石化行业的污水处理探析

2015-12-13张晶

中国新技术新产品 2015年18期

关键词：高负荷化工行业滤池

张晶

（中国神华煤制油化工有限公司榆林化工分公司，陕西榆林 719319）

石化行业的污水处理探析

张晶

（中国神华煤制油化工有限公司榆林化工分公司，陕西榆林 719319）

伴随着世界范围内的资源再利用的步伐，我国的石化行业的从业单位不断的发展壮大，与此同时人们的环保概念不断的在进行加强。石化行业的污水的处理方式已经越来越受到社会的关注。如何处理石化行业的污水已经是一种议题。随着我国的工业化程度的深入，我国石化行业的工业废水已经变化的多种多样，很多的化学污染物掺杂其中，这样就会对我们的化工行业的污水处理带来很多的困难。针对这种现状，我们要做的就是要不断的提升化工行业污水处理的质量和效率。本文就是针对这种问题来进行详细的论述。

石化行业；污水处理；方法探析

近些年我国的经济已经取得了十分可喜的成绩，这里面化工行业做出的贡献比重非常大，现在已经成为我国经济发展的最大的增长点。化工行业的不断发展对于我国的经济增长有着很多的益处和影响。在国际上，化工行业的发达程度是这个国家的综合实力的展现。但是在发展化工行业的同时，我们不应该忽视了化工行业产生出的废水和污水，化工和废水污水成分非常复杂，因是化学反应的产物，未反应的原料、中间产品、产品、副产品及各类副反应的产物在污水成分中都能找到，因此污水的处理较为困难，大量污水未经处理或简单处理即排放，这对于我们的环境是十分有威胁性的。

一、化工行业污水处理的相关技术

在我国现有的化工行业的污水处理方式主要有三种形式的处理。第一种是污水物理处理法；第二种是污水化学处理法；第三种是污水生物处理法，第四种是污水物理化学处理法。

（1）污水的物理处理方法指的是利用污水的物理特性来进行相关的物质分离的处理，这种方式包括过滤法、沉淀法和气浮法等。过滤法是以具有孔粒状粒料层截留水中杂质，主要是降低水中的悬浮物，在化工废水的过滤处理中过滤机微孔管一般由聚乙烯制成，孔径大小可以进行调节，调换较方便；沉淀法是利用水中悬浮颗粒的可沉淀性能，在重力场的作用下自然沉降作用，以达到固液分离的一种过程；气浮法是通过生成吸附微小气泡附裹携带悬浮颗粒而带出水面的方法。物理处理方法工艺简单，管理方便。

（2）污水的化学处理法指的是指通过使污水发生化学反应以去除水中的有机物、无机物杂质。这种方式主要有混凝法、氧化法、催化氧化法（电化学氧化法）等。混凝法主要通过投加化学药剂产生的凝聚和絮凝作用，使胶体脱稳形成沉淀，从而去除水中微小悬浮物和胶体物质。氧化法通常是通过向废水中投加氧化剂，使废水发生化学氧化还原反应，使废水中所含的有机和无机的有毒物质转变成无毒或毒性较小的物质，从而达到废水净化的目的。常用的有空气氧化，氯氧化和臭氧化法。电化学氧化法是使废水中的有机污染物在电极上发生氧化还原反应而去除，废水中污染物在电解槽的阳极失去电子被氧化外，水中的Cl-，OH-等也可在阳极放电而生成Cl2和氧而间接地氧化破坏污染物。

（3）污水的生物处理方法指的是利用微生物的新陈代谢作用对废水中的有机污染物质进行转化与稳定，使其无害化。生化处理方法主要分为好氧处理和厌氧处理两大类型，好氧处理方法主要分为活性污泥法和生物膜法。活性污泥是利用悬浮生长的微生物絮体处理废水的方法；生物膜法是使废水通过与生物膜接触，生物膜吸附和氧化废水中的有机物。废水的厌氧生物处理是指通过厌氧微生物（或兼氧微生物）的作用，将废水中的有机物分解转化为甲烷和二氧化碳的过程，所以又称厌氧消化。

（4）污水的物理化学处理法是指运用物理和化学的综合作用使废水得到净化，它是由物理方法和化学方法组成，或是包括物理过程和化学过程的单项处理方法。主要的物理化学法有：离子交换法、萃取法、膜分离法等。离子交换法是借助离子交换剂上离子和水中离子进行交换反应而除去废水有害离子态物质的方法。萃取法采用与水不互溶但能很好溶解污染物的萃取剂，使其与废水充分混合接触，利用污染物在水和溶剂中的溶解度或分配比的不同，达到分离、提取污染物和净化废水的目的。膜分离法是利用半渗透膜进行分子过滤，使水通过，但不能使水中悬浮物及溶质通过。

