延遲焦化廢水有機(jī)污染物組成及其對處理效能的影響
本文關(guān)鍵詞:延遲焦化廢水有機(jī)污染物組成及其對處理效能的影響,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:在全球原油品質(zhì)日益劣質(zhì)化的趨勢下,延遲焦化工藝作為第一位的重油轉(zhuǎn)化技術(shù),在我國石化行業(yè)得到迅速發(fā)展。隨之產(chǎn)生的延遲焦化廢水污染問題日益嚴(yán)重,目前國內(nèi)外多采用汽提法進(jìn)行處理,但汽提凈化水中污染物濃度仍然過高,排入污水處理廠中,會對污水處理系統(tǒng)造成嚴(yán)重沖擊,使出水水質(zhì)不能達(dá)標(biāo),對生態(tài)環(huán)境和人類健康造成嚴(yán)重威脅。由于分析技術(shù)限制、對延遲焦化廢水水質(zhì)組成缺乏全面認(rèn)識以及對污染物在處理過程中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律缺乏深入了解,導(dǎo)致污染控制工藝的選擇往往帶有盲目性,使污染問題成為延遲焦化工業(yè)發(fā)展的“攔路虎”。本文以廣東某石化公司現(xiàn)行延遲焦化廢水處理工藝——“破乳沉降—汽提凈化—電脫鹽裝置回用”三步工藝為研究對象,根據(jù)水質(zhì)指標(biāo)歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)分析處理過程中所存在的問題,建立了一整套針對延遲焦化廢水處理工藝水相中有機(jī)污染物的樣品采集、預(yù)處理和分析方法,通過熱重分析、紫外可見吸收光譜、三維熒光光譜等分析手段對延遲焦化及汽提上下游裝置排水的組成特性進(jìn)行了分析;優(yōu)化了有機(jī)組分分離富集方法,利用GC/MS對延遲焦化及汽提上下游裝置排水有機(jī)物的組成進(jìn)行了全面識別,剖析了延遲焦化廢水各組分有機(jī)物組成情況及其在處理工藝過程中的變化規(guī)律,分析了焦化廢水有機(jī)污染物組成對處理效能的影響。熱重分析結(jié)果表明,焦二、焦三含硫污水中大部分有機(jī)物沸點(diǎn)在25℃~200℃之間,屬于揮發(fā)及半揮發(fā)性有機(jī)物。通過紫外可見吸收光譜觀察,發(fā)現(xiàn)焦二、焦三含硫污水含有大量單取代苯衍生物(如苯胺、苯酚等)和醛酮類有機(jī)物,經(jīng)現(xiàn)場采用的“破乳沉降—汽提凈化—電脫鹽裝置回用”三步工藝處理后,單取代苯衍生物得到有效去除,而醛酮類有機(jī)物仍有部分殘留在工藝出水中。三維熒光光譜結(jié)果表明,焦二、焦三含硫污水中含有大量芳烴族化合物,“破乳沉降—汽提凈化”過程對芳烴族化合物去除效果不佳,而在電脫鹽裝置回用過程中,廢水中萘及其同系物得到較好地去除,三環(huán)和三環(huán)以上芳烴及其同系物的去除效果依然不佳。通過對延遲焦化及汽提上下游裝置排水中有機(jī)物進(jìn)行全面識別,將各水樣中有機(jī)物分為酸性組分和堿中性組分,酸性組分主要包括羧酸類、酚類、醇類3類有機(jī)物,3類有機(jī)物均具有較強(qiáng)的表面活性,隨著上游焦二、焦三含硫污水中酸性組分有機(jī)物大量輸入汽提四原料水,使該種廢水出現(xiàn)比較嚴(yán)重的乳化現(xiàn)象;堿中性組分主要包括烷烴類、烯烴類、芳烴類、非烴類4類有機(jī)物,其中非烴類有機(jī)物主要來自于焦三含硫污水,多為具有一定的表面活性的極性分子,會進(jìn)一步加劇汽提四原料水乳化現(xiàn)象,增加油水分離難度。經(jīng)過“破乳沉降—汽提凈化—電脫鹽回用”三步工藝處理后,堿中性組分中主要有機(jī)物得到有效消減,而酸性組分中醇類有機(jī)物、碳鏈相對較短的羧酸類有機(jī)物去除效果不佳,最終處理工藝排水——電脫鹽排水酸性組分中羧酸類和醇類質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為89.73%、9.78%,其中戊酸、己酸、庚酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和占其檢出酸性組分的54.88%,為其酸性組分主要?dú)埩粲袡C(jī)物。檢測指標(biāo)數(shù)據(jù)顯示,汽提四原料水、汽提四進(jìn)塔水、汽提四凈化水平均pH分別為11.0、12.0、9.2,而電脫鹽注水一般為弱堿性,因此各工藝段水樣均為堿性環(huán)境,羧酸類有機(jī)物在此環(huán)境中以羧酸鹽形式存在,存在形式極為穩(wěn)定,在破乳沉降及汽提過程中難以去除,經(jīng)電脫鹽裝置回用后,碳鏈相對較短、親水性較強(qiáng)的羧酸類有機(jī)物仍未能得到有效去除。
