1、毕业设计文献综述 油气储运工程 石油行业油污水处理的现状分析及对策 【前言】 随着国家对环境保护工作的日益重视 , 应用含油污水处理工艺有利于环境保护 , 大大减少污水对环境的污染。大部分油库还只是简单的对生产性含油污水做初步分离 (如用隔油池 ) , 不能完全达到排放标准。目前国内外油库常用的几种含油污水处理方法 有 1 ： 物理法重力分离法、离心分离法、粗粒化法和膜分离法 )、物理化学法 (气浮法 )、化学法 (凝聚法和盐析法 )、生物法 (地耕法、堆肥处理法和污泥生物反应器法 ) 等。为了更好满足油库含油污水排 放的标准 , 分析油污水处理的现状 , 以便有效控制污水排放 ,减少污染环境
2、 。 【主题】 一 . 油库现用含油污水处理方式的缺点 2 。 国内油库原有污水处理工艺一般为含油污水在调节隔油池经过自然沉降 , 由于油水的互不相容性以及油和水的密度差异而自然分离 , 含油污水在经过调节隔油池的隔油后去除掉了一部份油后进入油水分离器 (或果壳过滤器 ) 进行重力分离 , 粒化聚积 , 以及深度吸附 , 过滤杂质。该工艺经过生产运行 , 出水含油能达到排放标准 , 但还是有很大的局限性。同时，传统的油污水处理系统往往体积大，投资成本或运行 费用高，因此，在油污水处理方面还有很大的提升空间。 1.1 进水水质要求比较严格 , 油水分离器进水含油量要小于 400ppm , SS
3、(悬浮物 ) 要小于150ppm , 而油库含油污水含油量和 SS 一般均大于 400ppm 和 150ppm。这就很容易造成了设备滤芯出现堵和运行压力过高的问题 , 在没达到滤芯的使用寿命内就需更换滤芯滤料。 1.2 耐负荷冲击小 , 油库含油污水是间歇性污水 ,平时很少来水 , 在切罐洗罐时来水量大 , 水质复杂 ,含油量高等特点。这就要求所选工艺要有耐冲击 , 运行稳定 , 在高含油量高悬浮物的污水进入设备后也能稳定运行 , 显然这套工艺满足不了目前油库的含油污水处理的要求。 二 . 改进油污水处理方法的对策 5 对高浓度含油污水进行物化、生物处理 ; 其次 , 经处理后的高浓度污水与低
4、浓度有机污水混合 (即综合污水 ), 再进行物化、生物处理 , 达标后外排 ;上述所有工序产生的污泥、浮渣等排入污泥池 , 进行消化处理 2.1 高浓度含油量的油污水处理 高浓度含油污水水量虽然少 , 油脂含量高 ,CODCr、 SS 等污染物浓度高 ,该污水可生化程度高。因此 , 为减轻后续工序的有机负荷 , 降低污水处理站运行 成本 , 应先对该污水进行处理。处理工艺为 : 污水经隔栅自流至调节池 , 通过污水泵提升进入隔油池 , 该废水中含有大量悬浮状态的油 , 隔油池可以除去最小油滴粒径为 100 微米 150 微米 的浮油 3 。隔油池去除了大部分的浮油 , 但是污水中仍存在大量分散
5、状态的油和乳化状态的油 , 因此在此工段设置一体式加药气浮池 , 隔油池出水先进入混凝反应池 , 采用加药设备投加 PAC、 PAM 及NaOH, 在混凝反应池内药剂与污水充分混合破乳后 7 , 再进入气浮池去除大量油及悬浮物 , 气浮浮渣刮进污泥干化池 , 干化后泥饼外 运。因此本工程采用的隔油池可去除污水中大部分悬浮状态的油分 , 以减少对后续工段的负荷冲击 , 并为后面的生化部分创造条件。同时定期收集废油 , 该工序收集的油可以返回生产线 , 从而可以降低运行成本。 隔油池出水还含有大量分散状态的油和乳化状态的油 , 因此该污水经泵提升至混凝反应池 , 进一步去除油脂。为提高去除效率 ,
