• 168.00 KB
  • 2022-04-22 11:24:24 发布

科技文献检索:中国石油炼油污水处理研究综述

  • 24页
  • 当前文档由用户上传发布,收益归属用户
  1. 1、本文档共5页,可阅读全部内容。
  2. 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,可选择认领,认领后既往收益都归您。
  3. 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细先通过免费阅读内容等途径辨别内容交易风险。如存在严重挂羊头卖狗肉之情形,可联系本站下载客服投诉处理。
  4. 文档侵权举报电话:19940600175。
'《科技文献检索》课程论文课程号:6206601010中国石油炼油污水处理研究身份成绩组长组员组员组员任课教师:李文波完成日期:2013年12月17日 目录1.选题分析32.资料整理与课题小组分工情况33.综述正文63.1炼油污水处理的相关概念63.1.1我国的水资源现状分析63.1.2炼油废水73.1.3我国石油炼油废水的特点[2]73.1.4炼油污水主要污染成分73.2国内外炼油污水处理现状83.2.1炼油污水处理常规方法介绍83.2.2国内其他几种在炼油污水处理方面广泛运用的技术133.3炼油污水处理的部分前沿工艺研究153.3.1气浮/生化工艺163.3.2CASS+BAF工艺[17]163.2.3包埋法固定UBD菌处理炼油污水工艺[19]173.3.4BAF和MBR在石化废水深度处理中的应用[20]184.自我总结225.互评结果236.附件24 1.选题分析一、研究主题:中国石油炼油污水处理二、课题分析炼油化工企业是我国工业用水大户,并且因其水质复杂、波动频繁等原因,给污水处理带来较大困难,炼油企业一般采用隔油、气浮、生化以及深度处理的方式进行污水治理,以使出水水质可以达标排放或者进行污水回用。但是随着水质的不断恶化和污水水量的增加,传统的炼油污水处理工艺流程已不能满足当前科学发展观的要求。高效、稳定的新型替代技术有待开发。三、文献语种、类型:中英文期刊论文、会议、专利四、检索工具:CNKI、维普、万方、ACS(美国化学学会期刊)、SpringerLink全文图书、期刊检索平台等数据库五、检索手段:布尔逻辑检索、词组检索、截词检索、字段检索等六、文献数量:中英文论文各10~20篇七、关键词中文检索词:炼油污水回用深度处理生化法除油工艺外文检索词:oilrefinery;sewage;advancedtreatment;biochemicalprocess;degreasingprocess;technology;rate八、学科归属:工科2.资料整理与课题小组分工情况我们组的收集的资料的来源主要是CNKI、维普、万方、超星数字图书馆以及西南石油大学图书馆,因为关于炼油污水相关概念的书籍只有一本《炼油污水过滤技术概述》,因此我们主要的资料还是来自CNKI、维普、万方等数据库和其他一些像百度百科等网上资源,其中最主要的是利用CNKI收集了大量的期刊论文。这些论文主要分为两类,一类是概述性的论文,主要从整体上对国内炼油污水技术进行了归纳整理,然后我们筛选了几篇,进行了仔细的分析比较,进而去粗取精,对这部分内容进行了严谨的考察和认真的综合,最 终得到的结果是较完整和准确的。然后我们又对新近的一些具有创新的还有待实践的工艺进行了收集,挑选了几个典型的可行性高的工艺进行了较详细的描述。从整体上来说,我们资料较丰富,从不同层面不同渠道进行了较全面的收集,然后也各有侧重,按照我们的整理思路,很清晰地呈现出我们的构思,对整个炼油污水处理技术有相对全面也不乏我们组独有的特色。