有机高分子絮凝剂处理炼油废水的探究

王 强, 张 冬

(新疆轻工职业技术学院, 新疆 乌鲁木齐 830011)

有机高分子絮凝剂处理炼油废水的探究

王 强, 张 冬

(新疆轻工职业技术学院, 新疆 乌鲁木齐 830011)

在众多高分子絮凝剂中，有机高分子絮凝剂具有非常明显的优势，在废水的处理中应用广泛。针对絮凝剂的类型、絮凝剂合成方法以及絮凝剂在处理废水中的应用，分析有机高分子絮凝剂的发展方向。

炼油加工; 有机高分子絮凝剂; 实验; 讨论

炼油加工技术一直在不断发展以及完善，加工的质量持续提升，且各种油的种类也在不断增加，这就导致炼油污水的成分愈发复杂，使用无机絮凝剂处理炼油污水时，其具有适应能力差、浮渣多等多种缺陷，因此使用有机高分子絮凝剂对炼油污水进行处理成为近年来的研究热点。有机絮凝剂包括天然有机高分子絮凝剂、微生物絮凝剂以及合成有机高分子絮凝剂。

1 有机高分子絮凝剂

当前国内外均比较普遍的污水处理法就是使用絮凝沉降法，该方法操作简单且经济性较强。其中高分子絮凝剂具有凝聚效果强、脱色能力高并且操作便捷等多种优点在炼油污水的处理中过程中脱颖而出，具有无法替代的作用。根据其化学成分含量高分析絮凝剂一般可分为微生物絮凝剂、无机高分子絮凝剂以及有机高分子絮凝剂等三种[1]。其中有机高分子絮凝剂在使用量少、物质絮凝的速度较快，共存盐类、温度以及pH值基本不会对其产生较大的影响，污泥的生成量不多并且容易处理等方面具有明显优势，由此可见有机高分子絮凝剂未来的应用前景非常广阔。当前石油加工产生的废水量持续增加，一般治理这些废水时主要用到的有机高分子絮凝剂的类别有，合成有机高分子絮凝剂以及天然生成的有机高分子絮凝剂等两种。并且在合成有机高分子絮凝剂中应用的最为广泛的PAM，既聚丙烯酰胺；但是天然有机高分子絮凝剂的使用则比较少，究其原因是天然有机高分子絮凝剂的电荷密度相对较小，分子含量低，并且其活性会随着生物降解的产生而流失[2]。

壳聚糖是天然的有机高分子絮凝剂中的一种，该絮凝剂的来源广、没有毒性、容易被降解、使用量不多、会产生较少的污泥、价格较低并且对污水的处理效果比较理想，在当前的炼油污水处理中发展前景不错。

2 实验部分

2.1 试剂和仪器

实验试剂：本文研究的炼油厂位于新疆某地，该炼油厂的NH3-N的含量小于每升83 mg，COD含量达到每升1 500 mg，石油类的物质含量在每升850 ～1 500 mg之间，pH=6～9，优级纯NH4Cl、NaOH、KOH、NaCIO、NaCl、95%乙醇、水杨酸、酒石酸钾钠、亚硝基铁氰化钠、无氨水、浓硫酸、石油醚、硫酸汞、1+1硫酸、硫酸亚铁氨、无水 NaOH、标准油以及重铬酸钾等均是分析纯。

实验仪器：GDS-3光电式浊度仪、CBJ-621六联电动搅拌器、PH-3C精密酸度测试计以及754UV紫外加可见分光光度测试计。

2.2 实验方式

在烧杯中放入事先选取的150 mL炼油废水，在其中分别投放壳聚糖絮凝剂以及PAM，对其进行搅拌，等待沉淀，提取经过清洁后的液体。然后利用重铬酸钾对COD进行检测、利用纳氏试剂的光度对氨氮进行检测、利用紫外线的分光光度对石油类似物质进行检测[3]。

