本文關(guān)鍵詞：石油化工廢水處理技術(shù)新進(jìn)展，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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石油化工廢水處理技術(shù)新進(jìn)展

       近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外在廢水處理活性污泥技術(shù)、難降解廢水無(wú)害化處理技術(shù)、膜生物反應(yīng)器（MBR）廢水處理技術(shù)以及廢水回用技術(shù)等方面取得了較快發(fā)展，很多新技術(shù)已在石油化工企業(yè)得到推廣和應(yīng)用。本文對(duì)此進(jìn)行了綜述。

1 物理化學(xué)處理技術(shù)

1．1高效絮凝浮選技術(shù)

大連輕工學(xué)院和大連民生環(huán)�？萍加邢薰疽杂衩椎矸壑饕稀⑴c少量丙烯酰共聚后得到一種新型淀粉及羧甲基淀粉基高分子系列環(huán)保絮凝劑，該絮凝劑克服了以往高分子絮凝劑高成本、有毒的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了廢水處理的高效、經(jīng)濟(jì)、無(wú)污染。據(jù)稱，該新型絮凝劑可單獨(dú)用于廢水處理，也可和其他無(wú)機(jī)混凝劑配合使用，用量少、效果好、使用方便，現(xiàn)已成功實(shí)現(xiàn)千噸級(jí)的中試生產(chǎn)，產(chǎn)品在大慶油田、昆明滇池以及石化、造紙、印染、洗煤等行業(yè)成功應(yīng)用。據(jù)大連采油六廠的應(yīng)用報(bào)告表明，含油廢水用該產(chǎn)品處理3S就能實(shí)現(xiàn)油水徹底分離，去油率達(dá)到90%以上，出水水質(zhì)透明，同時(shí)可去除水中的重金屬離子，達(dá)到回注水的要求。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)環(huán)�？萍脊煞莨纠棉r(nóng)業(yè)廢棄物秸稈，采用生物技術(shù)規(guī)模化生產(chǎn)復(fù)合型生物凝劑，用低成本生物方法將工業(yè)及生活廢水變?yōu)閮羲�，且沒(méi)有二次污染。通過(guò)對(duì)松花江源水、大慶中引水廠源水、生活污水等的實(shí)際應(yīng)用，不僅證明了該技術(shù)的可靠性，同時(shí)效益分析表明該項(xiàng)目的推廣應(yīng)用具有顯著的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。該項(xiàng)目以農(nóng)業(yè)廢棄物秸稈類纖維和生物制氫廢液作為制備生物絮凝劑的原料，為生物絮凝劑的工業(yè)化生產(chǎn)提出了科學(xué)、完整的工藝。通過(guò)對(duì)生活污水、強(qiáng)酸性廢水、墨汁廢水、中藥廢水和泥漿廢水的凈化能力。由于原料價(jià)格低，該生物絮凝劑的產(chǎn)品價(jià)格不僅遠(yuǎn)低于現(xiàn)在有生物絮凝劑，甚至還略低于一些化學(xué)絮凝劑。

由中國(guó)石油大慶石化公司研究開(kāi)發(fā)成功的一種處理丙烯腈-丁二烯共聚物生產(chǎn)廢水（ABS廢水）的方法，獲國(guó)家發(fā)明專利。這項(xiàng)專利技術(shù)是將來(lái)自ABS生產(chǎn)裝置的廢水在機(jī)械攪拌下用無(wú)機(jī)酸調(diào)PH到6～8，加堿式聚合氯化鋁，在機(jī)械攪拌下充分混合，再加入聚丙烯酰胺攪拌均勻，然后將ABS廢水靜置沉淀，上清液進(jìn)入后續(xù)廢水處理場(chǎng)，沉降物進(jìn)行固液分離，分離液返回PH調(diào)節(jié)工序再循環(huán)處理，固體物質(zhì)被回收。采用該項(xiàng)專利技術(shù)，可提高廢水的可生化性，降低后續(xù)廢水處理裝置有機(jī)負(fù)荷，減少線堵塞的發(fā)生，保證了廢水處理的正常運(yùn)行。

目前我國(guó)絕大部分油田進(jìn)入石油開(kāi)采的中后期期，從地下采出的原油含水量逐漸增加，含油廢水的處理量也逐年增加。特別是三次采油中的高含油廢水不僅造成地面設(shè)施的非正常運(yùn)轉(zhuǎn)、地層堵塞、環(huán)境污染，還使大量的原油重新注回地下，造成巨大浪費(fèi)。因此，采用液處理技術(shù)實(shí)際上已成為限制我國(guó)三次采油技術(shù)大面積推廣的瓶頸。中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)所開(kāi)展了水介質(zhì)中分散聚合制備有機(jī)高分子絮凝劑的研究和開(kāi)發(fā)工作，以資源豐富、價(jià)格低廉、燃燒值低的風(fēng)化煤為主要原料，采用水介質(zhì)分散聚合技術(shù)，制備出新型油田三采用廢水處理劑。現(xiàn)與吉林申大建工公司合作開(kāi)發(fā)，已實(shí)現(xiàn)300t/a風(fēng)化煤接枝型廢水處理劑的生產(chǎn)，并在大慶油田進(jìn)行了行產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證。這種采用天然低價(jià)值產(chǎn)物部分代替有機(jī)原料制備的新型低成本高效油田廢水處理劑，突破了限制我國(guó)三次采油技術(shù)大面積奠定了基礎(chǔ)。該項(xiàng)研究實(shí)現(xiàn)了較大技術(shù)創(chuàng)新，其中采用風(fēng)化煤原位聚合制備水處理劑的技術(shù)，既避免了強(qiáng)酸和強(qiáng)堿對(duì)環(huán)境的應(yīng)用開(kāi)辟了一條途徑，是風(fēng)化煤應(yīng)用和水處理劑合成技術(shù)領(lǐng)域的首創(chuàng)成果。其次，引入風(fēng)化煤中富含的腐殖油泥漿處理中耗能大、設(shè)備投資大等缺陷。同時(shí)，該項(xiàng)技術(shù)具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、環(huán)保、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)，實(shí)際應(yīng)用前景十分廣闊。

隨著我國(guó)煤油加工能力的不斷提高，廢水處理規(guī)模也需要及時(shí)擴(kuò)大。而廢水回用目標(biāo)對(duì)廢水處理后的水質(zhì)要求更高。氣浮技術(shù)是利用微氣泡捕捉并除掉水中的細(xì)分散油、乳化油、膠質(zhì)及懸浮物，既為生化處理提供水質(zhì)保證，也常用于生化后處理，是煤油廠廢水處理中必不可少的單元。其中葉輪氣浮由于具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資省、占地少、能耗低、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，發(fā)展得更快。在葉輪氣浮除油技術(shù)中，自吸式氣液混合葉輪是關(guān)鍵之一。中國(guó)石化撫順石油化工研究院針對(duì)現(xiàn)有自吸式氣液混合葉輪存在的問(wèn)題進(jìn)行攻關(guān)，開(kāi)發(fā)了一項(xiàng)能有效去除含油廢水中的油和COD的技術(shù)-FYHG-DO型葉輪氣浮除油技術(shù)。該技術(shù)的葉輪真空度和吸氣量均明顯高于對(duì)比葉輪，很好的解決了吸氣量和吸液量的協(xié)調(diào)問(wèn)題，肯有良好的氣液混合效果。實(shí)際結(jié)果表明，隔油池出水經(jīng)葉輪氣浮除油技術(shù)處理后，今油廢水中的油去除率為67%COD去除率為31%。專家建議盡快進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)。

1．2磁性粉末凈化技術(shù)

