石油化工廢水指的是由石油化工廠排放的廢水。其廢水的水量大，除生產(chǎn)廢水外，還有冷卻水及其他用水；廢水的組分復(fù)雜，因石油化工產(chǎn)品繁多，反應(yīng)過程和單元操作復(fù)雜，廢水性質(zhì)復(fù)雜多變；廢水中有機(jī)物特別是烴類及其衍生物含量高，并含有多種重金屬。石油化工廢水來源眾多，組分各異，與生產(chǎn)流程密切相關(guān)，因此廢水的水質(zhì)水量很難確定。

石油化工廢水的分類

按水質(zhì)特點(diǎn)，將廢水分為以下幾種：

(1) 含油廢水

這是煉油加工及儲運(yùn)等過程中排水量較大的一種廢水，水中主要含有原油、成品油、潤滑油及少量的有機(jī)溶劑和催化劑等。水中的油多以浮油、分散油、乳化油及溶解油的狀態(tài)存在于廢水中。含油廢水主要來自裝置中凝縮水、油氣冷凝水、油品油氣水洗水、油泵軸封、油罐切水及油罐等設(shè)備洗滌水、化驗(yàn)室排水等。

(2) 含硫廢水

該廢水排水量不大，但污染物濃度較高。污水中除含有大量硫化氫、氨、氮外，還含有酚、氰化物和油類污染物。并且具有強(qiáng)烈的惡臭，對設(shè)備有腐蝕性。當(dāng)pH值低時，硫化物易分解，放出硫化氫氣體，污染環(huán)境。含硫廢水主要來自煉油廠催化裂化、催化裂解、焦化、加氧裂解等二次加工裝置中塔頂油水分離器、富氣水洗、液態(tài)烴水洗、液態(tài)烴儲罐切水以及疊合汽油水洗等裝置的排水。

(3) 含堿廢水

該廢水中含有游離狀態(tài)的燒堿、石油類及少量的酚和硫等。廢水中主要污染物是油和游離堿，同時還有含硫化合物、揮發(fā)酚和環(huán)烷酸，乳化嚴(yán)重，顏色呈乳白色。當(dāng)水體長期受堿性污染，則使水生物種群發(fā)生變化，魚類減產(chǎn)或滅絕，且腐蝕船舶和水中構(gòu)筑物；增加水中無機(jī)鹽類和水的硬度。含堿廢水來自常減壓、催化裂化等裝置中柴油、航空煤油、汽油堿洗后的水洗水以及液態(tài)烴堿洗后水洗水。

(4) 含鹽廢水

該廢水中主要污染物是含鹽量很高，同時含有油和揮發(fā)酚。除與含油廢水的危害相同外，因含鹽量高，用于灌溉時使土壤鹽漬化。含鹽廢水主要來自原油電脫鹽脫水罐排水及生產(chǎn)環(huán)烷酸鹽類的排水。

(5) 含酚廢水

該廢水如不經(jīng)過處理，其危害性較大，污染范圍廣，對人體、農(nóng)作物、自然水體會帶來嚴(yán)重影響。含酚廢水主要來自常減壓、催化裂化、延遲焦化、電精制及疊臺等裝置。其中除催化裂化裝置分餾塔頂油水分離器排出的廢水含酚很高，約占煉廠外排廢水總酚量的半數(shù)以上外，其余各裝置排出的廢水酚濃度較低，但水量較大。

(6) 生活污水

該污水中的主要污染物是BOD，和大腸桿菌。通常排入污水處理廠進(jìn)行統(tǒng)一處理。生活污水主要來源于生活輔助設(shè)施的排水，如辦公樓衛(wèi)生間、食堂等。其中的糞便等污物及大腸桿菌對水體有污染。

石油化工廢水處理技術(shù)

石油化工廢水的處理技術(shù)主要分為物化法、化學(xué)法和生化法。

物化法

(1) 隔油

石油化工廢水中含有較多的浮油，會吸附在活性污泥顆粒或生物膜的表面，使好氧生物難以獲得氧氣而影響活性，對生物處理帶來不利影響。一般采用隔油池去除浮油，隔油池同時兼作初沉池，去除粗顆粒等可沉淀物質(zhì)，減輕后續(xù)處理絮凝劑的用量。

