石油化工废水处理技术研究进展

崔新悦，李伟锋(.西门子能源有限公司，北京 0000；.中工国际工程股份有限公司，北京 00080)

0 引言

石油化工产业与国家经济发展、能源安全等存在较大关联，在社会发展中具有重要地位。为了保证国家经济建设的顺利发展，必须积极进行石油化工产业的协调发展。石油化工主要以石油为原料，借助精炼、分馏、合成、裂解等手段完成加工，生产环节中会产生大量的废水。废水中污染物浓度较高、难降解、水量波动较大，对环境发展具有极为恶劣的影响。随着水资源的紧缺、大众环保意识的提升，石油化工废水处理技术逐渐成为当下研究热点。

1 物理法处理石油化工废水

1.1 膜分离

膜分离技术，主要借助功能膜完成介质分离处理，从而实现液体、气体的分离纯化处理，属于新时期的高新技术，包括微滤、纳滤、渗透等，可快速完成废水色度的脱除，并及时进行离子、有机物、微生物等方面的分离。该技术在液体浓缩、分离等领域极具优势，膜分离过程一般不会存在明显的相变，且一般是在常温下操作，分离设备简单、操作流程清晰，具有出水水质稳定的优势，同时装置占地面积小，可借助自动化完成装置操作。该方法的弊端是投资金额大、污水处理量较为有限。

李航宇等人借助超滤膜加反渗透膜的双膜法，进行了石油化工废水的中试分析，整个系统具有良好的稳定性，处理效果较为稳定，产水率高达90%，出水SDI低于3，但电导率的去除效果较差，出水水质可满足石化行业的生产要求。

1.2 物理隔油

石油化工废水处理技术中，物理隔油是废水处理中最为常规的方式。一般需在专业化隔油池中完成处理。及时将石油化工废水注入隔油池，进行污染物沉淀。但是不同隔油池的处理效果有所差异，耿世锁等人经过研究后发现，隔油池采用斜板形式处理，与常规屏楼隔油池相比，作业效果较好。吕炳南等人在石油废水处理分析中提出，及时进行隔油池的改造处理，可稳定提高石油化工废水的处理能力，降低废水中污染物含量，含油量降低到10～15mg/L，可保证石油化工废水处理技术等满足最终要求，优化效果较好。

1.3 气浮法处理石油化工废水

石油化工废水处理技术中，气浮法主要是借助微小气泡进行废水内部悬浮物的吸附处理。石油化工废水处理中，絮凝后，内部会含有大量的悬浮固体颗粒，借助气浮法便可完成石油化工废水的处理，悬浮物比例会有所下调，从而深层次进行废水污染物的处理。陈卫玮等人借助涡凹气浮系统完成了石油化工废水的处理，处理后，污染物可有效去除，实现污水处理能力的提升。朱东辉等人研究后发现，废水处理中可借助旋切气浮法进行处理，可快速去除废水中的废油类物质，提高了处理效率。肖坤林等人借助单级气浮技术、多级板式塔技术结合的方法，建立了两级气浮处理装置，该技术可快速完成废水中含油量的控制，达到废水处理技术升级的新目标。

1.4 吸附法处理石油化工废水

石油化工废水的处理中，吸附法是较为常见的方法。该方法主要借助活性炭完成污染物的吸附，从而确保污染物含量得到有效控制。一般情况下，吸附法需要结合絮凝法、氧化法共同使用，可保证废水中的污染物去除效率明显增加。需引起重视的是，活性炭的使用可能会导致二次污染，增加污水处理难度。新时期，社会快速发展，诸多吸附材料逐渐出现在市场中，合理降低了二次污染程度。季凌等人借助纤维活性炭技术完成了石油化工废水的吸附处理，试验结果表明，活性炭在废水处理中使用较为受限，对部分污染物无法起到良好的去除作用，可考虑活性炭结合其他物质共同使用，以期提高废水处理效率。

2 生物法处理石油化工废水

当代生物科学技术的发展较为迅速，在石油化工废水中具有较为广泛的应用。生物法进行石油化工废水处理期间，一般是借助微生物完成处理，以期降低石油化工废水中的好氧、厌氧生物。

2.1 降低好氧生物含量

石油化工废水处理技术中，好氧生物处理技术是废水处理技术中较为常见的方法。应用中，需结合废水中污染物种类、污染物含量等进行分析。比序批式间歇活性污泥去污方法具有良好效果，可快速去除废水中的好氧生物。彭永臻等人的研究表明，连接两个活性泥去污系统，并在不同阶段加入合适的试剂，便可有效提升废水处理效率。此外，借助生物接触氧化法，可在生物滤池基础之上进行合理处理，属于新兴生物膜法。该方法包括生物滤池、活性污泥两种方法的优点，适应变化能力较高，一般不会出现污泥碰撞问题。且占地小、污泥产量低、处理方式极为灵活，在工程操作中较为适用。但是该方法不适合于高负荷条件，必须考虑防堵塞问题，需避免后生动物瞬时大块脱落的负面作用，可能会影响出水水质，如轮虫类。