一種采用磁性粉末凈化廢水的新方法，可使凈化過(guò)程更為有效，并且可減少處理過(guò)程的費(fèi)用。在已廣泛應(yīng)用的活性污泥工藝中，依靠微生物的生長(zhǎng)代謝消耗年廢水中的有機(jī)污染物。隨著細(xì)菌降解掉污染物，它們也聚集成球狀絮體，并沉淀到處理池的底部。這一過(guò)程用于凈化廢水頗為有效，但它不無(wú)缺點(diǎn)，有時(shí)污泥中纖細(xì)的細(xì)菌會(huì)形成簇團(tuán)，妨礙污泥沉降，問(wèn)題嚴(yán)重時(shí)會(huì)使處理設(shè)施停運(yùn)。采用活性污泥法的另一重要問(wèn)題是：細(xì)菌隨污染物的消耗而增殖，其結(jié)果是產(chǎn)生了過(guò)多的、必須花費(fèi)很多費(fèi)用才能凈化和處理的污泥。日本宇都宮大學(xué)應(yīng)用化學(xué)教授Yasuzo Saka采用一種改進(jìn)的方法解決了上述問(wèn)題，，即在活性污泥中加入少量磁鐵（Fe3O4）粉末，這樣磁化活性泥可從轉(zhuǎn)鼓上刮下，并反循環(huán)到處理池中進(jìn)一步利用。Saka領(lǐng)導(dǎo)的研究小組對(duì)處理?xiàng)l件發(fā)微生物濃度進(jìn)行了精確優(yōu)化，從而不會(huì)產(chǎn)生過(guò)剩的污泥。采用該工藝已很好地處理了城市污水、信息技術(shù)工業(yè)廢水和含磷、含氮廢水等，例如在2003年底至2005年8月，用16m3磁性活性污泥工藝中型裝置處理城市污水，在500d的試驗(yàn)中，該工藝過(guò)程可有效去除有機(jī)物質(zhì)而產(chǎn)生過(guò)多的污泥。

1．3濕式氧化技術(shù)

為了對(duì)有機(jī)難解廢水進(jìn)行無(wú)害化處理，中日合資云南高科環(huán)境保護(hù)工程公司采用日本大阪煤氣公司開(kāi)發(fā)的催化濕式氧化工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備、設(shè)計(jì)、安裝全套設(shè)備國(guó)產(chǎn)化，并建成了30t/d的催化劑生產(chǎn)線，成本僅為進(jìn)口設(shè)備的50%-60%，并已向日本出口。該技術(shù)利用氧化催化劑將難降解生產(chǎn)線，成本僅為進(jìn)口設(shè)備的50%-60%，并已向日本出口。該技術(shù)利用氧化催化劑將難降解的有機(jī)廢水完全無(wú)害化分解，處理后的水質(zhì)達(dá)到國(guó)家排入標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)回收利用氧化時(shí)所排放熱能作為工藝熱源或制蒸汽。該技術(shù)與原有生化處理和焚燒法相比，設(shè)備簡(jiǎn)單，占地面積小，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，不產(chǎn)生硫氧化物，氮氧化物和二啞英等廢氣，也不產(chǎn)生污泥，是高效環(huán)保型的工藝技術(shù)。

mg/l以下,酚質(zhì)量濃度從10g/l降到2mg/l以下,COD從150g/l降到500mg/l以下,符合煤油廢水處理場(chǎng)進(jìn)水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn).這一成果應(yīng)用在上海、大慶、青島等地10余家石化企業(yè)。我國(guó)煉油廠和以石油餾分為原料的化工廠多采用堿精制工藝， 生產(chǎn)過(guò)程會(huì)排出大量含高污染物的堿性廢液，廢液中COD、硫化物、酚等污染物的主要惡臭污染源。中國(guó)石化撫順石油化工研究院和上海高橋分公司開(kāi)發(fā)了煉油廠堿渣及其廢水處理工業(yè)應(yīng)用技術(shù)，采用緩和濕式氧化---間歇式活性污泥法（SBR）工藝，開(kāi)發(fā)成功內(nèi)循環(huán)混式氧化反應(yīng)器、脫臭后氣液混合物分離、冷卻和尾氣循環(huán)冷卻塔等5項(xiàng)專有設(shè)備和工藝技術(shù)，取得兩項(xiàng)循環(huán)冷卻塔等5項(xiàng)專有設(shè)備和工藝技術(shù)，取得兩項(xiàng)廢堿液處理專利。工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果表明，應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)可使廢堿液中硫化物質(zhì)量濃度從8g/l降到0.5

由中國(guó)石化洛陽(yáng)石化公司建設(shè)的堿渣廢水濕式氧化處理裝置在中國(guó)石化廣州石化廣州石化公司連續(xù)運(yùn)行，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，年處理堿渣廢水7000T。煉油堿渣廢水中的有機(jī)物、硫化物、酚等高濃度的污染物在高溫高壓催化劑的作用下氧化分解為二氧化碳、硫酸鹽及可生物降解物質(zhì)，COD去除率達(dá)75%。

1．4光催化技術(shù)

目前Tio2，納米顆粒光催光催化處理廢水的先進(jìn)性已被公認(rèn)，但如何將TIO2應(yīng)用于難降解有毒有機(jī)物廢水的產(chǎn)業(yè)化處理過(guò)程，卻是光催化技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域發(fā)展的瓶頸問(wèn)題。南京工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院完成的TIO2晶須光催化處理難降解有毒有機(jī)物廢水成套技術(shù)及裝備研究解決了這一難題。該項(xiàng)目通過(guò)燒結(jié)法和離子交換法，成功地俁成出外部具有微米級(jí)尺寸、而內(nèi)部具有納米級(jí)的連續(xù)光催化廢水處理劑。采用TIO2晶須催化劑的連續(xù)光催化廢水處理裝置的廢水處理效率與小試相比難以分離、回收及工業(yè)化困難等問(wèn)題。以TIO2晶須光催化降解印染廢水，可將未經(jīng)任何處理的印染廢水的COD降至50mg/l以下，色度小于40倍（稀釋倍數(shù)），并可將苯環(huán)等大分子有機(jī)化合物轉(zhuǎn)化為烯烴類的化合物。

1．5絡(luò)合吸附技術(shù)

江蘇南大戈德環(huán)保科技公司開(kāi)發(fā)成功一種新型絡(luò)合吸附樹(shù)脂，可用熱水脫附再生，大大降低了化工廢水處理及資源化的成本。該公司采用這種新型吸附材料建成了30個(gè)示范工程，以每年處理化工廢水3×106t計(jì)，可從廢水中回收化工原料約4×106t。與國(guó)外同類產(chǎn)品相比，新研制的絡(luò)合吸附材料對(duì)于芳香磺酸鹽的吸附容量提高了1倍左右，樹(shù)脂強(qiáng)度年高50%以上，成功地解決了在極性有機(jī)溶劑和無(wú)機(jī)鹽共存的廢水（COD高達(dá)1.8×105mg/l）中,對(duì)芳香磺酸類有機(jī)物選擇性吸附分離的技術(shù)難題.該棒料是顯著污染.通過(guò)開(kāi)發(fā)多種分離工藝,可使回收物的價(jià)值能夠抵償或部分抵償操作費(fèi)用,甚至還有盈余.目前,該技術(shù)已轉(zhuǎn)讓給國(guó)內(nèi)多家生產(chǎn)企業(yè)。

1．6膜處理技術(shù)

日處理3×104t石化廢水的回用工程在中國(guó)石化分公司投入運(yùn)行，承擔(dān)此工程建設(shè)的為美國(guó)CNC技術(shù)公司和北京分公司投入運(yùn)行，承擔(dān)此工程建設(shè)的為美國(guó)CNC技術(shù)公司和北京賽恩斯物科技公司，采用浸入式雙膜法進(jìn)行工業(yè)廢水回用處理。這種技術(shù)與外置式雙膜法的區(qū)別在于不用把廢水進(jìn)行化學(xué)絮凝和沙石過(guò)濾，而是直接把超濾浸入工業(yè)廢水中，經(jīng)過(guò)一級(jí)處理后，再利用反滲透膜進(jìn)行二級(jí)處理，出水可回用于生產(chǎn)流程。該方法工藝流程短，運(yùn)行成本低，系統(tǒng)使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)方便。

絡(luò)陽(yáng)石化總廠采用新加坡諾衛(wèi)公司的膜裝置處理化纖廢水獲得成功，設(shè)計(jì)廢水回用能力為200T/H。處理后廢水的水質(zhì)已達(dá)到或優(yōu)于循環(huán)水用水標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了化纖水回用的目標(biāo)。

