石化行业的废水主要由石油开采和炼制过程中产生的含各种无机盐和有机物的废水组成,其含有油、氨、盐和酚等污染物,成分非常复杂,排放量大,处理难度大,既浪费资源又污染环境,给水体造成极大的危害。随着水资源的日益紧张和人们环境保护意识的加强,石油化工废水的处理技术逐渐成为研究的热点。

1、废水种类及处理

1.1 含油废水

        含油废水的主要来源是油气和油品的冷凝水、油气和油品的洗涤水、反应生成水、机泵填料函冷却水、化验室排水、油罐切水、油槽车洗涤水、炼油设备洗涤排水、地面冲洗水等,含油废水在水面形成油膜,阻碍氧气进入水体且易粘附和填塞鱼的鳃部,使鱼类窒息死亡,在含油废水水域中孵化鱼苗多为畸形,影响岸边的环境卫生和植物生长,同时降低了江滨的使用价值。

        含油废水处理的主要方法有物化法、化学法、生物法,包括隔油法、气浮法、膜分离法、厌氧处理法、絮凝法、重力沉降法、旋流分离技术、臭氧氧化法超声波分离法和其他组合工艺,如A/O工艺的新组合A/O1、O2工艺、UASB反应器加曝气池的厌氧-好氧组合工艺、水解酸化-好氧生物处理-曝气生物滤池联用的HOBAF工艺、缺氧-兼氧-好氧的二级生物处理工艺、BAF+过滤处理工艺、BAF工艺、缺氧一兼氧一好氧的二级生物处理工艺等。

1.2 含硫废水

        含硫废水主要来源于炼油厂的二次加工装置分离的排出水、富气洗涤水等,由于这部分废水含油较高的硫化物、氨,同时还含油酚、qing化物和油类等污染物,具有强烈的恶臭和较大的腐蚀性,呈墨绿色,它不但具有含油废水的危害,还能大量的消耗水中的氧气,使水体缺氧,而造成水中耗氧生物的大量死亡。

        含硫废水中各污染物的浓度随着原油中的硫、氮含量的增加和加工深度的提高而增加。工业化装置,并且运转稳定,处理效果好。空气氧化法是用空气中的氧在一定条件下使含硫含硫废水的处理方法主要有空气氧化法和水蒸
气汽提法,这两种处理方法国内外都有废水中的硫化物氧化为硫代硫酸盐,我国采用的蒸汽汽提装置有单塔、双塔两种类型,共四种流程。包括单塔低压汽提,单塔加压汽提,双塔加压汽提和双塔高压汽提。此外,还有加氯法、中和法、曝气法、氧化法、沉淀法和其他方法,如旋液、射流粗粒化油水分离技术、二级生物氧化法等。

1.3 含环烷酸废水

        含环烷酸废水来源于炼油厂环烷酸回收装置的排水,柴油罐区脱水以及环烷酸废水的碱渣中和水。废水中主要含环烷酸,环烷酸钠和油类等污染物。由于环烷酸和环烷酸钠是环状的非烃类化合物及其盐类,又是乳化剂,因此使废水乳化非常严重,且难以生物降解,因此需进行预处理。

        目前国内开展的预处理方法有厌氧法、气相催化氧化法、活性炭吸附法、CO2法和H2SO4法等,溶剂萃取工艺在环烷酸废水处理中的应用比较广泛。

1.4 含氰废水

        含氰废水主要来源于丙烯腈装置和化纤厂腈纶三纤维生产过程中的聚合车间,纺织车间以及回收车间二效蒸发装置的排水,炼油厂催化裂化也排出含氰废水。

        含氰废水的处理方法主要有酸化曝气-碱液吸收法、碱性氯化法、加压水解法、生物法和焚烧法等。以加压水解法、碱性氯化法和生物法应用广泛。局部浓度高,毒性大并含油较多的可燃性杂质的含氰废水,例如丙烯腈装置反应系统的废水,也采用直接焚烧法。

1.5 含酚废水

        含酚废水的来源很广,除了炼油厂、页岩干馏厂和石油化工厂外,还有焦化厂等。含酚废水是一种危害大,污染范围广的工业废水,若不经处理而任意排放,对水系、鱼类以及农作物将带来严重危害,水中的酚易被皮肤吸收;酚蒸汽会通过呼吸道进入人体而引起中毒、损害神经系统、肝肾和心脏。