(2) 氣浮

氣浮是利用高度分散的微小氣泡作為載體粘附廢水中的懸浮物，使其隨氣泡浮升到水面而加以分離，分離的對象為石化油以及疏水性細(xì)微固體懸浮物。在石油化工廢水處理中，氣浮常常設(shè)置在隔油、絮凝之后。

(3) 吸附

吸附是利用固體物質(zhì)的多孔性，使廢水中的污染物附著在其表面而去除的方法。常用吸附劑為活性炭，可有效去除廢水色度、臭味和COD等，但處理成本較高，且容易造成二次污染。在石油化工廢水處理中，吸附常與臭氧氧化或絮凝聯(lián)用。

(4) 膜分離

膜分離是利用功能膜作為分離介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)液體或氣體高度分離純化的現(xiàn)代高新技術(shù)，主要包括反滲透、納濾、超濾和微濾，能有效脫除廢水的色度、臭味，去除多種離子、有機(jī)物和微生物，膜分離過程和現(xiàn)存的分離過程相比，在液體純化、濃縮、分離領(lǐng)域有其獨(dú)特的優(yōu)勢，膜分離過程大多無相變，在常溫下操作，設(shè)備和流程簡單，出水水質(zhì)穩(wěn)定可靠，且占地面積小，運(yùn)行操作完全自動化。

化學(xué)法

(1) 絮凝

絮凝法是向廢水中加入一定的物質(zhì)，通過物理或化學(xué)的作用，使廢水中不易沉降和微細(xì)的懸浮物等集結(jié)成較大顆粒而分離的方法。石油化工廢水處理中，絮凝通常與氣浮或沉淀聯(lián)用，用于生化處理的預(yù)處理或深度處理。

試驗(yàn)表明，采用復(fù)合絮凝劑的處理效果優(yōu)于只使用單一絮凝劑。微生物絮凝劑是一種利用生物技術(shù)，從微生物或其分泌物提取、純化而獲得的新型水處理劑，同無機(jī)高分子絮凝劑和有機(jī)高分子絮凝劑相比，具有易生物降解、適用范圍廣、熱穩(wěn)定性強(qiáng)、高效和無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景，但菌株的培養(yǎng)條件嚴(yán)格，過程復(fù)雜。

(2) 高級氧化

1) 臭氧氧化

臭氧氧化法不產(chǎn)生污泥和二次污染，臭氧發(fā)生器簡單緊湊，占地少，容易實(shí)現(xiàn)自動控制；但不適合處理大流量廢水，設(shè)備費(fèi)用及處理成本較高。在石油化工廢水處理中，常用于生化處理的預(yù)處理和深度處理。

廢水經(jīng)臭氧氧化后，小部分有機(jī)物被徹底氧化為水和二氧化碳，大部分轉(zhuǎn)化為臭氧化中間產(chǎn)物，使原來難生物降解的有機(jī)物變得可生物降解。在深度處理中，一般將臭氧氧化和生物活性炭吸附聯(lián)用，臭氧在氧化有機(jī)物的同時迅速分解為氧，使活性炭床處于富氧狀態(tài)，使活性炭得到再生，提高其使用周期；同時能增強(qiáng)活性炭表面好氧微生物的活性，提高降解吸附有機(jī)物的能力，不但能有效去除有機(jī)物，還能改變有機(jī)物生色基團(tuán)的結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化活性炭的脫色能力。

2) 光氧化

光氧化是指當(dāng)水樣中存在氧化劑或半導(dǎo)體粉末催化劑，經(jīng)過一定強(qiáng)度的光照射，能產(chǎn)生多種形式的活性氧和自由基，使水中的有機(jī)物氧化分解。它具有高效、反應(yīng)迅速和降解徹底等優(yōu)點(diǎn)，分為光化學(xué)氧化和光催化氧化，常用方法有H2O2/UV、O3/UV和TiO2/UV等。光催化氧化特別適合不飽和有機(jī)物、芳烴和芳香化合物的降解，反應(yīng)條件溫和，無二次污染，對廢水無選擇性，人工光源(如汞燈、氙燈)和日光均可用于光解，與其他技術(shù)聯(lián)合，將具有更廣闊的應(yīng)用空間，主要發(fā)展方向有光電催化氧化和光熱催化氧化。影響光氧化的因素主要有O2濃度、pH、光強(qiáng)和鹽效應(yīng)。