二、简要分析现行的主流污水的处理的方式

首先，本文要简要的叙述一下物理处理污水的处理方式。物理处理污水的方式常见的有两种，第一种是膜分离法，另一种就是吸附法。膜分离法在进行污水处理的过程中利用了膜的特性来使污水中的两种或者是多种物质进行分离，从而达到了净化污水的作用；吸附法就是利用颗粒物质对于流动的有毒物质的吸附作用来进行污水的净化处理。吸附法常用的吸附剂是活性炭或者是沸石等。现有的化工行业在生物处理污水的领域接触的十分的广泛。

其次，本文要讲述的就是污水处理方式中的化学处理方式。这种方式主要是通过了污水中的化学反应来对化工行业的污水进行有关的处理和回收，这种处理可以是污水的分离处理。还可以是污水的软化处理。这其中包括了化学反应中的多种常见的反应，例如氧化反应；中和反应；电解反应；离子交换反应和渗析反应等等。

（1）化学反应中的中和反应法主要是处理含有高酸度和高碱度的化工污水。化工行业中的化学药剂和锅炉水等，我们都是采用了化学中和反应的方式进行处理。这种处理方式主要是通过了相应的化学手段，让污水中的含酸度控制在pH1～3，让污水中的含碱度控制在pH11～12。这种方式应用的化学原理主要是让污水中酸碱中和的方式来完成污水中的酸碱平衡。经过处理后的污水一般情况下都会达到排放标准，但是如果存在还是没有达标的情况，我们就要考虑投放相应的化学药水来中和污水中酸碱度，通常情况下，我们会使用石灰石或者是大理石作为化学过滤剂。

（2）化学反应中的氧化还原反应主要是应用了化学物质的氧化还原特性，将污水中的有毒物质通过化学反应转化成无毒的物质或者是将污水中的毒性降低。通过这样的处理来达到我们希望的处理效果。氧化还原的处理方式如果进行细分的话，还可以分为臭氧法；湿式氧化还原法等。其中的臭氧处理方式主要是利用了臭氧的氧化能力强的特性，臭氧在进行含酚的污水时，处理的效果是十分的明显的。但是臭氧的处理方式效果虽然是好，但是投入大，在一般的化工企业中是应用不到的。湿式氧化还原只要是在密闭的容器中进行，容器中必须有高压和高温，当达到这两种条件时，污水就会进行化学反应，达到污水处理的效果和目的。基于这种方式是在液体中进行的，我们通常称之为湿式氧化还原法。相较于其他的污水处理的方式，湿式氧化还原的方式，不仅污水的处理效果明显，还具有应用范围广泛，处理速度快等优点。还有一种化学污水处理的方法是利用了超声波的特性来进行化工行业的污水处理，但是这种方法的最佳处理效果是和焚烧法结合使用时。综上所述，在应用化学的方法进行污水处理的时候，我们要将集中不同的化学方法结合起来应用，这样污水的处理效果特别的明显，特别是污水中含有难以溶解的化学物时，效果更是显著。

（3）化学反应中还有一种处理污水的方式，叫做絮凝法。这种污水处理方法在进行污水处理的时候，非常的常见。其原理就是在化工行业的污水中添加化学混凝剂来使污水中的胶状物质进行固化反应，逐渐的形成絮状物质。其中最为主要的应用就是胶体粒子的化学性质的。我们通常情况下，应用的混凝剂是铝盐或者是铁盐。在我国的现阶段的污水处理中，应用的都是复合絮凝剂，这种絮凝剂较之普通的絮凝剂在污水处理方面更为突出。

再次，本文介绍生物接触式氧化池污水处理。

污水处理技术中的生物接触式氧化池，同时也可以被称之为淹没式的生物过滤池。这种污水处理技术最早是由日本人发明的，但是最近在我国的应用还是较为广泛的。在一些化工行业中的污水处理工程中应用效果非常的明显。本文提及的淹没式的生物过滤池主要指的是在生物滤池中填充相应的惰性填料，让已经和氧气接触的有机物充分的和惰性填料充分的接触。换句话说，接触式的生物污水处理方式实际上是一种人工形式的曝气生物处理装置。将有机物注入滤池中时，接触式的氧化池是充分的搅拌和接触，这样可以让滤池中的惰性填料充分的和有机物形成的生物膜进行接触，这种污水处理的生物技术是一种较为综合的生物污水处理技术。它的组成部分主要有：①池体；②填料床；③曝气装置；④进水和出水装置。这种形式的生物污水处理方式有两个优点：第一个优点是整个的结构非常的紧凑；第二个优点是设备的占地面积较小。基于这几种优点和组成部分，在化工行业的污水处理中也占据了非常重要的地位。