        酚类化合物是一种原型质毒物,对一切生物个体都有毒害作用。酚类化合物是美国国家*列出的129种优先控制的污染物之一。含酚废水在我国也被列为重点解决的有害废水之一。

        目前,工业含酚废水处理有化学氧化法、焚烧法、蒸汽法、吸附法、生化法、溶剂萃取法、乳状液膜法、超声波法、光催化分解法和超临界法等。溶剂萃取法不仅设备投资少、占地面积小、操作方便、能耗低,而且能够有效回收利用废水中的酚类物质,更适用于高浓度含酚废水。

1.6 含苯废水

        含苯废水主要来自于制苯车间、*丙酮装置、苯乙烯装置、聚苯乙烯装置、乙基苯装置、烷基苯装置以及乙烯装置的裂解急冷水洗废水。含苯废水的处理可采用吹脱法、活性炭吸附法或化学药剂法,一般常用吹脱法。

1.7 含氟废水

        含氟废水主要来源于烷基化装置HF酸再生塔排出的含有重质烃类的废水,含氟气体湿法净化排出的废水及地面冲洗水。含氟废水的处理方法很多,通常的方法可以分为两类:一类是化学沉淀法,投加化学药剂和凝聚剂使生成难溶的氟化物絮凝沉淀。另一类是吸附法,使废水中的氟离子在吸附材料接触时被吸附。含氟废水处理主要采用的石灰石和石灰-氯化钙法。

1.8 含氨氮废水

        氨氮是一种来源广泛的重要环境污染物质,排入水体后易加剧水体富营养化而引起赤潮的发生,对水生生态系统有重要影响。所以,尽量减少工业废水氨氮的排放是一项重要的环保措施。

        氨氮废水处理方法之一是离子交换。离子交换处理工艺常采用的交换剂是天然沸石和合成沸石,还有沸石滤床法,沸石生物滤床用于去除石油化工厂废水氨氮的深度处理,具有去除效率高、成本低、再生容易等特点,在技术上是可行的。

        生物脱氮法是一种利用微生物(反硝化菌)去除废水中氮污染物的生物转化法,它也是一种消除氮污染比较有效和*的方法,废水中的氮化合物通过硝化、反硝化作用被转化为对人体无害的分子氮(N2)逸出大气。

1.9 含砷废水

        采用石脑油或煤油等为原料(石脑油砷含量约为1000@10-9 )生产高辛烷值汽油和化纤单体时,为防止催化剂中毒和延长催化剂的寿命,要求原料油中含砷量低于200@10-9,故需脱砷,严格控制原料油中的砷含量。

        含砷废水的处理方法很多,大体可分为化学的和物理的两种。化学法是通过加入沉淀剂使废水中溶解状态的砷转化为不溶解的砷化合物沉淀。物理方法是在不改变水中砷化合物的化学结构情况下,由肺水中去除。例如利用活性炭吸附除砷工艺在石油化纤工业得到应用并取的了一定的效果。具体的有钙盐沉积法、铁盐沉淀法、硫化物沉淀法、软锰矿沉淀法、浮选法、镁盐沉淀法、离子交换法、反渗透法、吸附法等。

1.10 含酸碱废水

        含酸碱废水主要来源于炼油厂、石油化工厂的洗涤水、成品油罐的切水、锅炉水、化学药剂设施及酸碱泵房的排水。对于高浓度(含酸4%以上或含碱2%以上)的酸碱废水首先考虑回收利用,对于低浓度的酸碱废水,一般采用中和法处理。

        低浓度含酸废水常用处理方法主要有酸碱废水互相中和法、加药中和法和普通过滤中和综合利用。含酸废水中除含酸外,还含有复杂的有机、无机杂质,可采用不同的方法进行处理,要求资源再利用。治理方法有:塔式浓缩法;鼓泡浓缩法;浸没燃烧法;真空浓缩法。含碱废水一般采用中和法处理,可用废酸中和、加酸中和或烟道气中和。