炼油废水处理现状及新工艺研究

刘芝芳

(贵州楚天环保有限公司，贵州 贵阳 550000)

1 背景概述

炼油废水主要来源于原油蒸馏、重质油裂化蒸馏以及一些馏分精制的生产过程。炼油废水在水质和水量上都是极为不固定的。水质而言，由于石油炼制所使用的原油来源有所不同，炼制过程中所包含的杂质也是形态各异，而且不同的炼制程序也会导致不同种类污染物的产生。就水量而言，石化产品生产过程中使用的生产用水、蒸汽、冷却用水都是影响水量的因素。一般而言，炼油废水的污染物除了一般有机物以外，还主要包括有氨氮、油脂、硫化物、酚类等。其特点体现在:

(1)除了包含一般有机物之外，其它的主要污染物还有氨氮、油脂、硫化物、酚类等，它们的COD 含量很高，难以被降解的物质多。废水的酸碱性变化较大，这主要是受到了碱渣废水和酸洗水的影响。

(2)污水产生量极大，废水组分复杂，以烃及其衍生物为主的有机物含量颇高，除此以外，还包含多种重金属。

(3)大小在100 到1000 纳米的微小油珠极易被疏水固体和表面活性剂包围，从而产生乳化油，这些稳定悬浮在水中的乳化油无法使用静置法从废水里面分离。而直径大于100 微米的悬浮状可浮油，因为油水之间存在的密度差而得以从水中分离。

(4)油类污染物一旦排入水中便会产生分子膜，从而使水体的水质遭到污染，导致水中溶解氧(DO)含量降低，进一步生产二氧化碳，形成碳酸，导致整个水体的PH 值降低，浑浊程度进一步增加。

炼油废水产量巨大，如果可以对其进行回收利用，不仅可以避免对水质产生的严重污染，还能够节约水资源，降低炼油企业的所需要支付的昂贵水费。因此，如何经济、有效地对炼油废水进行处理、回收再利用是不仅是炼油企业关注的问题，也是构建节约社会，实现可持续发展的重点。

2 炼油废水处理现状

2.1 常规处理工艺

上世纪七八十年代以前，全国各地的炼油厂把生产产生的废水仅做简单处理，甚至不处理就直接排放，为了降低影响，这些炼油企业都建在比较偏远的郊区、荒滩。这种排出的废水水质极差，无法应用于循环水系统。

图1 榆林炼厂废水处理工艺流程

90年代以来，全世界范围内出现了缺水危机，而且世界环境保护组织也对环境保护提出了严格的要求，才使得各炼油企业逐渐开始重视和加强炼油废水的处理。当前我国大部分炼厂都是采用多级处理来处理炼油废水。这种多级处理装置包括格栅、调节罐、隔油、中和、一，二级气浮、生化、沉淀、混凝反应、混凝沉淀以及过滤等工艺流程。

上述工艺具有处理费用低，出水可直接进入循环水系统等优点，所以被大部分炼油厂使用。但是该工艺也存在诸多不足之处，例如，为了使得处理后废水达标，投放了多种药剂，处理以后的废水对药剂的依赖性大，还有粘泥、结垢和微生物腐蚀等问题。这些都是炼油厂处理废水时需要考虑的问题。

2.2 现有处理技术面临的主要问题

随着我国经济的快速发展，环境问题愈显突出，对企业的排水要求也更高。另一方面，随着原油的不断开发，重质油的产量随之减少，原油密度、粘度、硫含量、酸值都进一步增加。这些原油炼制的废水对传统的废水处理流程提出了大的考验。主要表现在:(1)高浓度含硫废水使得废水处理场进水中挥发酚浓度、COD、氨氮浓度显著提高，废水有机胺含量增加，并在处理过程中水解，形成NH3－N。(2)电脱盐设备排水的乳化现象严重，油含量、COD、盐含量均明显增加，可生化性下降，这些都将对除油和生化处理单元的运行效果产生影响。(3)废水处理场进水水质波动、水质差，高浓度废水冲击频繁，影响达标稳定性。最后一个问题是清净废水不能达标，炼油行业中存在一个专有名词就是“假定净水”。一直以来都是对“假定净水”进行直接排放的，但是随着处理后的废水有很高比重是作为循环水系统的补给水，导致循环水系统的外排水中COD 含量超过，无法达到废水排放新标准的水质要求。另外，部分炼油企业使用的源水为硬度、碱度高的地下水，为保证废水达到工业用水的要求，废水处理工艺中选择反渗透脱盐技术，加入的各种药剂使得浓缩水的COD 超过150mg/L，甚至200mg/L，造成外排水质远远不能达标。

3 炼油废水处理新工艺

3.1 O3/UV 高级氧化法

所谓O3/UV 高级氧化法，就是在紫外光作用下完成的光化学反应过程。利用这种高级氧化法处理技术，可以在偏碱性的环境中有效降低废水中的COD，而且随着废水中臭氧浓度的增大，废水中对COD 的去除效果越发明显。这种方法主要是替代传统工艺之中电脱盐设备排水所造成的乳化现象，有效降低废水中的COD。

虽然利用这种方法处理炼油废水的效果得到了明显的提高，但处理工艺成本也是随之增加的，在这种条件下仍单纯使用高级氧化法来降低废水的COD 就没有经济价值了。所以，实际生产中，一般采用O3/UV 高级氧化法进行适度处理，提高废水的可生物降解性以后，再使用其他的生物化学方法来进一步降低废水的COD，以达经济高效的目的。

3.2 增加涡凹气浮和曝气生物滤池二次生化

最近几年来，除了大力推进废水处理新技术的开发，对传统处理装置的改进也是按部就班地进行着。对炼油废水处理有着性能提升的措施有增加涡凹气浮，对传统处理装置的改进之后就可以保证生化进水中含油质量分数低于20mg/L，同时使活性污泥处于高效降解状态。增加的一级涡凹气浮(生产厂商为美国麦王公司)，具有占地面积小，运行效率高等优点，加强了废水中油的含量，对生化进料的质量提供有效保障。

另一个有效的改进措施是引入曝气生物滤池二次生化设施，目的是降低生化出水中各污染物的含量，增加废水的回收再利用。具体操作是在装置二沉池出水增加曝气生物滤池深度处理设备，有机污染物借助于附着在陶粒上的微生物得以去除，进一步改善装置出水的质量。另外应对装置来水污染物含量高，腐蚀严重等特点，装置中的大部分潜水泵都使用离心泵替换，因为离心泵具有更高的运行效率，容易维修，这也降低了机泵的返修比例，使得装置效率得以提升。

4 总结与展望

炼油废水的性质千差万别，组分复杂，废水的指标值也很大，仅利用物理、物理化学或者化学处理方法获得的效果都不够明显;最有效的处理工艺是结合这三类方法的综合处理法，可以获得各自的优点，形成多级处理工艺，提升处理效果。一些炼油废水处理新工艺的不断创新和应用，有效地提高了废水处理设备的运用效率，大大提高了水的利用效率。

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