6、 需要投加药剂。本工序按污水体积比 0. 13% 的比例 , 向反应池中投加凝聚剂 -硫酸亚铁 , 污水进行混凝反应后 , 进入斜管沉淀池进行沉淀 , 去除污水中部分污染物。之后 , 污水进入厌氧消化罐 , 去除污水 中可生化部分污染物 ; 再进入接触氧化池 , 进行好氧处理 , 进一步去除污水中污染物 ; 出水进综合污水调节池 , 与精炼冷却污水混合。综合污水调节池的主要功能是均衡水质和水量 , 为后续生化处理创造良好的进水条件 , 不受污水高峰流量和浓度变化的影响。在调节池旁建事故池 , 事故池的设置主要是接受其他水处理设施的事故性排放 , 以保证水处理设施的平稳安全运行。 2.2 综合污
7、水生化处理 综合污水由综合调节池经泵提升至混凝反应池 ,在进入混凝反应池前 , 通过加药装置 , 在泵前管道中投加助凝聚剂 , 污水、药剂经过泵、管道混合 均匀后至混凝反应池 ; 再向反应池按污水体积比 0. 13%的比例投加凝聚剂 -硫酸亚铁 , 污水进行混凝反应后 ,进入斜管沉淀池进行沉淀 , 去除污水中的部分污染物 ;然后 , 出水进入接触氧化池 , 进行好氧处理 , 进一步去除污水中的污染物 ; 出水经加药 (碱式氯化铝 )混凝反应后 , 进入气浮池 , 液固分离后 , 出水进入快滤池 , 过滤后排入清水池 , 水质经监测达标后外排或回用。 2.3 普通浓度含油量的油污水的普通处理方法
8、 2 3 1 吸附法 活性炭是一种优良的吸附剂 , 它不仅对油有很好的吸附性能 , 而且同时有效地吸附污水中的其他有机物 , 但吸附容量有限 (对油一般为 30 80 mg /g) , 且成本高、再生困难 , 故一般只用于含油污水的深度处理。寻求新的吸油剂方面的研究 , 已有不少报道。其中一种吸油剂是由质量分数为 50% 80% 的具有吸油性能的无机填充剂 (如镁或铁的盐类、氧化物等 )与 20% 95% 的交联聚合物 (如聚乙烯、聚苯乙烯等 )组成。据称 , 这种吸油剂对的吸附容量可达 0. 3 0. 6 g /g, 但一般需要接触时间很长 ,如污水的油含量为 120 mg /L时 , 需处
9、理50 h, 油含量才能降至 0. 8 mg /L。为提高吸油材料的亲油性 ,改善其对油的吸附性能 , 也有人采用 C6 C60的脂肪族胺或其衍生物处理无机吸油填充剂与有机聚合物混合而成的吸油材料。用这种经过加工的吸油材料 , 处理油含量为 100 mg /L 的污水 , 出水油含量一般 5mg /L, 而吸附容量增加至 3. 1 g /g。另外 ,采用亲油憎水性物质处理泥炭 , 制得的吸附剂对油的容量达到 5 g /g, 污水中的油的净化率为 95% , 但接触时间较长 6。 2.3.2 絮凝法 絮凝剂有无机絮凝剂、有机絮凝剂和复合絮凝剂 3大类。无机絮凝剂处理 效果好 , 用量少 , 效率
10、高 , 但存在产生的絮渣多、不易后续处理等缺点。有机絮凝剂中阳离了对污水中的乳化油滴起到了电荷中和及压缩双电层的作用 ,促使乳化油滴进一步破乳析出 。 复合絮凝剂处理含油污水 , 油去除率高达 99%, 悬浮固体值小于 5 mg /L4, 满足回注水要求。但该方法存在药剂的投放量大、价格昂贵、后续处理困难等问题而影响了其在工业上推广使用。 2.3.3 盐析法 盐析法的基本原理是压缩油粒与水界面处双电层的厚度 , 使油粒失稳。实验表明 : 单纯盐析法投药量大 ( 1% 5% ) , 聚析速度慢 10 , 沉降分离时间一般在 24 h以上 , 设备占地面积大 , 而且对于表面活性稳定的含油乳状液的