2.2 降低厌氧生物含量

石油化工废水中厌氧生物处理成本较低，同时，厌氧生物处理后，还可将其产物当作能源进行使用。主要操作原理是，针对厌氧生物进行培养，确保石油化工废水中的厌氧生物逐步降解、发酵。工程实践中，厌氧生物种类不同、含量不同，相应的处理手段也会有所差异。最终处理方法的选择需结合实际情况方可确定。

2.3 组合工艺分析

考虑到石化废水中的污染物种类较多，包括生物抑制物质，且水质极为复杂，仅采用好氧处理或厌氧处理可能无法满足工业需求。为了保证废水达到排放标准，可合理结合上述两种工艺方法。邹茂荣等人借助水解酸化、好氧生物处理、曝气生物滤池联用的HOBAF方法，可明显提升废水处理效率，出水水质良好，氨氮去除率高达73.4%、油和硫化物的去除率高达90%。陈美荣等人采用“缺氧-兼氧-好氧”的二级生物处理工艺，缺氧借助水解酸化处理，好氧采用接触氧化法，运行效果良好，可应用于石化废水的处理。

3 化学法处理化工废水

化学法进行废水处理中，主要原理是借助化学反应使得废水中的污染物得到去除、转化。该方法的优势在于，比生物法处理效果更优，且可控性强，在废水处理中可随时进行有效监测。

3.1 臭氧化处理石化废水技术

该方法在当下工业中具有较为广泛的应用，包括环境治理、化工工业等方面。臭氧化废水处理技术主要借助臭氧当做氧化剂，针对废水进行净化、消毒处理。该项技术应用后，可快速降低废水中金属离子等污染物的含量，与其他去污技术相比更具优势。

3.2 化学沉淀法处理石化废水技术

该方法处理废水污染物是较为传统的模式。主要原理是：将可溶性化学试剂添加到废水当中，保证其与废水中的无机污染物发生化学反应，反应生成沉淀物。及时在污水中进行沉淀物的分离，可保证污水得到快速净化。

3.3 其他氧化法处理石化废水技术

当下，存在一些较为新颖的废水处理方法，对废水中有机物的去除具有良好效果。该方法主要原理是，借助强氧化剂使废水中的污染物得到快速分解，保证其降解成简单的无机物，同时还可保证污染物被氧化成为不溶于水的物质，分离后使废水得到净化。

(1)光氧化。当水样内部存在氧化剂、半导体粉末催化剂的情况下，外界光照射后，可促进形成多种自由基、活性基，从而保证水中有机物得到高效分解。包括光化学氧化、光催化氧化。后者在不饱和有机物、芳烃类化合物的降解处理中更具处理优势，反应稳定、条件吻合，不会形成二次污染。对废水处理不会存在明显的选择性，人工光源、日光等均可应用于光解处理，合理联合其他技术，便可提高该方法应用的合理性，该技术的主要发展方向包括光电催化氧化、光热催化氧化。影响因素包括光照强度、酸碱度、氧气浓度等。

(2)湿式氧化。该方法包括湿式空气氧化(WAO)、催化湿式氧化(CWO)。其中WAO技术一般是高温高压条件下进行，借助空气、纯氧系统当做氧化剂，及时进行有机物的氧化分解处理，保证其逐步分解为小分子有机物，在毒害作用较强的污染物、高浓度污染物、难降解污染物中较为适用。具有压力温度稳定性高，反应速度快、处理效率高、二次污染问题小的优势，同时还可进行能量、物料方面的回收。CWO主要是高温高压、催化剂环境下，及时将有机物进行氧化分解，分解产物一般是二氧化碳、水、氮气等无害物质。该方法具有WAO的优势，同时还具有反应时间更短、转化效率更高的优势，但催化剂活性、环境酸碱度等影响作用较大。

3.4 絮凝法处理石化废水技术

石化废水处理技术中，絮凝法是较为常见的方法，其主要工作原理：借助絮凝剂破坏胶体中的稳态性，并逐步形成絮凝状物质，从而保证石化废水得到净化处理。该方法使用中，可快速去除石化废水中的有机物。工程项目使用中，需合理控制絮凝剂的用量，要结合具体情况进行选择，规避絮凝剂用量不当等导致的负面影响。

4 结语

为符合节约资源、保护环境，“人与自然和谐发展”的要求，石油化工企业必须重视石油废水的处理。一是尽量推广清洁生产。从源头出发进行管理，开展循环经济，降低污染物产生比例。二是开展废水资源分类处理。将污染程度较低的水，如中水、锅炉水等，进行回收处理，力求提高水资源重复利用率。三是强化末端治理。对无回收价值的废水，采用经济高效的处理方法，确保达标排放。实际应用中，必须加强多种措施，综合治理。如采用隔油、絮凝、吸附等多种方法的结合，保证组合后达到高效实用的目标。一般采用物化法进行预处理，厌氧加好氧进行二级处理，回收后要再次进行吸附、膜分离处理。业内相关人员要积极进行高效、经济、节能技术的研发，保证不同工艺的有效结合，这也是石油化工废水处理技术的未来发展方向。