石油废水处理技术现状与发展研究
2014-08-15石晶晶武智
石晶晶 武智
(1.河北奥格环保科技咨询有限公司 河北 石家庄 050000)
(2.河北汇铭环境科技有限公司 河北 石家庄 050000)
随着社会对石油需求量的日益增大,石油废水处理也逐渐成为环保行业研究的热点,同时因其具有毒性大、COD含量高和可生化性差的特点,使原普遍采用的“老三套”处理工艺,已不再能满足社会环境的需求,故开发新工艺、推广新技术、提高出水质量成为当前迫切的任务。本文针对不断完善的新工艺,进行了综述,分析了目前存在的问题和解决的途径,以期推广新工艺的应用范围,提高石油废水的处理效果。
一、传统石油废水处理工艺和存在问题
国内目前针对石油废水处理工艺普遍采用的是“老三套”处理工艺,即“隔油-混凝-过滤”或“隔油-气浮-过滤”工艺。这些工艺组合主要是针对石油废水中的油和机械杂质进行分离处理,以实现污水回注和达到外排标准。而随着国家对排放标准的要求越来越严格,传统的工艺已无法满足其要求。未达标废水外排将在水体中形成油膜,阻碍空气中的氧进入水体,同时造成有机物的分解造成水体酸化、恶臭,造成水质恶化。因此,开发和推广深度处理的新工艺,成为人们关注和研究的热点,人们也在此基础上开发了生化处理和深度处理单元,包括SBR法、生物接触氧化法、氧化塘法、膜技术和氧化技术等,并取得良好的效果。
二、石油废水处理的新技术
①膜技术
膜技术是由S.Sourirajan开发而来,并在近年来逐渐发展成熟的分离技术。而在石油废水处理中应用较多的膜技术主要包括微滤、超滤和膜生物反应器等。王怀林等[2]采用0.2 u m和0.8 u m陶瓷膜进行了石油废水处理研究,探讨了不同温度、膜面流速和压差等参数对过滤特性的影响,并增加了脉冲及预处理工艺,在提高清洁效率的同时延长了清洗周期,节约了运行和维护成本;李永发等[3]采用超滤膜对预处理后的石油废水进一步处理发现,膜对油类物质的截留率达97.7%以上,通过采用分步清洗的方法可有效清除膜面污染物,提高利用效率;冯久鸿[4]以辽河油田废水为实验对象,采用膜生物反应器-曝气生物滤池工艺进行处理,研究表明,该方法可有效去除油类物质、COD和氨氮,且去除率可达90%以上,出水可达外排标准。
②氧化技术
氧化技术是运用氧化剂、光、电灯在反应中产生自由基,将大分子有机物氧化降解成为二氧化碳和水,降低污染的技术手段。主要包括光化学氧化、超声化学氧化和电催化氧化等。陈颖等[5]采用不同的TiO2为催化剂,探讨了光催化处理含油废水的可行性,研究表明,当TiO2和Fe3+或H2O2共存时,在相同的光照时间下油的去除率可提高5%~16%,太阳能与人工光源合并处理低浓度含油废水时,光照2.5h可使污水中的油的去除率达99%以上;夏福军等[6]在含油废水处理工艺中增加超声波处理环节,发现超声波可提高油珠的聚结作用,加速有效聚并,当超声波功率达1000W时,去油率可达85.8%,相对于空白可提高20%左右,提高了沉降效率;王永广等[7]采用电解-Fenton法处理含油废水,研究发现,反应进行至1h后,废水中CODcr、含油量、细菌总数的去除率均在90%以上。
③生物处理技术
生物处理技术具有去除污染物种类多、效率高、抗冲击能力强且运行费用低的优点,而受到关注和应用,其中以厌氧-好氧、氧化塘和曝气生物滤池等技术相对成熟。杜卫东等[8]采用厌氧酸化-接触氧化工艺进行废水处理,研究表明,厌氧酸化阶段出水可明显提高其可生化性,由0.2上升至0.4,BOD去除率达90%,COD去除率也达85%;陈家清等[9]采用氧化塘工艺对胜利油田废水进行处理,研究表明,在预处理阶段采用气浮工艺可有效去除原油,并能起到降温充氧的作用,提高废水可生化性,并经氧化塘处理后,出水可达标排放;刘文洪等[10]采用曝气生物滤池技术处理含油废水,研究表明,水解段可显著改善含油废水的可生化性,有效截留原水中的SS,并具有较强的抗勿让冲击负荷能力,确定水解-好氧段水力停留时间为12 h,好氧段气水比为5:1,出水COD和石油类物质的去除率可达94%和92%,可实现达标排放。
在当前环保新标准的要求下,石油废水处理的新工艺和新技术都成为人们研究的热点,而且呈现出工艺组合处理和高新技术引进不断增加的趋势,虽部分工艺仍处于实验室研究阶段,但可为实际应用提供良好的思路,以改善和开发更适于实际应用的工艺和技术。
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[7]王永广,杨剑锋,柯洪.电解-Fenton法处理油田含油废水.扬州大学学报(自然科学学报),2004,7(4):79-82.
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[10]刘文洪,王蒙,周孝德,等.曝气生物滤池处理含油废水的实验研究.西安理工大学学报.2010,3:260-264.