炼油污水处理技术论述

第23卷第1期洛阳理工学院学报(自然科学版)Vol.23 No.12013年3月Journal of Luoyang Institute of Science and Technology(Natural Science Edition)Mar.2013===炼油污水处理技术论述王贵宾(中石化洛阳工程有限公司，河南洛阳471003 )商要:对炼油污水处理技术进行综述，对炼厂现有隔油、浮选、生化和深度处理技术中的各项工艺进行阐述,并对企业污水处理系统升级改造方法进行了深入探讨和分析.关键词:炼油污水;浮选;生化;深度处理D0:103969/.ssn.1674 5043.2013.01.002中图分类号:X742.文献标志码: A文章编号: 1674-50431201301-0004-03随着石油化工行业的发展，很多炼油企业不断扩能改造，以追求经济效益最大化，但也给炼厂污水治理带来了挑战，污水量日益增多，污水水质不断恶化，原有的水处理系统已经不能满足生产要求，需要改造升级，另一方面因原料油价格上涨，迫使企业进口原油日趋多元化和劣质化，生产装置排出的污水水质不断恶化，给炼厂污水治理带来严峻挑战。我国目前有大型炼油厂80多家",各个炼厂因原料和炼油工艺存在差异，生产过程中排出的污水水质也各不相同，所以会采用不同的污水处理工艺。在进行工艺设计或技术改造时需考虑炼厂自身的特点，选择合适的技术，不但污水处理效果要好，而且要做到节能降耗，提高经济效益。1炼油污水处理技术介绍炼油污水因水质复杂、波动频繁等原因，给污水处理带来较大困难，炼油企业一般采用隔油、 气浮、生化以及深度处理的方式进行污水治理，以使出水水质可以达标排放或者进行污水回用。1.1隔油技术隔油池是利用重力沉降原理将油水进行分离，并将污水中可浮性油类物质和沉至底部的污泥去除。隔油池-般分为平流式、斜板式和平流与斜板组合3种工艺，平流式隔油池因结构简单，维护方便，在炼油企业老式污水处理系统中应用较多。近年来，随着斜板式隔油池的发展，其占地面积省，除油效率高的优势越来越明显，有逐渐代替平流式隔油池的趋势凹。昆明等机务段因受到占地面积的制约，采用斜板隔油法处理含油污水，取得了较好的效果”。1.2气浮技术气浮技术目前应用比较成熟，其原理就是向污水中通入空气，并以微小气泡的形式释放出来，将水中的乳化油或者细小颗粒粘附在气泡上，上浮 到水面后，即可将其收集和分离。目前炼油企业采用比较多的为涡凹气浮和溶气气浮。1.2.1溶气气浮溶气气浮是将空气通过加压的形式溶解在污水中，经过常压释放后产生微小气泡，并将杂质从水中分离出来的一种工艺。溶气气浮分为全溶气气浮、部分溶气气浮和部分回流溶气气浮3种，其中全溶气气浮因能耗高，乳化油产生量较大，应用比较少。另外两种气浮工艺目前在部分炼油企业已经广泛应用，该技术经过加压溶气释放后产生的气泡较小且比较均匀，气浮效果较好，另外管理和维修也比较简单，受到企业的-致好评。大庆石化炼厂采用的SUPR-DAR溶气气浮工艺效率高，运行平稳、费用低，维护方便，取得了较好的使用效果"。中国煤化工MHCNMHG收稿日期: 2013-02-25作者简介:王贵宾(1979-),男,河南安阳人,硕士,工程师,主要从事石油化工环保技术方面的研究第1期王贵宾:炼油污水处理技术论述51.2.2涡凹气浮涡凹气浮为散气气浮法中的一种，通过叶轮在水下高速旋转，形成真空区域，并将输入的空气打散成微气泡，形成气浮效果。涡凹气浮不需要压力溶器和空气压缩机，相对于溶气气浮具有投资省、能耗低、操作和维修方便的特点，该工艺近年来迅速发展并在很多企业推广应用，但一些厂家反映该类装置在使用过程中运行不够稳定，处理效果偶尔会出现波动，需要与溶气气浮串联使用。1.2.3气浮滤池气浮滤池是将气浮和过滤- -体化的工艺， 在气浮池下部设置过滤层及反冲洗系统”，直接将气浮后的污水进行过滤，在- -套设备中气浮和过滤同时进行，可以节省占地面积，优化工艺流程。其中达斯玛公司的气浮滤池技术就是将部分溶气气浮与多介质滤池技术相结合，在一套设备内部气浮和过滤同时进行，目前在大连石化和呼和浩特石化已经成功应用，该技术为全自动控制，处理效果好，已经得到了很多企业的认可。1.3 生化技术1.3.1曝气池曝气池是利用活性污泥法进行污水处理的一-种装置，主要由池体和曝气系统组成。该工艺结构简单，操作方便，上世纪七八十年代在炼油企业已经广泛应用。但是随着炼油行业的快速发展，曝气池占地面积大、停留时间长的缺点逐渐显现，处理后水质达标困难，原有的曝气池工艺已经不能满足企业发展的要求，需要技术升级或者扩容改造。1.3.2氧化沟氧化沟是曝气池的一种改进工艺，通常采用封闭环流沟渠形式，通过在装置内部设置不同的沟道，将氧化沟分为Carrousel氧化沟、交替工作氧化沟和Orba]型氧化沟。