3 结果与讨论

3.1 絮凝剂的投加量

壳聚糖以及 PAM的用量变化对絮凝效果产生的影响。在实验进行的过程中观察出，当PAM的投加量在3 mg/L时，石油类物质的去除率达到最高，为98.75%，当PAM的投加量超过5 mg/L时，去除率逐渐降低；当壳聚糖的投加量达到100 mg/L时，石油类物质的去除率达到最高值，为98.02%，壳聚糖的投加量小于100 mg/L时，石油物质去除率随着投加量增加而上涨，直至达到100 mg，壳聚糖的投加量查过100 mg时，其石油物质去除率随着投加量的增加而逐渐降低。

在实验进行的过程中观察出，当PAM的投加量在3 mg/L时，COD的去除率达到最高，为92.75%，当PAM的投加量超过5 mg/L时，COD去除率逐渐降低；当壳聚糖的投加量达到100 mg/L时，COD的去除率达到最高值，为 90.05%，壳聚糖的投加量小于100 mg/L时，COD去除率随着投加量增加而上涨，直至达到 100 mg，壳聚糖的投加量查过100 mg时，其COD去除率随着投加量的增加而逐渐降低。

在实验进行的过程中观察出，当PAM的投加量在3 mg/L时，NH-3-N的去除率达到最高，为52.25%，当PAM的投加量超过5 mg/L时，NH-3-N去除率逐渐降低；当壳聚糖的投加量达到 100 mg/L时，NH-3-N的去除率达到最高值，为52.55%，壳聚糖的投加量小于100 mg/L时，NH-3-N去除率随着投加量增加而上涨，直至达到100 mg，壳聚糖的投加量查过100 mg时，其NH3-N去除率随着投加量的增加而逐渐降低。

3.2 pH值

一般情况下炼油厂的炼油废水pH值在6至9之间，利用絮凝剂对炼油废水进行处理时，需要适合的pH值，以此降低絮凝剂的使用量，达到更加理想的絮凝处理效果，节约废水处理成本[4]。本文中进行的实验室使用HCI以及NaOH对炼油废水的pH值进行有效调节，并讨论pH值能够对絮凝处理效果产生的各种影响。在实验烧杯中放入 100 mL的炼油废水，对废水的pH值进行观测，分别将壳聚糖以及 PAM加入其中进行搅拌，等待其沉淀静止，待其完全沉淀后提取经过处理后的液体对其进行观察。

由实验的过程可知，有机高分子絮凝剂对石油类物质的去除率会随着PAM以及壳聚糖pH值的增加而上升，但是上升的幅度不大，因此pH值不会对石油类物质的去除率产生较大的影响。

由实验的过程可知，有机高分子絮凝剂对COD的去除率会随着PAM以及壳聚糖pH值的增加而上升，其中壳聚糖pH值的增加，是COD去除率的上升趋势要比PAM更明显。

由实验的过程可知，有机高分子絮凝剂对NH-

3-N的去除率会随着PAM以及壳聚糖pH值的增加而上升，并且PAM对NH-3-N的去除率明显优于壳聚糖。

综上所述，pH值从5上升到8时，壳聚糖和PAM作为絮凝剂时，其对COD和NH-3-N的去除率效果得到较为明显的提升，当pH值超过8时，两种絮凝剂对废水的处理效果比较显著，但是提升速度比较缓慢，因此从炼油厂废水治理的经济角度来看，两种絮凝剂进行废水处理的最合适的pH值就是8。

3.3 温度

絮凝反应相对来说是一个比较复杂的过程，周边环境的温度也会对絮凝反应产生较大的影响[5]，温度升高会加快絮凝反应的速度，并且形成的絮凝体会比较细小，增加了絮凝剂的水合作用，并且对废水进行加热处理还增加能源的消耗量。温度太低就会使絮凝反应较慢，增加废水治理的时间，对最后的絮凝效果较大的影响。此时在保证PAM的投入量为每升3 mg的状态，壳聚糖投入量保持在，每升100 mg并且其pH值为8的条件下，探测温度对絮凝剂的使用效果进行分析。

