝存在差異，應(yīng)合理選用相應(yīng)工藝。針對現(xiàn)有石油化工廢水治理技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，充分發(fā)揮不同技術(shù)優(yōu)勢，并通過不斷探索，尋找更為高效、快捷及經(jīng)濟(jì)的石油化工廢水治理途徑，真正提升石油化工廢水治理環(huán)保效果。