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石化污水的深度处理及回收研究

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  摘 要:石化行业的废水排放量比较大,如不加以处理和回收利用,将对自然环境造成十分严重的破坏。基于此,本文分析了石化污水的深度处理及回收技术,希望能为石化行业的污水治理工作提供借鉴与参考。
  关键词:石化污水;深度处理;回收技术
  1 膜分离技术
  膜分离技术中应用最多的是反渗透,反渗透膜的孔径一般在0.1~1.0nm之间,远小于细菌和病毒,故对各种小分子有机物、细菌、病毒乃至溶解性盐类都能起到很好的滤除效果。经过反渗透膜处理后的水质能够媲美新鲜水,完全可以满足循环冷却水的水质要求。但反渗透膜不宜直接处理水质极差的污水,特别是水中的悬浮物、溶解性总固体及微生物含量较高时,会使反渗透膜受到严重污染或结垢,大大降低其使用寿命,故必须对污水进行一定的预处理。
  一般来说,预处理后的SDI(淤泥密度指数)不得超过5,采用超滤技术能够很好地满足这一要求,经超滤处理后,进水的SDI可降到3甚至1以下。
  反渗透技术与超滤技术联用的工艺流程如下:
  2 高级氧化技术
  高级氧化技术主要使用臭氧作为氧化剂,包括O3/H2O2、O3/UV、O3/H2O2/UV、O3/超声波等多种不同体系,主要原理是让臭氧与石化污水中的微生物或有机物发生反应,来达到缓蚀、阻垢、避免生物黏泥等效果,该技术在废水处理与回收利用中有着十分广泛的应用。
  高级氧化技术也有一定的局限性,即在其他污染指标的治理上效果不佳,特别是水中存在大量的含氮有机物时,由于含氮物质氧化分解,会使得出水氨氮大幅增加,进而导致设备严重腐蚀,因此,高级氧化技术往往与活性炭吸附等其他技术联合使用。
  其工艺流程如下:
  3 活性炭吸附
  在早期的污水治理中,人们使用传统的活性炭进行吸附,但这种活性炭的使用寿命较短,需要频繁更换,故经济性不高。为此,人们仿照活性炭结构研发出了新型的活性炭纤维,大大提高了水污染治理的经济效益。
  在实际的污水治理中,为了保证活性炭吸附效果,通常在活性炭处理之前先进行混凝处理或者臭氧预处理。
  4 强化生物技术
  强化生物技术典型代表为生物膜法,也就是将活性炭等填料作为微生物载体,利用微生物的生长繁殖得到絮状、含微孔的生物膜,然后借助填料的吸附作用和微生物的降解作用对污水进行净化。强化生物技术分为生物活性炭法、生物滤池法、生物接触氧化法等,这里主要介绍生物滤池法。生物滤池法就是利用高比表面积的粒状滤料对污水进行处理,使污染物在过滤、吸附及生物代谢的综合作用下获得深度净化。生物滤池法如今已演化到第三代生物滤池—曝气生物滤池。这种生物滤池增加了鼓风曝气系统,能够在生物膜作用下提供表面好氧、内部缺氧的理想环境,为各种好氧、厌氧微生物的生长繁殖提供了有利条件,可同时进行硝化和反硝化作用。
  与其它處理技术相比,曝气生物滤池的主要优点是有机负荷较高,至少能够达到普通活性污泥法的6倍以上,且无需占用太多的场地面积,成本投入较低,也不会产生污泥膨胀,很适合用于石化污水的深度处理及回用。
  5 石化污水处理及回收技术展望
  现阶段,绝大多数石化工厂都投资建设了废水深度处理及回收利用设备,但在工艺结构、管理模式、技术水平等方面仍与国外存在较大差距。
  例如,在反渗透处理中,由于反渗透膜的截留作用,会产生一定的高浓度截留液,如何处理这部分浓水是今后应当努力研究的一个方向;超滤处理的效果与滤膜材质有很大关系,性能优异的滤膜是保证反渗透系统稳定运行的关键,因此超滤膜质量还有待进一步提高。
  6 结语
  本文在介绍膜分离技术等多种污水深度处理技术的基础上,对石化污水处理及回收技术的未来发展进行展望,旨在提高石化企业污水深度处理技术水平,促进我国石化行业的健康可持续发展。
  参考文献:
  [1]李振江,陈超,李振威,丁革媛.辽阳石化污水深度处理装置运行问题及解决对策[J].中国给水排水,2015(20).
  [2]张梅.污水深度处理在石化企业中的应用[J].石油化工技术与经济,2017(2).
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