小组时间安排表日期时间内容上午下午12月12日我们主要对所选题目进行分析,对相关概念有初步的认识我们对分组细节进行了讨论和安排12月13日我们首先决定了收集资料的范围,列了我们的题目的提纲,然后一起进行了讨论我们对各自阅读的资料进行了讨论、比较,对整理思进行了一些修正12月14日我们正式分成两组,一组进行资料的收集、整理、扩充和完善,另一组进行文档的排版,相关细节的完善12月15日我们对各自在工作中遇到的问题进行了阐述和讨论,然后找到相应的解决办法12月16日各自继续进行各自的工作,有问题了一起讨论解决或咨询其他的人12月17日资料整理好了,排版弄好了我们对最终结果一起进行了阅读,查漏补缺,作最后的完善 小组分工情况总体情况分组情况人员组分工情况个人分工情况备注我们四人一起进行了对题目的分析讨论,各抒己见,对该题目有共同的总体认识,并对接下来的工作都有了各种的基本思路及行动指南,然后结合各自的特长进行了分组分工第一组潘娟两人一起进行对整个综述的版面进行规划,对文章结构进行合理安排,对各组员的问题进行收集整理,以便集中讨论解决主要完成文章第一、二部分的内容,即选题分析和分工情况整理我们在做各自的工作的同时注重了及时讨论大家遇到的困难和问题,找到解决办法,然后在最初分工不是很合理的情况下及时调整,最后合作融洽,圆满完成任务汪倩主要完成第四、五部分的内容,即个人、分组小结,以及联系其他组完成小组互评第二组曾静两人一起行对综述的主体部分进行了编写,从最初的资料收集,到整理思路的调整,到具体的排版和资料的去粗取精主要完成第二部分收集资料的部分以及文档打印马张燕主要提出合作方案供大家参考,以及第二部分整理排版的部分 3.综述正文内容提要:此文我们主要针对“中国石油炼油污水处理研究”的资料进行归纳整理、分析提炼出近年来的中国炼油污水常用的处理方法和炼油污水处理技术的发展趋势以及新近的处理工艺。从总体上介绍了国内炼油污水的常规处理方法,以及其他一些广泛运用的技术,并罗列了几个新近正在研究的处理工艺,从宏观上对国内炼油污水处理技术有一个比较好的概括和提炼,就炼油污水处理有一个比较清晰的认识外还提供了一些创新的思路。关键词:炼油污水refinery(waste)water、污水处理sewagedisposal、技术研究technicalstudy正文:前言:此篇综述是为了将近年来国内对石油炼油污水的处理技术进行总结归纳,让读者对此主题的相关内容有一个广泛深刻的理解。首先我们对我国炼油污水处理现状和相关概念进行了描述,分析了我国的水资源现状,我国石油炼油污染的特点以及组成,让读者对此有初步的印象及了解;其次我们对各种处理方法进行介绍和比较,着重整理目前国内炼油污水常规处理方法,同时也介绍了一些常规方法以外比较常用的方法,让读者在选择处理方式的时候,能有一个较好的对比;其次我们对该领域的前沿技术进行了归纳整理,提炼了几个比较有借鉴意义是处理工艺,让读者能对炼油污水处理技术的发展趋势有一定的了解。3.1炼油污水处理的相关概念3.1.1我国的水资源现状分析 水资源的问题是当今世界备受关注的问题,对于我们国家来说,是世界上水资源最缺乏的国家之一,同时我国的水资源也受到不同程度的污染,不断降低理论水资源利用的工能。而且水资源的浪费又很严重,我国工业产品用水量一般比发达国家高出5-10倍,发达国家的水的重复利用率一般都在70%以上,而我国只有20%-30%;此外,还面临着严重的污染,近50%的重点城镇水源不符合饮用水的标准。水资源短缺也影响着我国的可持续发展的进度,根据我国水资源短缺的现状以及借鉴其他国家解决类似问题的经验,要解决我国水资源短缺的问题必须开源节流,开发新的供水来源[1]。3.1.2炼油废水炼油厂排出的废水主要是含油废水、含硫废水和含碱废水。含油废水是炼油厂最大量的一种废水,主要含石油,并含有一定量的酚、丙酮、芳烃等;含硫废水具有强烈的恶臭,对设备具有腐蚀性;含碱废水主要含氢氧化钠,并常夹带大量油和相当量的酚和硫,pH可达11~14。