1．7多效蒸發(fā)廢水回用技術(shù)

環(huán)氧丙烷生產(chǎn)中的廢水處理是個(gè)世界性的難題。國(guó)內(nèi)共有十多家環(huán)氧丙烷生產(chǎn)企業(yè)，均采用氯醇工藝，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的含氯化鈣廢水腐蝕設(shè)備，嚴(yán)重污染環(huán)境。目前國(guó)仙對(duì)該廢水均對(duì)該廢水均采用加新鮮水稀釋后再進(jìn)行生化處理的方式，處理1T廢水需用1.5t新鮮水,且處理后的廢水因含量高而無(wú)法回用,嚴(yán)重浪費(fèi)水資源.山東東大化工公司和廣州環(huán)萬(wàn)代環(huán)境工程有限公司共同投資、設(shè)計(jì)和建設(shè)了廢水回用工程，將環(huán)氧丙烷皂化廢水進(jìn)行多效蒸發(fā)，將廢水中的氯化鈣濃縮到65%-70%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），加工為成品出售。該工程實(shí)施后每天節(jié)約稀釋水6000t

2 生物處理技術(shù)

2．1菌種選育技術(shù)

   哈爾濱工業(yè)大學(xué)開(kāi)展的人工固定化工程菌處理含油廢水研究項(xiàng)目通過(guò)鑒定。含油廢水主要來(lái)自于石化行業(yè)的采油、煉油環(huán)節(jié)。目前處理含油廢水普通使用“老三級(jí)”除油工藝，即隔油---級(jí)氣浮和二級(jí)氣浮----生化處理。人工固定化工程菌除油裝置可用于替代二級(jí)氣浮重油，“老三級(jí)”中的隔油階段只能除去水中的重油，這時(shí)需要進(jìn)行二次氣浮處理，而二級(jí)氣浮工藝復(fù)雜，投資運(yùn)行費(fèi)用高，管理不便。人工固定化工程菌除油裝置是將工程菌人工投加到含油廢水中，經(jīng)過(guò)水循環(huán)，工程菌便吸附在活性炭上固定下來(lái)。這些工程菌以水中的油為養(yǎng)料，通過(guò)代謝作用將油分為二氯化碳和水，最終達(dá)到除油目的。人工固定化工程菌除油裝置優(yōu)化了傳統(tǒng)除油工藝，不僅效率高，運(yùn)行效果穩(wěn)定，而且較二級(jí)氣浮節(jié)省基建投資36%，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用33%，具有廣闊的應(yīng)用前景。

中國(guó)科學(xué)院成都生物所篩選出多株高效功能菌，并開(kāi)發(fā)出適用于石化和印染等行業(yè)廢水的多個(gè)品系菌劑及其高密度發(fā)酵工藝，形成了規(guī)�；木鷦┥a(chǎn)線，并在煉油廢水處理工程上進(jìn)行示范應(yīng)用，建立了廢水處理系統(tǒng)中微生物種群監(jiān)測(cè)及調(diào)控的分子生物學(xué)方法，在厭氧好氧一休化生物反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、微生物菌劑復(fù)配、高分子載體制備、反應(yīng)器與微生物菌載體技術(shù)集成等方面取得了創(chuàng)新性成果。

由洛陽(yáng)石油化工工程公司工程研究院、天津大學(xué)、洛陽(yáng)分公司共同開(kāi)發(fā)的煉油廢水生物化床處理技術(shù)及設(shè)備，采用高效微生物菌群和多導(dǎo)流筒、低高徑比生物流化床反應(yīng)技術(shù)，處理后的各項(xiàng)排水指標(biāo)均優(yōu)于煉油行業(yè)的一級(jí)國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，特別是對(duì)氨氯具有較高的去除率。生物流化床裝置流程簡(jiǎn)單、占地面積小、處理費(fèi)用低，適合煤油企企業(yè)的工業(yè)應(yīng)用，可大規(guī)模推廣。

清華大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院成都生物所，同濟(jì)大學(xué)的研究人員用用生物自固定化技術(shù)分離選育出了株油脂化工廢水高效降解菌、1株制藥廢水高效降解菌和2株焦化廢水高效降解菌，工程應(yīng)用發(fā)明高效菌對(duì)污染物降解能力強(qiáng)，以自固化后可有效地截留在反應(yīng)器中并保持其降解活性。他們還分離篩選了降解石化和化纖廢水的高效菌8株，開(kāi)發(fā)了適合高效菌種附著的特殊生物填料。此外，他們對(duì)高停職硫有機(jī)工業(yè)廢水建立了硫酸鹽還原菌的篩選和培養(yǎng)技術(shù)，分離了5株可提高廢水打中生化性并達(dá)到理想脫硫效果的厭氧脫硫菌。該項(xiàng)目共建成示范工程7座，中試裝置2座，工程投運(yùn)后解決了企業(yè)廢水的處理問(wèn)題，并指標(biāo)均優(yōu)于廢水排水票準(zhǔn)，降低了建設(shè)與運(yùn)行成本。

2．2生物強(qiáng)化（QBR）技術(shù)

煉油堿渣廢水是煉油廠在油品電精制及脫硫醇生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的強(qiáng)堿性、高濃度、驗(yàn)生物降解的有機(jī)廢水，含大量的中性油、有機(jī)酸、難生物降解的有機(jī)廢水，含大量的中性油、有機(jī)酸、揮發(fā)酚和硫化物等有毒有害污染物。由于污染物濃度高（COD約為2×105 mg/L,揮發(fā)酚和硫化物約為3×104 mg/L，含鹽量為150 mg/L以上），采用常規(guī)方法驗(yàn)以達(dá)到處理要求。中國(guó)石油大港油田萊特化工公司利用北京集泓源環(huán)�？萍奸_(kāi)發(fā)有限公司與韓國(guó)SK集團(tuán)合作研制開(kāi)發(fā)的QBR技術(shù)，可使高濃度廢水的COD去除率達(dá)90%以上。QBR技術(shù)是一項(xiàng)專門(mén)針對(duì)高濃度、驗(yàn)降解的有機(jī)廢水的處理技術(shù)，是將現(xiàn)代微生物培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用于好氧廢水處理技系統(tǒng)中，通過(guò)生物強(qiáng)化技術(shù)將專一性、活法10倍以上的容積負(fù)荷，將傳統(tǒng)生物法驗(yàn)以處理的高濃度、高毒性廢水進(jìn)行生化處理，極大地降低了高濃度有機(jī)廢水的處理成本。采用QBR技術(shù)的設(shè)資、運(yùn)行費(fèi)用只有濕式催化、焚燒法的幾分之一或幾十分之一，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，處理效果穩(wěn)定，而且不產(chǎn)生廢氣和廢渣等二次污染。天津大港石化公司兩套處理能力52t/d在堿渣綜合處理示范裝置已建成并投入運(yùn)行，可處理包括催化汽油、焦化汽油、液化氣、常壓柴油堿渣在內(nèi)的各種堿渣。目前已向蘭州石化、吉林石化、錦林石化、遼河石化、勝利煉油廠等國(guó)內(nèi)大中型煉化企事業(yè)推廣。

南京大學(xué)、揚(yáng)子石化和香港大學(xué)聯(lián)合承擔(dān)的“跨界融合構(gòu)建基因工程菌Fhhh處理石化廢水的研究”項(xiàng)目目前處于工業(yè)化實(shí)施階段。該成果的推廣與應(yīng)用將為我國(guó)包括精對(duì)苯二甲酸（PTA）生產(chǎn)在內(nèi)的石化和造紙行業(yè)的廢水處理開(kāi)辟一條新路。該項(xiàng)目綜合應(yīng)用了生物工程、環(huán)境工程、生產(chǎn)在內(nèi)的石化和造紙行來(lái)的廢水處理開(kāi)辟一條新路。該項(xiàng)目綜合應(yīng)用了生物工程、環(huán)境工程、生態(tài)毒理、環(huán)境信息等學(xué)科的前沿理論和高新技術(shù)，針對(duì)PTA廢水的污染問(wèn)題，采用基因工程融合菌株，處理后廢水的污染物濃度低于國(guó)家允許的排放標(biāo)準(zhǔn)，生物毒性明顯降低。該項(xiàng)目還開(kāi)發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的環(huán)境生物技術(shù)信息軟件，經(jīng)與荷蘭、美國(guó)發(fā)表的PTA廢水、生活污水的處理數(shù)據(jù)對(duì)比，表明該軟件系統(tǒng)具有較強(qiáng)的通用性，為處理效率的最小化，調(diào)控決策優(yōu)化、處理成本的最小提供了較好的預(yù)測(cè)手段。