这3种工艺各有自己的优点，目前在炼厂应用比较多的为Carrousel氧化沟，该工艺脱氮效果好，运行稳定，抗冲击能力强，相对于曝气池可节省占地面积，受到了污水治理工作者的青睐。1.3.3曝气生物滤池曝气生物滤池为生物膜法的一种 工艺，滤池内部有曝气装置和生物滤料，该滤料不仅可以过滤杂质，其上部所生长的生物膜可以进行生物氧化反应。该技术占地面积小，处理效果好，抗冲击能力强,但因总体生物量相对较少，系统污水处理负荷较低，并且需要反冲洗，比较适合对浓度较低的污水进行处理或预处理。白琴等采用曝气生物滤池处理接触氧化后的炼油污水，有出水水质好、占地面积省、抗冲击能力强、运行费用低等优点"。1.3.4生物流化床生物流化床是一种气、液、固并存，且处于高速湍流流化状态，使反应器内传热、传质、动量传递效率增强。反应器内部有固体载体，载体上附着生物膜，又有活性污泥菌胶团的共存，是一种活性污泥法与生物膜法相结合的新型高效反应器形式。具有占地面积小、操作费低，产泥量少，使后续的固体废弃物处理费用减少等特点。该技术工业化目前还处在研发阶段，洛阳石化工程公司已经完成了炼油污水处理工业试验，达到了较好的效果图，应用前景广阔。1.4深度处理某些企业的污水经过隔油、浮选、生化处理后，仍然不能达到排放或者回用的要求，在后续增加了氧化、过滤和膜分离装置!9，对生化后的水进行深度处理，以使水质能够满足更高要求，该技术在缺水的地区应用比较普遍。其中氧化技术应用比较多的为臭氧氧化和fenton试剂法，过滤技术中流砂过滤器在很多炼厂使用，膜分离技术应用比较多的主要有反渗透、超滤和微滤。朱炜等在茂名石化炼油分部采用陶粒过滤和超滤相结合工艺,中国煤化工度处理，出水水质好，运行平稳!0。李亮等采用臭氧催化氧化技术处理炼油废水MYHCNMHG达到国家-级标准"。.洛阳理工学院学报(自然科学版)第23卷2炼厂污水处理系统改造方案随着石化行业的不断发展，原有的污水处理系统已经不能满足炼油企业的需求，很多炼油厂在不影响生产的条件下对污水处理系统进行改造和升级。2.1扩容增效通过增加污水处理装置规模，利用原有装置进行扩建改造，来提高系统的处理能力。该方案投资省，实施简单易行，被很多企业所采用。张云山等针对山东东明石化某污水处理场CODc,以及氨氮不达标现状进行了改造,将该厂A/O2工艺改造成两级A/O串联工艺，并对好氧段进行增容增效，使处理后水质可以达标排放”。该方案针对炼厂污水生化性差水质频繁波动的特点，增加了污水的可生化性和系统抗冲击性，同时提高了好氧段生化降解能力。大庆石化炼油厂第二污水处理场通过增设格栅、调节除油罐和生化装置,将污水处理量由600 th提高到800 th,改造后水质合格率达到100%，并且停用第一-污 水处理场装置，不但降低了处理成本，同时提高了污水处理能力叫。2.2技术更新随着环保技术的发展，涌现出很多新技术，有些企业为了提高污水处理效果，但是又受到占地面积的限制，开始采用效率较高的新技术。谭淑英等对广州石化新污水处理场进行升级改造，将加压溶气气浮改造成MAF-A旋切式浮选机，不但提高了气浮效果，而且降低能耗和运行成本，节约占地面积"4。王化远等在镇海炼化污水处理场二期工程改造设计中，采用高效密闭除油器和高效密闭气浮设备，以及改进型膜法A/O生化工艺，不但提高了污水处理效果，实现炼油污水回用的目标，而且达到污水处理无害化，减少环境污染"5]。大庆石化公司炼油厂对污水处理场进行改造，增加了污水调节罐和A/O生化池，将传统浮选池改造成低浮渣无药浮选，将砂滤改为无囊纤维束过滤，改造后的污水处理系统处理能力提高，抗冲击性增强，出水水质稳定"6'。2.3 污水回用通过在生化系统后增加过滤、氧化等物理处理方法，对污水进行深度处理，此类技术投资或运行费用相对较高，但在中国西部和北部缺水地区，炼油企业为了减少环境污染，保证水质达标排放，并且能够达到污水回用的目的，不惜增加投资，对生化后的污水进行深度处理。北京燕山石化增设超滤(UF)和反渗透(RO)系统，处理后的污水残油含量、COD、悬浮物和盐大为减少,从而达到炼油污水回用的要求"”。抚顺石化- -厂 完成炼油污水深度处理中试试验，在生化后进行臭氧催化氧化反应和高效过滤，出水指标达到工业回用水的要求8。3结语随着人民生活水平的提高和工业化进程的加快，以及中国水资源紧缺和水质恶化现象不断加重，炼油企业污水治理领域越来越受到关注，炼油污水治理技术面临着严重的挑战。本文对炼油企业主要的污水治理技术进行分析和探讨，讲述了各个工艺的特点以及局限性。由于炼油污水成分复杂，水质波动频繁，炼油企业应结合自身的特点，采取相应的污水处理工艺，达到处理效率和经济效益双赢的效果。隔油、浮选和生化被称为炼油污水治理“老三套”技术"9)，但是随着水质的不断恶化和污水水量的增加，高效、稳定的新型替代技术有待开发。