11、处理效果不佳。但此法由于操作简单、费用较低 , 所以使用较多 , 作为初级处理应用更为广泛。 2.3.4 气浮法 9 气浮法中 , 目前采用的主要是加压溶气浮选法。因为空气微泡由非极性分子组成 , 能与疏水性的油结合在一起 , 带着油滴一起上升 , 上浮速度可提高近千倍 , 所以油水分离效率很高。该方法主要用于不含表面活性剂的分散油的分离。若在含油废水中加入絮凝剂 , 则加压溶气浮选法对油的分离效果还会提高。目前此法已被广泛 应用于油田污水、石油化工污水、食品油生产污水等的处理 , 工艺较为成熟 ,但其一般只能分离污水中的悬浮物 , 不能除去水中的胶体和溶解物质 , 还需进行深度处理。 【结论
12、】 通过分析了油污水处理的工艺和处理过程中主要需要解决和改进的问题，得出如下结论： （ 1）在油污水处理流程中 , 对一、二级初级沉降工艺内部进行强化改进 , 使油污水经过多级混凝、聚结、反应、沉降过程 , 悬浮物可以得到最大限度的去除。这样给后续流程的过滤器减轻负担 ， 使过滤器的吸附功能得到了充分发挥 。 （ 2）针对现有技术及工艺的不足 , 开发新型的处理 系统 , 采用多级处理工艺 , 尽量发挥各种方法的优势 , 避免其局限性。可采用 采用重力油水分离法、气浮法与生物法相结合的三级处理工艺处理油库含油污，这种多种方法有层次的工艺处理，也能使油污水高效地处理。 （ 3）把含油污水引入一个
13、可调节的隔油池 , 在隔油池进行粗略的除油和 SS。使用隔油池不但节约成本 , 而且处理量大、效果稳定 11 。 （ 4）使用油水分离器，进水含油量要小于 400ppm , SS 要小于 150ppm。所在在调节隔油池和油水分离器之间必须对含油污水进行更进一步的处理。气浮法除油操作简单、效果稳定 , 而且还能除去悬浮物。目前在污水处理中得到广泛应用 , 所以在两者之间再加上一个加压容器气浮处理。该工艺的气浮装置可使 85% 的油以及 80% 的悬浮物得到预处理 , 从而大大减轻了油水分离器的工作负荷。 (5) 深入探索含油污水降解机理 , 逐步降低水处理的能耗 , 合理利用出水的热能 , 为提
14、高含油污水处理效率 , 及降低处理成本提供理论基础。 (6)含油污水处理的关键是破坏油水乳状液 , 达到油水分离。由于微波辐射形成的高频变化的电磁场 , 使极性分子高速旋转 , 破坏油水界面的 zeta电 13 。 位 , 当液珠失 去电位的作用后 , 容易碰撞聚并 ,导致油水分离。采用微波加热技术进行油水分离 , 将会在含油污水处理方面取得较好的效果。 （ 7）在油水分离器后边再加一个 SBR 反应池 , SBR 反应池可以很好的处理污水中含有的细菌 , 同时可以很好的处理 BOD5 等 ,经过 SBR 反应池处理后的水通过过滤就可以直接进行排放 , 通过这样的工艺流程处理后的水可以达到国家
15、要求的排放标准。 （ 8） 油渣经污油收集装置回收至油渣收集池 ， 再用泵输送至油渣清洗装置 ， 并于泵后加入油渣清洗液再进入油渣清洗装置 ， 并得到 “ 干净 ” 的污油再进入油气集输系统 ， 油渣清洗后所得到的清洗废液 ， 经泵按比例加入到流程来水 ， 将清洗废液作为混凝剂投加到来水中 ，使最初投加的混凝剂在系统中得到循环使用 。 能使高含油污水的处理不产生二次污染 ， 污油回收率达到 99 ； 处理污水成本低 ， 设备和工艺改动小 ， 改造费用低 ， 处理后的污水满足相应标准 。 【 参考文献 】 【 1】陈登，马国光。油库含油污水处理流程探讨，内蒙古石油化工， 2010 年第三期 【
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