3) 濕式氧化

濕式氧化分為濕式空氣氧化(WAO)、催化濕式氧化(CWO)。WAO是在較高溫度(150～350℃)和壓力(0.5～20.0MPa)下，以空氣或純氧為氧化劑，將有機(jī)物氧化分解為無機(jī)物或小分子有機(jī)物的化學(xué)過程，適合處理有毒有害污染物和高濃度難降解有機(jī)物。在穩(wěn)定的溫度和壓力下，反應(yīng)速度快、處理效率高、二次污染低及可回收能量和物料。

生化法

(1) 厭氧處理

石油化工廢水的COD高、可生化性較差，為提高后續(xù)處理的可生化性，一般先進(jìn)行厭氧預(yù)處理。厭氧處理的優(yōu)點(diǎn)是污泥產(chǎn)量小、運(yùn)行費(fèi)用低、產(chǎn)能效率高和操作簡單，缺點(diǎn)是啟動時間長、操作不穩(wěn)定。

(2) 好氧處理

在石油化工廢水處理中，好氧處理方法較多，但單獨(dú)使用好氧生物處理的較少，主要與厭氧處理相結(jié)合，好氧處理方法主要有以下5種。

1) 序批式間歇活性污泥法

序批式間歇活性污泥法(SBR)工藝流程簡單、污染物去除效果好、占地面積小、運(yùn)行操作靈活及便于自控運(yùn)行，但不適合處理大量廢水，對控制管理要求較高。

2) 高效好氧生物反應(yīng)器

高效好氧生物反應(yīng)器(HCR)融合了高速射流曝氣、物相強(qiáng)化傳遞和紊流剪切等技術(shù)，具有深井曝氣和污泥流化床的特點(diǎn)，是第三代生物反應(yīng)器。HCR啟動速度快，氧的利用率高，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，去除效果穩(wěn)定可靠，BOD去除率可達(dá)75%～85%。但由于HRT短，氨氮的去除率不高，且由于石油化工廢水的特殊性，反應(yīng)器內(nèi)的污泥易發(fā)生非絲狀菌膨脹，污泥沉降性能較差。與普通活性污泥法相比，HCR工藝能耗較高，但在較短的HRT下，BOD去除率較高，適合作為預(yù)處理工藝。

3) 生物接觸氧化

生物接觸氧化是在生物濾池的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種生物膜法，它兼有生物濾池和活性污泥法的特點(diǎn)，負(fù)荷變化適應(yīng)性強(qiáng)，不會發(fā)生污泥膨脹現(xiàn)象，污泥產(chǎn)量少，占地面積小，處理方式靈活，便于操作管理；但負(fù)荷不宜過高，要有防堵塞的沖洗措施，產(chǎn)生大量原生動物(如輪蟲類)，容易造成生物膜瞬時大塊脫落，影響出水水質(zhì)。

4) 膜生物反應(yīng)器

膜生物反應(yīng)器(MBR)是膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)結(jié)合而發(fā)展的一種新型的污水處理裝置，廣泛用于中水回用和工業(yè)廢水處理。樊耀波等以MBR裝置處理石油化工廢水，試驗(yàn)表明，BOD、SS和濁度去除率達(dá)到98%，COD去除率達(dá)91%，石油類、氨氮和磷等的處理效果也優(yōu)于常規(guī)二級污水處理，且穩(wěn)定性好，泥負(fù)荷較大，剩余污泥量少。

5) 懸浮填料生物反應(yīng)器

懸浮填料生物反應(yīng)器是一種新型生物膜反應(yīng)器，其核心部分是能在反應(yīng)器中保持懸浮狀態(tài)的特殊填料。反應(yīng)器操作簡便，有良好的通氣性、過水性，存在碰撞和切割氣泡等作用，可以強(qiáng)化微生物、污染質(zhì)和溶解氧的傳質(zhì)，提高氧的利用效率，且對曝氣、布水沒有特殊要求。采用多級懸浮填料生物反應(yīng)器處理石油化工廢水，可進(jìn)一步提高污染物尤其是氨氮的去除效果。

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