最后，本文重点叙述一下生物处理法，生物处理法指的是利用微生物的新陈代谢的主要功能，来让污水里面的溶解性和胶体状态的有机污染物在外界的作用下，降解为没有毒害的物质，或者是转化成没有毒害的物质。这样就会将污水中的有毒物质净化除去。在化工行业中的污水处理生物方法中，生物的循环水处理模式，是最常用的一种工艺。在这种工艺中。污水中的微生物是以一种膜状的形式固着在载体的表面上的，借助这种载体，微生物得以生长。与活性污泥处理法同时期出现的生物水循环污水处理法有着一个非常显著的优点，那就是生物水循环的处理污水的能力特别的大，而且污水的处理净化能力很强。

化工行业的生物滤池在通常情况下可以分为四种滤池。这四种滤池分别是：第一种为普通生物滤池；第二种是高负荷生物滤池；第三种是塔式生物滤池；第四种是曝气生物滤池。下面来具体的分析。

（1）普通的生物滤池在生物滤池中属于最早出现的一种滤池，我们将它称为第一代生物滤池。普通生物滤池的组成部分主要有四个部分，分别是：①池体②滤料③布水装置④排水系统。其中的滤料主要指的是滤池中的原材料。是滤池中的主要功能部分。对于滤池的功能好坏直接有着影响作用。由于普通生物滤池存在着很多的缺点，例如工作环境较差；工作效率较低等。现在的化工行业已经淘汰了这种生物滤池。

（2）继普通的生物滤池之后，生物滤池的第二代开始出现，那就是高负荷生物滤池。这种生物滤池的开发主要是在普通生物滤池的功能基础上进行的。高负荷生物滤池在污水逇净化效果和污水的处理能力上都高于或者好于普通生物滤池。高负荷生物滤池在无水的负荷率上全面的进行了提升，它的滤池负载率是普通生物滤池的6～8倍。水力的负载更是比普通的生物滤池高10倍。高负荷生物滤池最主要的原理就是应用了BODS,通过限制水技术和污水回流技术来减少滤池中的有机水的能力和浓度。从根本上提升了生物滤池的供氧率，维持了高负荷滤池的正常运行和工作。

（3）第三代生物滤池是塔式生物滤池。实际上，塔式生物滤池是一种升级版的高负荷生物滤池，但是塔式生物滤池的负荷率较之于高负荷生物滤池整整提升了2～3倍。这种高倍数的有机负荷率使得微生物的生长速度非常的快，但是高负荷率的滤池又使得滤池中的生物膜没有能够在污水中很好的进行吸附作用，导致污水中的有机物被滤池中的强压水冲走，这样的情况就会使得生物膜不间断的被冲刷走，使得生物滤池中的水保持流动的活力。

（4）曝气生物滤池是在塔式生物滤池之后，最新研发的一种生物污水处理滤池。这种滤池结合了生物降解和生物固液分离技术。是一种具备很好性能的设备。曝气生物滤池的基本机构基本上类似于给水处理的生物快速滤池。滤池的底部有一个承托层，在承托层的上部放置滤池的填料。主要的核心装置是在承托层中的空气管路和空气扩散装置。曝气生物利齿装置是依据流水的进水方向来进行区分的，可以分为上流向的水管和下流向的水管。下流向的水管是从污水池的上方流进进滤池的底部，经由放置填料的滤池后，在填料层中形成了一层生物膜。这种生物膜在滤池的底部经由空气管路在滤池的滤层中进行曝气作用和处理。空气中的填料在空隙中进行上升运动，将空气中的氧气转移到污水处理的中心位置中。为微生物提供充足的氧气，让微生物进行生长，在微生物不断的新陈代谢的作用下，有机污水被不断的降解处理，这样就让污水得到了净化处理。上流向的曝气管路主要是将滤池中的污水向上供给空气中的氧气，这样和氧气不断的接触就会让微生物不断的生长，有利于污水中的有机物的降解。曝气生物滤池有三个主要的优势：第一个优势就是可以有效的提升氧气的转移速度；第二个优势就是降低了曝气生物滤池的占地有效面积；第三个优势就是使用了先进的多级连用的脱氧脱氮效果。除了这三个优势之外，曝气生物滤池还有降低周边的工作温度，提升了污水的净化处理能力。这种生物滤池技术在近些年是较为流行的，在化工行业不断的有类似的污水处理工程实施建设。