北京三泰正方生物環(huán)境科技發(fā)展公司研究開(kāi)發(fā)了3T-IB固定化微生物處理廢水技術(shù)，對(duì)高濃度、難降解的有機(jī)廢水有獨(dú)特的處理效果，尤其是以傳統(tǒng)處理工藝的微生物有毒有害、難以降解的大分子化合物如酚類（苯酚、氯酚、甲酚、硝基酚等）、芳香烴類（苯、甲苯、二甲苯、硝基苯、苯酚類物質(zhì)等）、氰類、胺類等有良好的降解效果。系統(tǒng)COD容積負(fù)荷高，抗沖擊能力強(qiáng)，對(duì)高濃驗(yàn)降解有機(jī)廢水可直接進(jìn)行生化處理，已在石油、石化、化工、皮革、煤氣化、食品、釀造、日化、印染、生物制造、造紙等諸多高濃度降解有機(jī)廢水處理工程中成功應(yīng)用。與傳統(tǒng)的生物處理技術(shù)相比，該技術(shù)投資少，占地小，處理效果好，運(yùn)行成本低，可節(jié)省建投資30%。降低運(yùn)行成本30%-%50

2．3曝氣物處理技術(shù)

蘭州捷暉生物環(huán)境工程公司開(kāi)發(fā)出曝氣生物流化床工藝，能將皮革、造紙、印染等目前較難處理的廢水中的氨氮質(zhì)量濃度由600 mg/L降為15mg/L，達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)在蘭州油化工公司進(jìn)行了3年試驗(yàn)，終于獲得成功，目前1.6104 mg/L廢水處理工程已投入使用.

華南理工大學(xué)、蘇州大學(xué)和湛江東興石油化工企業(yè)公司聯(lián)合完成了石油化工企業(yè)高濃度有機(jī)廢水生物技術(shù)工業(yè)應(yīng)用項(xiàng)目，開(kāi)發(fā)的生物氧化處理工藝---隔離曝氣生物濾池（BAF）技術(shù)應(yīng)用于煉油企業(yè)高濃度有機(jī)廢水處理后，廢水中COD、BOD5、硫化物和酚的去除率分別達(dá)到70%-90%、60%、80%和85%，出水基本達(dá)到國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。此外，該項(xiàng)目研究人員還研發(fā)采用獨(dú)特的隔離曝氣技術(shù)的新型生物反應(yīng)器。該生物反應(yīng)器與國(guó)內(nèi)目前的生物處理反應(yīng)器相經(jīng)，具有處理效率高、投資少、運(yùn)行費(fèi)用低和占地面積少等特點(diǎn)，是一種高效低耗的廢水生化處理技術(shù)。

2．4MBR技術(shù)

  MBR技術(shù)是將生物降解作用與膜的高效他離作用結(jié)合而成的一種高效水處理工藝，采用這種工藝幾科能將所有的微行物截留在生物反應(yīng)器中，使出水的有機(jī)污染含量降到最低，具有流程簡(jiǎn)單、效率高、操作簡(jiǎn)便、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制、投資少、費(fèi)用低，出水水質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn)，在廢水處理與回用中良好的應(yīng)用前景。采用MBR的廢水處理工藝在美國(guó)應(yīng)用以來(lái)，在水處理領(lǐng)域受到高度重視，美國(guó)、日本、德國(guó)、法國(guó)、加拿大等國(guó)的應(yīng)用規(guī)模也不斷增大，處理量從103 mg/L擴(kuò)大到100003 mg/L，處理對(duì)象出不斷拓寬，除了對(duì)生活污水進(jìn)行處理并回用外，還在工業(yè)廢水如食品工業(yè)廢水、水產(chǎn)加工廢水、養(yǎng)殖廢水、化妝品生產(chǎn)廢水、染料成本、石油化工廢水及填埋場(chǎng)滲濾液的處理獲得成功。

   勝利油田采油工藝研究院微生物中心針對(duì)低滲透油回注廢水的主要問(wèn)題，采用MBR開(kāi)展回注廢水的處理技術(shù)和工藝研究，取得良好效果�，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，最終出水質(zhì)可達(dá)《碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標(biāo)及分析方法》A2級(jí)水平。

   國(guó)內(nèi)與PTA相關(guān)的企業(yè)，如聚酯生產(chǎn)企業(yè)，都會(huì)產(chǎn)生大量的含PTA廢水，既污染環(huán)境，又浪費(fèi)資源。南京工業(yè)大學(xué)的“MBR處理PTA廢水的高效組合工藝”可大降低上述領(lǐng)域的水消耗成本，還可創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。這項(xiàng)以MBR為核心單元，以化學(xué)催化氧化、商效菌株及生物固定化為輔助單元的PTA廢水組合處理工藝及裝置，采用以活性炭為主催化劑、空氣為氧化劑的催化氧化工藝領(lǐng)處理PTA廢水，可有效降低PTA 廢水COD，并可將有機(jī)大分子催化氧化為有機(jī)小分子，年高廢水可生化性。活性炭與多種粉末無(wú)機(jī)微生物的固定化載華表以增加微生物的停留時(shí)間，又可用作膜的涂膜材料，減輕膜污染，延長(zhǎng)膜的使用壽命。采用該工藝處理后的出水水質(zhì)可達(dá)到國(guó)家廢水綜合排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，且比現(xiàn)有PTA廢水傳統(tǒng)處理工藝及裝置占地面積節(jié)省40%，水力停留時(shí)間縮短50%以上，運(yùn)行費(fèi)用減少約20%。

   中國(guó)石化巴陵分公司為鞏固廢水標(biāo)準(zhǔn)排放成果，采用先進(jìn)專利技術(shù)MBR工藝（高效膜分離技術(shù)與活性污泥法相結(jié)合）對(duì)廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行改造，建設(shè)亞洲最大的7.2kt/d MBR.

3 生物法與物理化學(xué)法組合技術(shù)

3.1電-生物耦合技術(shù)

硝基苯類、鹵代酚、鹵代烴、還原染料等都是重要的工業(yè)原料或產(chǎn)品，但它們都很難被微生物所降解。以前這類廢水的處理一直是企為業(yè)面臨的一項(xiàng)難題。中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所經(jīng)過(guò)深入研究發(fā)明了電-生物耦合技術(shù)，利用電催化反應(yīng)將水中難降解有機(jī)物催化還原（或氧化）成生物易降解的有機(jī)分子，微生物則在同一個(gè)反應(yīng)器中同時(shí)將它們徹底去除。以含硝基苯質(zhì)量濃度為100 mg/L的廢水為例，經(jīng)過(guò)10h的處理，硝基苯去除率大于98%，COD去除率大于90%，出水達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。

3．1化學(xué)模擬生物降解處理技術(shù)

廣西麗桂環(huán)保科技公司經(jīng)過(guò)5年對(duì)造紙、淀粉、酒精等生產(chǎn)廢水進(jìn)行反復(fù)多次試驗(yàn)，研究成功化學(xué)模擬生物降解廢水處理綜合技術(shù)。該技術(shù)采用微生物法與降解廢水處理綜合技術(shù)。該技術(shù)采用自行研制的可逆氧化還原“活性物”，在化學(xué)模擬生物降解池中的有機(jī)物降解，然后現(xiàn)利用電化學(xué)技術(shù)再次將廢水進(jìn)行有機(jī)降解，然后再利用電化學(xué)技術(shù)再次將廢水進(jìn)行強(qiáng)制處理和脫色，從而取得較好的廢水處理效果。該技術(shù)以貴港市紅旗紙業(yè)有限公司的造紙黑液進(jìn)行工業(yè)性實(shí)驗(yàn)，已正常達(dá)標(biāo)運(yùn)行1年多。