【關(guān)鍵詞】:延遲焦化 廢水 污染物 GC/MS
【學(xué)位授予單位】:成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:X784
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-11
- 第1章 緒論11-24
- 1.1 選題依據(jù)及目的意義11-12
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在的主要問題12-23
- 1.2.1 延遲焦化廢水污染物研究現(xiàn)狀12-15
- 1.2.2 延遲焦化廢水污染控制過程15-17
- 1.2.3 廢水中有機(jī)物污染物分析技術(shù)17-20
- 1.2.4 廣東某石化公司現(xiàn)行延遲焦化廢水處理工藝流程及其所面臨的難題20-22
- 1.2.5 延遲焦化廢水有機(jī)污染物組成研究所存在的問題22-23
- 1.3 課題主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)23-24
- 1.3.1 研究內(nèi)容23
- 1.3.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)23-24
- 第2章 樣品的采集、預(yù)處理和測定方法的建立24-33
- 2.1 引言24
- 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和化學(xué)試劑24-25
- 2.2.1 主要的實(shí)驗(yàn)儀器24
- 2.2.2 主要的化學(xué)試劑和及實(shí)驗(yàn)材料24-25
- 2.3 樣品的采集方法25
- 2.4 樣品的前處理25-30
- 2.4.1 樣品中有機(jī)污染物的萃取26-28
- 2.4.2 有機(jī)污染物的分離—液液萃取28-29
- 2.4.3 中性組分柱層析分離29-30
- 2.4.4 酸性組分和堿性組分的衍生化30
- 2.5 儀器分析條件30-33
- 2.5.1 熱重分析條件30-31
- 2.5.2 光譜分析條件31
- 2.5.3 GC/MS分析條件31-33
- 第3章 延遲焦化廢水中有機(jī)污染物組分解析33-53
- 3.1 引言33
- 3.2 研究對象33
- 3.3 結(jié)果與討論33-52
- 3.3.1 熱重分析33-35
- 3.3.2 光譜分析35-39
- 3.3.3 初步解析延遲焦化廢水各有機(jī)組分的構(gòu)成及其在處理工藝過程中變化規(guī)律39-52
- 3.4 本章小結(jié)52-53
- 第4章 延遲焦化廢水中有機(jī)污染物識別53-91
- 4.1 引言53
- 4.2 研究對象及改進(jìn)的分離與分析方法53-55
- 4.2.1 研究對象53
- 4.2.2 優(yōu)化的樣品前處理方法53-54
- 4.2.3 儀器分析條件54-55
- 4.3 結(jié)果與討論55-90
- 4.3.1 酸性組分有機(jī)物構(gòu)成及其處理工藝過程中變化規(guī)律研究55-63
- 4.3.2 堿中性組分有機(jī)物構(gòu)成及其處理工藝過程中變化規(guī)律研究63-88
- 4.3.3 延遲焦化廢水有機(jī)污染物組成對處理效能的影響88-90
- 4.4 本章小結(jié)90-91
- 結(jié)論91-94
- 致謝94-95
- 參考文獻(xiàn)95-100
- 攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果100
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本文編號:282817
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