两种絮凝剂的使用效果均会随着周围环境温度的变化而呈现出先升后降的趋势，在温度达到30 ℃时，PAM对石油类物质的去除率达到最高值，为99.12%；在温度达到 35 ℃时，壳聚糖对石油类物质的去除率达到98.35%，是其最高值。

两种絮凝剂的使用效果均会随着周围环境温度的变化而呈现出先升后降的趋势，在温度达到30 ℃时，PAM和壳聚糖对COD的去除率均达到最高值，PAM为94.25%，壳聚糖为90.52%。

两种絮凝剂的使用效果均会随着周围环境温度的变化而呈现出先升后降的趋势，在温度达到30 ℃时，PAM对的去除率达到最高值，为56.21%；在温度达到35 ℃时，壳聚糖对NH3-N的去除率达到54.87%，是其最高值。

有上述内容可知，周围环境的温度因素会对絮凝反应以及絮凝的成长和沉淀等过程产生比较严重的影响。30 ℃是PAM絮凝发生反应的最佳时间，此时PAM对石油物质、COD以及NH-3-N的去除率分别达到99.12%、94.25%以及56.21%；35 ℃是壳聚糖发生絮凝反应的最佳时机，其对石油物质、COD以及NH-3-N的去除率分别达到98.35%、90.52%以及54.87。

3.4 实验结果

表1是根据文章进行的实验得出两种絮凝剂的对炼油废水进行处理的最理想的条件，并根据最理想条件对该炼油厂的炼油废水做处理后，得出表 1结论。

4 结 语

有机高分子絮凝剂在现代炼油污水处理工作中具有重要的作用。从实验的整体过程和结果中可见，有机高分子絮凝剂的絮凝效果比无机高分子絮凝剂的絮凝效果更佳理想，并且还能细致的划分出合成的有机高分子絮凝剂对炼油污水的治理远超过天然有机高分子絮凝剂的效果。因此炼油厂要多使用合成有机高分子对炼油污水进行有效的处理，促进废水的治理水平。

表1 两种絮凝对炼油废水的处理结果Table 1 Treatment results of refinery wastewater by using two kinds of flocculants

［1］ 吴静, 谢超波, 曹知平, 等. 炼油废水的荧光指纹特征[J]. 光谱学与光谱分析, 2012，32(02)：415-419.

［2］ 王玉飞, 闫龙, 陈碧. 炼油废水处理现状及可行性研究[J]. 榆林学院学报, 2012，22(04): 29-33.

［3］ 唐晓东，邓杰义，李晶晶，等. 复合高分子絮凝剂的制备及研究进展[J]. 工业水处理, 2015, 35(02): 1-5.

［4］ 方小玲，蒋定建. PAC/CHI高效絮凝剂在炼油污水处理中的应用研究[J]. 山西化工, 2014, 34(03): 74-77.

［5］ 耿仁勇，吕雪川，李国珂，等. 咪唑类季铵盐阳离子絮凝剂的制备及其在炼油厂废水中的应用[J]. 环境科学研究, 2016, 29(03): 427-433.

Study on Treatment of Oil Refining Wastewater With Organic Polymer Flocculant

WANG Qiang，ZHANG Dong

(Xinjiang Vocational College of Light Industry, Xinjiang Urumqi 830011, China)

Among polymer flocculants, the organic polymer flocculant has many advantages, and it is widely used in treatment of wastewater. In this paper, types and synthetic methods of the flocculant and its application in treatment of wastewater were discussed, the development trend of the organic polymer flocculant was analyzed.

oil refining processing; organic polymer flocculant; experiment; discussion

TE 624

A

1671-0460（2016）12-2740-03

2016-05-30

王强(1968-)，男，新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市人，高级讲师，1991毕业于新疆工学院化学工程专业，研究方向：从事化学工程工艺的教学及科研。EmaiL：404207767@qq.com。