4結(jié)語(yǔ)

廢水處理技術(shù)正向高效、緊湊、專一、多樣化的技術(shù)方向發(fā)展，微生物處理高效菌種的篩選及高效生物反應(yīng)器應(yīng)用仍是發(fā)展得心，難生物降解廢水的處理是繼續(xù)和生物化學(xué)處理相結(jié)合的技術(shù)以及光催化技術(shù)等）將是繼續(xù)研究的方向。

摘　要:　介紹常用的含油廢水處理技術(shù)的原理、特點(diǎn)及其除油設(shè)備,綜述含油污水的處理方法。

關(guān)　鍵　詞:　含油廢水;技術(shù);污水處理方法

含油污水的產(chǎn)量大,涉及的范圍廣,例如石油 開(kāi)采、石油煉制、石油化工、油品貯運(yùn)、油輪事故、 輪船航運(yùn)、車輛清洗、機(jī)械制造、食品加工等過(guò)程 中均會(huì)產(chǎn)生含油污水。油污染作為一種常見(jiàn)的污 染,對(duì)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡危害極大。當(dāng)今油水 分離技術(shù)較多,常用的方法有重力分離法、空氣浮 選法、粗粒化法、過(guò)濾法、吸附法、超聲波法等技 術(shù),并且新的除油技術(shù)還在不斷的研發(fā)中。本文 從除油器的原理及方法方面加以介紹。

1　重力分離法

重力分離法是典型的初級(jí)處理方法,是利用 油和水的密度差及油和水的不相溶性,在靜止或 流動(dòng)狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)油珠、懸浮物與水分離。分散在 水中的油珠在浮力作用下緩慢上浮、分層,油珠上 浮速度取決于油珠顆粒的大小,油與水的密度差, 流動(dòng)狀態(tài)及流體的粘度。它們之間的關(guān)系可用 Stokes和Newton等定律來(lái)描述。

1.1　橫向流除油器[1]

橫向流含油污水除油設(shè)備是在斜板除油器的 基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,它由含油污水的聚結(jié)區(qū)和分 離區(qū)兩部分組成。含油污水首先經(jīng)過(guò)交叉板型的 聚結(jié)器,使小分散油珠聚并成大油珠,小顆粒固體 物質(zhì)絮凝成大顆粒,然后聚結(jié)長(zhǎng)大的油珠和固體 物質(zhì)通過(guò)具有獨(dú)特通道的橫向流分離板區(qū),而從 水中分離出來(lái)。在進(jìn)行油水、固體物質(zhì)分離的同 時(shí),還可以進(jìn)行氣體(天然氣)的分離。

1.2　波紋板聚結(jié)油水分離器[2]

波紋板除油原理主要是利用油、水的密度差, 使油珠浮集在板的波峰處而分離去除,其關(guān)鍵是 在于借助哈真淺池沉淀原理,制成波紋板變間距 變水流流線,過(guò)水?dāng)嗝媸亲兓?水流呈擴(kuò)散、收 縮狀態(tài)交替流動(dòng),產(chǎn)生了脈動(dòng)(正弦)水流,使油珠 之間增加了碰撞機(jī)率,促使小油珠變大,加快油珠 的上浮速度,達(dá)到油水分離的目的。

1.3　聚集型油水分離器[3]

奧地利費(fèi)雷公司在世界上率先開(kāi)發(fā)了CPS 一體化波紋板式重力加速聚集型油水分離器。該 波形板是費(fèi)雷公司的專利產(chǎn)品,以聚丙烯為基礎(chǔ) 材料,內(nèi)含多種添加劑,使其具有親油而不粘油、 抗老化是特點(diǎn)。波紋板一塊一塊地疊加起來(lái)的, 間距一般為6 mm(當(dāng)水中懸浮物含量較高時(shí),可 采用間距12 mm的設(shè)計(jì))。

1.4　高效仰角式游離水分離器[4]

將臥式和立式游離水分離器相結(jié)合,采用仰 角設(shè)計(jì),克服了立式容器內(nèi)油水界面覆蓋面積小 和臥式容器油水界面與水出口距離短,分離時(shí)間 不充分的缺點(diǎn)。來(lái)液進(jìn)口位于管式容器的上行 端,水中油珠能聚結(jié)并爬高上行至頂端油出口,而 水下沉至底端水出口排出。該設(shè)備仰角小于12°, 長(zhǎng)18.3 m,直徑為1 372 mm和914 mm兩種規(guī)格。

2　過(guò)濾法

過(guò)濾法是將廢水通過(guò)設(shè)有孔眼的裝置或通過(guò) 由某種顆粒介質(zhì)組成的濾層,利用其截留、篩分、 慣性碰撞等作用使廢水中的懸浮物和油分等有害 物質(zhì)得以去除。常用的過(guò)濾方法有3種:分層過(guò) 濾、隔膜過(guò)濾和纖維介質(zhì)過(guò)濾。

膜過(guò)濾法又稱為膜分離法[5],是利用微孔膜 將油珠和表面活性劑截留,主要用于除去乳化油 和某些溶解油。濾膜包括超濾膜、反滲透膜和混 合濾膜等。膜材料包括有機(jī)膜和無(wú)機(jī)膜兩種,常 見(jiàn)的有機(jī)膜有醋酸纖維膜、聚砜膜、聚丙烯膜等, 常用的無(wú)機(jī)膜有陶瓷膜、氧化鋁、氧化鈷、氧化鈦 等。乳化油處于穩(wěn)定狀態(tài),用物理方法或者化學(xué) 方法很難將其分離。隨著膜科學(xué)的飛速發(fā)展,膜 過(guò)程處理乳化油污水已逐步被人們接受并在工業(yè) 中應(yīng)用。

3　離心分離法

離心分離法是使裝有含油廢水的容器高速旋 轉(zhuǎn),形成離心力場(chǎng),因固體顆粒、油珠與廢水的密 度不同,受到的離心力也不同,達(dá)到從廢水中去除 固體顆粒、油珠的方法。常用的設(shè)備是水力旋流 分離器。旋流分離器在液固分離方面的應(yīng)用始于 19世紀(jì)40年代,現(xiàn)在較為成熟,但在油/水分離 領(lǐng)域的研究要晚得多。雖然液固分離與液液分離 的基本原理相同,但二者設(shè)備的幾何結(jié)構(gòu)卻差別 較大。脫油型旋流分離器起源于英國(guó)。從20世 紀(jì)60年代末開(kāi)始,由英國(guó)南安普頓大學(xué)Martin The w教授領(lǐng)導(dǎo)的多相流與機(jī)械分離研究室開(kāi)始 水中除油旋流分離器的研究,發(fā)明了雙錐雙入口 型液-液旋流分離器。在試驗(yàn)過(guò)程中取得滿意效 果。隨后,Young GAB等人設(shè)計(jì)出的與雙錐型旋 流器具有相同分離性能但處理量要高出1倍的單 錐型旋流分離器。經(jīng)過(guò)幾何優(yōu)化設(shè)計(jì),Conoco公 司提出了K型旋流分離器,對(duì)于直徑小于10μm 的油滴分離性能提高更加明顯。由于旋流分離器 具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),旋流脫油技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家 含油廢水處理特別是在海上石油開(kāi)采平臺(tái)上已成 為不可替代的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。