超滤和反渗透技术较好地解决了炼油污水回用的问题，但是投资和维护成本比较昂贵，新材料和新工艺的开发将会为炼油污水深度处理带来新的机遇。参考文献: 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Henan University of Science and Technology, Luoyang 471003, China)Abstract: Model test plays a key role in engineering research, design and demonstration, and the choice of similar materialmodel is particularly important. According to the engineering geological situation, the similarity theory is taken as theguidance in preparing similar material, and the test method of orthogonal naturalization is adopted. The prepared similarmaterial meets well the requirement of the similarity criterion, and creates conditions for the corresponding model test.Key words: model test; similarity theory; similar material; orthogonal experiment design(上接第6页)[6|李启红氧化沟工艺简述|JI.工程与建设2010,24(1):69-71,134.|71 白琴董延军,曝气生物滤池工艺在炼油污水处理中的应用研究1I.现代商贸工业0101)377-379.|8|刘献玲,张建成，曹玉红生物流化床处理炼油废水工业应用的研究[J1.石油炼制与化工,2006, 37(1):43-46.|9|王俊艳.炼油污水处理方法探讨|J.化工中间体2009(10):24-28.|101朱炜陈建军,张钧正等.BAF+过滤在炼油污水回用中的应用1J1.2006,29(4):28-30.1|11李亮,阮晓磊,滕厚开,等.臭氧催化氧化处理炼油废水反渗透浓水的研究[J).2011,31(4):43-45.|12|张云杉张保国,李艳华等.炼油污水处理优化研究1J2008371);59.|131林峰.炼油污水装置技术改造后的运行情况分析1J.2012.23(2):21-23.|14| 谭淑荚,汤心虎张娜等炼油污水处理场技术改造[J.环境工程2003.21(1):70-71.151王化远湛汉华镇海炼油化工股份有限公司污水处理场二期工程改造设计[JI.炼油技术与工程200737<8):53-57.|16|刘德君.炼油污水处理场完善改造IJ.水工业市场,2008(2):69-70.171童晓兰.综合运用超滤和反渗透技术实现燕山石化炼油污水回用1J1.水工业市场.2011(12):78-80.18|刘冲炼油污水回用技术试验研究JI.辽宁城乡环境科技,2006,26(3):37-39.19|林健美,提高炼油污水处理技术浅谈[J1.辽宁化工,2012,41(5):468 469.A Discussion on the Refinery Sewage Treatment TechniqueWANG Gui-bin(Luoyang Engineering Corporation Ltd of SINOPEC, Luoyang 471003, China)Abstract: This paper has a comprehensive discussion on the techniques for refinery sewage treatment, expounding on thepresent process of oil separation, flotation, biochemistry and advanced treatment, and carrying out an exploration andanalysis of the upgrading method for industrial wastewater treatment system.中国煤化工Key words: refinery sew age; flotation; biochemistry; advanced treatment.MYHCNMH G