4　浮選法

浮選法,又稱氣浮法,是國(guó)內(nèi)外正在深入研究 與不斷推廣的一種水處理技術(shù)。該法是在水中通 入空氣或其他氣體產(chǎn)生微細(xì)氣泡,使水中的一些 細(xì)小懸浮油珠及固體顆粒附著在氣泡上,隨氣泡 一起上浮到水面形成浮渣(含油泡沫層),然后使 用適當(dāng)?shù)钠灿推鲗⒂推踩�。該法主要用于處理�?油池處理后殘留于水中粒經(jīng)為10~60μm的分散 油、乳化油及細(xì)小的懸浮固體物,出水的含油質(zhì)量 濃度可降至20~30 mg/L。根據(jù)產(chǎn)生氣泡的方式 不同,氣浮法又分為加壓氣浮、鼓氣氣浮、電解氣 浮等,其中應(yīng)用最多的是加壓溶氣氣浮法。

5　生物氧化法

生物氧化法是利用微生物的生物化學(xué)作用使 廢水得到凈化的一種方法。油類是一種烴類有機(jī) 物,可以利用微生物的新陳代謝等生命活動(dòng)將其 分解為二氧化碳和水。含油廢水中的有機(jī)物多以 溶解態(tài)和乳化態(tài)存在,BOD5較高,利于生物的氧 化作用。對(duì)于含油質(zhì)量濃度在30~50 mg/L以 下、同時(shí)還含有其他可生物降解的有害物質(zhì)的廢 水,常用生化法處理,主要用于去除廢水中的溶解 油。含油廢水常見(jiàn)的生化處理法有活性污泥法、 生物過(guò)濾法、生物轉(zhuǎn)盤(pán)法等。活性污泥法處理效 果好,主要用于處理要求高而水質(zhì)穩(wěn)定的廢水。 生物膜法與活性污泥法相比,生物膜附著于填料 載體表面,使繁殖速度慢的微生物也能存在,從而 構(gòu)成了穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。但是,由于附著在載體 表面的微生物量較難控制,因而在運(yùn)轉(zhuǎn)操作上靈 活性差,而且容積負(fù)荷有限。

6　化學(xué)法

化學(xué)法又稱藥劑法,是投加藥劑由化學(xué)作用 將廢水中的污染物成分轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì),使廢水 得到凈化的一種方法。常用的化學(xué)方法有中和、 沉淀、混凝、氧化還原等。對(duì)含油廢水主要用混凝 法�；炷ㄊ窍蚝蛷U水中加入一定比例的絮凝 劑,在水中水解后形成帶正電荷的膠團(tuán)與帶負(fù)電 荷的乳化油產(chǎn)生電中和,油粒聚集,粒徑變大,同 時(shí)生成絮狀物吸附細(xì)小油滴,然后通過(guò)沉降或氣 浮的方法實(shí)現(xiàn)油水分離。常見(jiàn)的絮凝劑有聚合氯 化鋁(PAC)、三氯化鐵、硫酸鋁、硫酸亞鐵等無(wú)機(jī) 絮凝劑和丙烯酰胺、聚丙烯酰胺(PAM)等有機(jī)高 分子絮凝劑,不同的絮凝劑的投加量和pH值適用范圍不同。此法適合于靠重力沉降不能分離的 乳化狀態(tài)的油滴和其他細(xì)小懸浮物。

7　吸附法

吸附法是利用親油性材料,吸附廢水中的溶 解油及其他溶解性有機(jī)物。最常用的吸油材料是 活性炭,可吸附廢水中的分散油、乳化油和溶解 油。由于活性炭的吸附容量有限(對(duì)油一般為30 ~80 mg/g),成本高,再生困難,一般只用作含油 廢水多級(jí)處理的最后一級(jí)處理,出水含油質(zhì)量濃 度可降至0.1~0.2 mg/L。1976年湖南長(zhǎng)嶺煉油 廠在廢水處理中就采用了活性碳吸附進(jìn)行深度處 理。國(guó)內(nèi)外對(duì)于新型吸附劑的研制也取得了一些 有益的成果。研究發(fā)現(xiàn),片狀石墨能吸附由海上 油輪漏油事件釋放的重油并易于與水分離。

吸附樹(shù)脂是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型有機(jī) 吸附材料,吸附性能好,再生容易,有逐步取代活 性炭的趨勢(shì),有越來(lái)越多的業(yè)內(nèi)人士研究高效吸 油樹(shù)脂的合成與應(yīng)用[6]。有研究表明,采用丙綸 吸油材料從含油工業(yè)廢水中吸附分離和回收油類 物質(zhì),可根據(jù)廢水的初始狀況、最終要求、水流流 量等因素,選用合適的凈化方法。此外,煤灰、改 性膨潤(rùn)土、磺化煤、碎焦碳、有機(jī)纖維、吸油氈、陶 粒、石英砂、木屑、稻草等也可用作吸油材料。吸 油材料吸油飽和后,根據(jù)具體情況,再生重復(fù)使用 或直接用作燃料。

8　粗�；�

粗�；ㄊ抢糜�、水兩相對(duì)聚結(jié)材料親和 力相差懸殊的特性,油粒被材料捕獲而滯留于材 料表面和孔隙內(nèi)形成油膜,油膜增大到一定厚度 時(shí)時(shí),在水力和浮力等作用下油膜脫落合并聚結(jié) 成較大的油粒。由斯托克斯公式可知,油粒在水 中的浮升速度與油粒直徑的平方成正比。聚結(jié)后 粒經(jīng)較大的油珠則易于從水中被分離。經(jīng)過(guò)粗粒 化的廢水,其含油量及污油性質(zhì)并無(wú)變化,只是更 容易用重力分離法將油除去。

8.1　新型高效除油器[7]

旋流除油、粗�；图靶卑宄图夹g(shù),是當(dāng) 今普遍認(rèn)為高效的除油技術(shù)。高效除油器是將上 述多種高效除油技術(shù)于一體的高效合一除油器, 其總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成臥式,由旋流(渦流段)粗�；� 段及斜板除油段組成。它不僅可提高除油效率, 且方便操作、減少占地。根據(jù)江漢油田采出水特 性,采用兩段粗�；皟啥涡卑宄�,在進(jìn)口ρ (油)≤1 000 mg/L時(shí),出口達(dá)到后續(xù)處理設(shè)備 (過(guò)濾器)的進(jìn)口要求ρ(油)≤30 mg/L。

8.2　EPS油水分離技術(shù)[8]

EPS油水分離器是一種高效、先進(jìn)的油水分 離裝置。它融合了當(dāng)今先進(jìn)的板式除油和粗粒化 聚結(jié)技術(shù),集污水的預(yù)處理、油水分離以及二次沉 淀和油的回收于一體;具有安裝運(yùn)行費(fèi)用省、油水 分離效果好,操作維護(hù)容易等特點(diǎn),是立式除油 罐、斜板除油裝置(如美國(guó)石油協(xié)會(huì)的除油裝置 (API)、波紋板斜板除油裝置(CPI)、平行斜板除油 裝置(PPI)等的更新替代產(chǎn)品。EPS油水分離器 目前已在韓國(guó)、美國(guó)、波蘭、印度、泰國(guó)、中國(guó)等國(guó) 家有了實(shí)際的應(yīng)用,污水處理效果普遍良好。

9　聲波、微波和超聲波脫水技術(shù)

聲波可加速水珠聚結(jié),提高原油脫水效率;超 聲波可降低能耗和減少破乳劑用量;而微波在降 低乳狀液穩(wěn)定性的同時(shí),還可加熱乳狀液,進(jìn)一步 促進(jìn)水滴的聚結(jié),在解決我國(guó)東部老油田因三采 等引起的原油性質(zhì)復(fù)雜的深度脫水問(wèn)題方面具有 很好的應(yīng)用前景。

微波是指頻率為300 MHz~300 GHz的電磁 波[9]。微波水處理技術(shù)是把微波場(chǎng)對(duì)單相流和多 相流物化反應(yīng)的強(qiáng)烈催化作用、穿透作用、選擇性 供能及其殺滅微生物的功能用于水處理的一項(xiàng)新 型技術(shù)。

超聲波是一種高頻機(jī)械波,其頻率一般2× 104~5×108Hz之間,具有能量集中、穿透力強(qiáng)等特 點(diǎn)。超聲波在水中可以發(fā)生凝聚效應(yīng)、空穴或空 化效應(yīng)[10]。當(dāng)超聲波通過(guò)含有污水的溶液時(shí),造 成微小油滴與水一起振動(dòng)。但由于大小不同的粒 子具有不同的相對(duì)振動(dòng)速度、油滴將會(huì)相互碰撞、 粘合,使油滴的體積增大。隨后,由于粒子已變 大、不能隨聲波振動(dòng)了,只作無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。最后水 中小油滴凝聚并上浮,油水分離效果良好。超聲 處理乳化油污水時(shí),必須以先通過(guò)實(shí)驗(yàn),以確定最 佳的聲波頻率,否則可能出現(xiàn)超聲粉碎效應(yīng),影響 處理效果。目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者利用超聲波技術(shù)降 解水中的污染物已多達(dá)幾十種,但所研究的對(duì)象多為單組分模擬體系,而實(shí)際污水中常含有多種 污染物,因此超聲波技術(shù)在實(shí)際污水處理中的適 用性如何還有待進(jìn)一步的研究。此外,目前有關(guān) 利用超聲波技術(shù)降解水中污染物的研究大多屬于 實(shí)驗(yàn)室階段,且由于聲化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的降解機(jī)理、 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及反應(yīng)器的設(shè)計(jì)放大等方面的研究開(kāi) 展得很不充分,目前還難以實(shí)現(xiàn)工程化。

10　超聲/電化學(xué)聯(lián)用技術(shù)[9]

利用超聲的空化效應(yīng),可在電化學(xué)反應(yīng)中使 電極不形成覆蓋層,避免電極活性下降;超聲空化 效應(yīng)還有利于協(xié)同電催化過(guò)程產(chǎn)生·OH,而使污 水中的污染物的分解加速;超聲還可使有機(jī)物在 水溶液中充分分散,從而大幅度提高反應(yīng)器的處 理能力。Mizera等在電解氧化處理含酚廢水時(shí)發(fā) 現(xiàn),無(wú)超聲存在時(shí),只有50 %的分解率,若使用 25 kHz、104W/m2的超聲波處理時(shí),酚的分解率會(huì) 提高到80 %。劉靜等利用超聲/電化學(xué)聯(lián)用技術(shù) 對(duì)印染廢水的處理表明,在超聲波和電場(chǎng)的協(xié)同 作用下,廢水的脫色率大大高于單獨(dú)使用超聲波 時(shí)的脫色率。

11　結(jié)　語(yǔ)

油水分離技術(shù)是當(dāng)前處理含油污水的關(guān)鍵技 術(shù)之一,上述方法各有不同的適用范圍,應(yīng)根據(jù)不 同種類油的性質(zhì)和不同的水質(zhì)要求,采用不同的 處理方法。

以上各種處理單元在含油廢水處理中并不是 單一出現(xiàn)的,因?yàn)閺U水中的油粒多數(shù)同時(shí)存在集 中狀態(tài),很少以單一狀態(tài)存在,所以含油廢水處理 采用多級(jí)處理工藝,經(jīng)多級(jí)單元操作分別處理后 方能達(dá)到排放或回用標(biāo)準(zhǔn)。

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采出原油經(jīng)脫水處理后，水中一般含有一定量的油、硫化物、有機(jī)酚、氰、細(xì)菌、固體顆粒以及所投加的破乳劑、絮乳劑和殺菌劑等化學(xué)藥劑。在油田的開(kāi)發(fā)進(jìn)入中、后期以后，油層壓力下降很大，通過(guò)注水采油是用來(lái)維持油層壓力的重要手段。大量的采出水外排既造成了環(huán)境污染，又浪費(fèi)了寶貴的水資源。因此，采油廢水經(jīng)處理后回注成為減少環(huán)境污染、保障油田可持續(xù)開(kāi)發(fā)、提高油田的經(jīng)濟(jì)效益的一個(gè)重要途徑。

廢水中的懸浮物和油是采油廢水回注中導(dǎo)致注水井和油層堵塞的兩個(gè)重要因素，而在除油處理工藝中往往伴隨著懸浮物的去除，因此，采油廢水的除油問(wèn)題就成為廢水回注處理的一個(gè)重要研究課題。

1  采油廢水處理技術(shù)

根據(jù)采油廢水中油存在的五種形態(tài)1，主要有以下幾種處理方法：

1.1  隔油處理法

隔油處理法主要去除游離態(tài)和機(jī)械分散態(tài)油，靠自然上浮分離。常用的處理構(gòu)筑物類型有平流式隔油池、平板式隔油池、斜板式隔油池等。

1.1.1 平流式隔油池(API)

平流式隔油池其處理過(guò)程通常是靠重力作用進(jìn)行油水分離。合理的水力設(shè)計(jì)及廢水停留時(shí)間是影響除油效率的兩個(gè)重要因素。停留時(shí)間越長(zhǎng)，除油效果越好[２]。

1.1.2 平行斜板式隔油池(PPI)與波紋斜板式隔油池(CPI)

與平流池相比，平行斜板式與波紋斜板式隔油池的不同之處在分離槽中沿水流方向安裝傾斜平行板或波紋傾斜板。這些隔板可有效地縮短油珠垂直上升距離，使油珠在斜板下表面聚集成較大的油滴，不僅增加了有效分離面積，而且也提高了整流效果。其優(yōu)點(diǎn)是占地面積小、油水分離效果好、停留時(shí)間短、投資費(fèi)用較低。處理低含油量采油廢水的處理結(jié)果表明[3,4]，API型隔油池要優(yōu)于CPI隔油池。

1.2   氣浮法

按照氣泡產(chǎn)生的方法，可分為加壓溶氣氣浮(DAF)、葉輪氣浮(IAF)、曝氣氣浮、引風(fēng)空氣氣浮、電解氣浮等。氣浮法常作為二級(jí)處理技術(shù)。為確保最佳除油效果必須結(jié)合絮凝法，對(duì)于去除膠態(tài)油與乳化油，DAF法中的化學(xué)處理步驟是非常重要的。

1.3   凝聚過(guò)濾法

凝聚過(guò)濾除油機(jī)理是小油珠凝聚和大油珠直接去除兩種機(jī)理的綜合。在適當(dāng)條件下達(dá)到良好的出水水質(zhì)，特別適用于含機(jī)械分散態(tài)油類廢水的處理。但不同性質(zhì)的含油廢水處理效果相差很大[５]，特別是對(duì)低含油廢水，不宜采用單一的凝聚過(guò)濾方法進(jìn)行處理。

1.4   化學(xué)處理法和電解法

化學(xué)處理法主要用于去除乳化油。一般是直接用化學(xué)藥劑來(lái)削弱分散態(tài)油珠的穩(wěn)定性。通常是投加無(wú)機(jī)混凝劑常為鋁鹽和鐵鹽，然后通過(guò)沉降或氣浮法將分離的油去除。投加混凝劑后，氣浮除油的效率可提高10%～25%，最高可達(dá)95%以上(表1)。

表1 投加混凝劑的氣浮除油效率比較[３,６]

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電解法去除乳化的油效果良好，且沒(méi)有二次污染。電解法主要有電解氣浮法和電解絮凝法。前者利用電解水產(chǎn)生的氧氣和氫氣形成微氣泡，進(jìn)行氣浮。由于氣泡微小，能夠去除較小的油珠和懸浮粒子，廢水處理后可用于回注。后者則采用消耗性電極，外加電壓使電極氧化而釋放出金屬離子。釋放出的金屬離子的水解產(chǎn)物具有混凝作用。要求被處理的廢水有足夠的導(dǎo)電性，以使電解池能進(jìn)行正常工作，并防止電極鈍化。

1.5   生物處理技術(shù)

采油廢水經(jīng)隔油池和氣浮處理后，可采用活性泥法、滴濾法、曝氣法或接觸氧化法等生化方法處理。一種代表性的工藝流程見(jiàn)圖1[7]。國(guó)外也有報(bào)道在經(jīng)API隔油池和氣浮處理后采用氧化塘法進(jìn)一步處理，氣浮單元出水含油量為40mg／L，在氧化塘停留時(shí)間超過(guò)20天后，出水含油量低于18mg/L。中科院植物研究所和江蘇省植物研究所利用鳳眼蓮生態(tài)工程凈化處理采油廢水[8]，結(jié)果表明，最佳控制條件為65mg/L＜COD＜130mg/L，臨界有效值為COD=262.6mg/L。

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1.6   吸附法

吸附法是利用親油性材料來(lái)吸附水中的油�；钚蕴渴浅Ｓ玫奈讲牧�。此外，煤炭、吸油氈、陶粒、石英砂、木屑、硼泥等也可作為吸附劑[9]。
活性炭吸附法由于處理成本高、再生難，使用上受到一定的限制。近年來(lái)國(guó)外已逐漸用它來(lái)對(duì)含油廢水進(jìn)行深度處理，以滿足日益嚴(yán)格的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。日本是較多采用粒狀活性炭進(jìn)行深度處理的國(guó)家，現(xiàn)在大約有30套工業(yè)裝置。美國(guó)目前進(jìn)行著采用粉末活性炭投加到生化曝氣池中處理含油廢水的技術(shù)研究。國(guó)內(nèi)也開(kāi)展了使用粒狀活性炭處理采油廢水這方面的研究與實(shí)踐[10]。由表2可以看出在很低的含油量條件下，活性炭除油效果非常顯著，可高達(dá)95%以上。

1.7   膜分離技術(shù)

近年來(lái)，越來(lái)越多的膜分離技術(shù)開(kāi)始用于油田采出水處理。膜分離技術(shù)就是利用膜的選擇透過(guò)性進(jìn)行分離和提純的技術(shù)。當(dāng)廢水中油粒子粒徑為微米量級(jí)時(shí)，可用機(jī)械方法進(jìn)行前處理。膜法處理可根據(jù)廢水中油粒子的大小，合理地確定膜截留分子量，且處理過(guò)程中一般無(wú)相的變化，常溫下操作，有高效、節(jié)能、投資少、污染小的特點(diǎn)。

常應(yīng)用于采油廢水處理的五種膜分離技術(shù)為反滲透(RO)、超濾（UF）、微濾（MF）、電滲析（ED）和納濾（NF）。

微濾由于所需壓力小、易清洗、操作費(fèi)用低等特點(diǎn)，因而應(yīng)用最為廣泛。微濾法處理含油廢水時(shí)，主要濾掉廢水中大顆粒物質(zhì)及固體懸浮物，也可作為超濾和反滲透的前處理。

超濾膜技術(shù)目前在含油廢水處理中應(yīng)用最多，美國(guó)在1991年前后研究了一種陶瓷超濾膜處理采出水用于油田回注[11]。國(guó)內(nèi)華北油田、江漢油田、勝利油田都有應(yīng)用超濾膜技術(shù)的報(bào)道[12]。與傳統(tǒng)的絮凝分離方法相比，超濾膜處理綜合費(fèi)用更低。但是，用超濾膜處理含油廢水時(shí)，由于低分子能夠穿透濾膜，所以BOD和COD去除率不高，常將超濾透過(guò)水再經(jīng)反滲透（或活性污泥法等生物法）進(jìn)行深度處理[13]（圖2）。

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超濾膜的污染與清洗是目前超濾膜技術(shù)研究的重點(diǎn)問(wèn)題之一。中科院上海原子核研究所通過(guò)使用表面活性劑對(duì)超濾膜進(jìn)行膜表面改性，來(lái)改善膜表面的親水性，從而有效地降低膜表面的污染。

反滲透裝置第一次大規(guī)模應(yīng)用于油田采出水處理的是加利福尼亞的圣泡斯廢熱電站(Mt.Pose Co-generation Plant)。其水處理裝置包括除油、澄清、過(guò)濾、反滲透脫鹽裝置，處理后的水用于電站鍋爐給水。這套水處理裝置成功地將含鹽3000mg/L,硅6263mg/L,油3.5mg/L,總有機(jī)碳(TOC)16 ～23mg/L的采出水處理到鍋爐用水水質(zhì)。國(guó)內(nèi)有專利報(bào)道[13]，將鹽析和反滲透結(jié)合起來(lái)處理乳化油廢水，效果良好。
加拿大環(huán)境廢水中心自1990年開(kāi)始，采用電滲析處理油田采出水，進(jìn)行了一系列的小型試驗(yàn)，并解決了擴(kuò)大規(guī)模中試中的膜污染和處理高溫采出水兩大問(wèn)題。

1.8  高效油水分離設(shè)備

近年來(lái)，處于環(huán)保和經(jīng)濟(jì)兩方面的考慮，國(guó)外許多大的石油公司開(kāi)發(fā)研究諸多高效油水分離設(shè)備以減少過(guò)高成本和處理采出水費(fèi)用，如加拿大工程研究中心(C-FER)開(kāi)發(fā)研究出井下油水分離系統(tǒng)：將水力旋流分離器與經(jīng)過(guò)改進(jìn)的多流井下泵送系統(tǒng)配套使用，完成產(chǎn)油、油水分離及實(shí)現(xiàn)采出水同井回注[15]。這項(xiàng)新技術(shù)在加拿大東部艾伯塔省阿萊恩斯油田得到良好地應(yīng)用[16]。

2   采油廢水處理技術(shù)現(xiàn)狀與展望

由于各油田所處環(huán)境不同，油田地層滲透率差別較大，對(duì)回注水水質(zhì)要求不同，國(guó)外油田采出水經(jīng)處理后，主要用于回注，其次用于農(nóng)田灌溉和用于蒸汽發(fā)生器或鍋爐給水。國(guó)內(nèi)目前各油田多數(shù)采用隔油除油—混凝或沉淀（或氣�。^(guò)濾三段處理工藝，再輔以阻垢、緩蝕、殺菌、膜處理或生化法處理等。由于有時(shí)采出水CODcr嚴(yán)重偏高，特別是對(duì)于稠油污水、聚合物采出水、高含鹽采出水經(jīng)處理外排時(shí)達(dá)標(biāo)率僅為50%左右。也有其它多種原因，致使采出水處理無(wú)法再次利用而只能外排。

國(guó)內(nèi)目前的“老三套”方法雖然有一定的效果，處理后都還存在很多問(wèn)題，如隔油池只能去除大粒徑的油珠，不能去除水中乳化油和溶解油；氣浮法要加破乳劑，且油不易回收；活性炭吸附法成本高，活性炭不易再生等；而對(duì)于膜法處理則具有效率高、設(shè)備小、耗能少、操作簡(jiǎn)便、易實(shí)現(xiàn)自控化，易工業(yè)化規(guī)模使用等優(yōu)點(diǎn)，加之國(guó)內(nèi)外對(duì)膜法處理油田采出水的研究的重視和深入，膜材料的不斷更新，膜成本的逐漸降低，使膜分離技術(shù)用于油田采出水的處理成為未來(lái)的重要發(fā)展方向。同時(shí)可以參照中國(guó)污水處理工程網(wǎng)其他技術(shù)文檔。

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石油化工廢水處理的發(fā)展動(dòng)向探討

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文章摘要： 當(dāng)前,石油化工(包括煉油)廢水治理技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向可以概括以三句話表示:加強(qiáng)預(yù)處理,提高二級(jí)處理,配套后處理,現(xiàn)分別討論如下: 一.加強(qiáng)預(yù)處理 石油化工廢水種類繁多,組成復(fù)雜,特別是一些毒性大,抑制生物降解和高濃度廢水,不把好預(yù)處理這一關(guān),就必然嚴(yán)重妨礙以致破壞廢水處理設(shè)施的正常運(yùn)行.關(guān)于加強(qiáng)預(yù)處理的重要意義越來(lái)越為人們所認(rèn)識(shí),廣泛地開(kāi)展試驗(yàn)研究,取得了相當(dāng)大的進(jìn)展,成功地開(kāi)發(fā)了許多行之有效的預(yù)處理技術(shù),保證了廢水生物處理設(shè)施的正常運(yùn)行. 1．含油廢水處理(包括高乳化廢水) (1)高分子絮凝劑的研究和應(yīng)用......

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