3.1.3我国石油炼油废水的特点[2]中国石油中的重质油和含硫原油相对密度大,加大了化学加工工艺的难度,加工过程中产生的废水成分复杂、排污量多,废水处理难度大。国外炼油厂每加工1t油产生0.5~1.0t废水,而我国每加工1t油产生0.7~3.5t废水,按现在的发展速度,2010年原油加工量将达3.5亿,t届时仅炼油厂水就达2.45~12.25亿t。全国有大型炼油厂80家以上,中小炼油厂不计其数,据国家环保局统计,真正达到规定排放标准的不超过50%。中国属水资源严重短缺的国家,人均水资源不足世界平均水平的1/4。水资源的严重短缺和环境因素制约着我国炼油企业的进一步发展,但也为炼油厂污水深度处理技术的发展提供了一定的机遇。3.1.4炼油污水主要污染成分炼油污水是由原油炼制、加工及油品水洗等过程中产生的污水汇集而成的,污染物的种类较多,是一种集悬浮油、乳化油、溶解性有机物及盐于一体的多相体系,主要污染物包括石油类、COD、BOD、硫化物、挥发酚、悬浮物以及氨氮等,悬浮物及盐出自电脱盐工艺,油及溶解于污水中的硫化物、酚、氰化物等与原油加工工艺有关。炼油污水主要污染物及排放标准见表3-1。表3-1炼油污水主要污染物及排放标准 污染物质量浓度排放标准石油类20-20010COD10-1200150BOD50-10030硫化物20-601.0挥发酚0.1-0.50.5悬浮物2-100250氨氮4-3025主题:这部分主要从国内炼油污水常规处理方法、广泛运用的技术、新近工艺几个方面进行阐述。3.2国内外炼油污水处理现状目前,国内炼油厂污水是一种难处理的工业废水,一般采用隔油、浮选、生化的处理工艺,绝大多数炼油企业的外排水可以实现达标排放。炼油污水处理技术按处理程度分为一级处理、二级处理和三级处理。一级处理所用的方法包括重力沉降法、浮选法等;二级处理方法主要是凝聚法、生化法等;三级处理方法有吸附法、膜分离法等。炼油厂污水一般经二级处理后就可达到排放标准,因此国内采用三级处理的企业极少。经研究表明,将二级处理后的外排水简单絮凝沉淀后回用作循环冷却水,其微生物黏泥、结垢等问题突出。在国外很多炼油企业的污水处理一般都是采用三或深度处理工艺,其出水水质好,水资源重复利用率高。随着我国炼油企业规模的不断扩大,以及水资源的日益缺乏,为更好解决炼油企业水源紧张问题,研究适宜的污水深度处理工艺使炼油污水循环回用显得尤为重要。3.2.1炼油污水处理常规方法介绍炼油污水因水质复杂、波动频繁等原因,给污水处理带来较大困难,炼油企业一般采用隔油、气浮、生化以及深度处理的方式进行污水治理,以使出水水质可以达标排放或者进行污水回用。3.2.1.1隔油技术隔油池是利用重力沉降原理将油水进行分离,并将污水中可浮性油类物质和沉至底部的污泥去除。在重力作用下,经过一定时间,油水混合物会自动分 离。这是一种最常见、最简单易行的除油方法,对粒径在100μm以上的浮油去除特别有效,一般作为油水分离的预处理操作单元。合理的水力设计和污水的停留时间是影响除油效率的两个重要因素,停留时间越长,处理效果越好。重力沉降法的特点是能接受任何浓度的含油污水,可除去大量的污油。主要设备有立式除油罐、斜板式隔油池及粗粒化除油罐等[3]。隔油池一般分为平流式、斜板式和平流与斜板组合3种工艺,平流式隔油池因结构简单,维护方便,在炼油企业老式污水处理系统中应用较多。近年来,随着斜板式隔油池的发展,其占地面积省,除油效率高的优势越来越明显,有逐渐代替平流式隔油池的趋势[4]。昆明等机务段因受到占地面积的制约,采用斜板隔油法处理含油污水,取得了较好的效果[5]。3.2.1.2气浮技术气浮法是利用混凝的机理去除炼油废水中浮油和乳化油、悬浮物,在水中通入空气或其他气体产生微细气泡,使水中的一些细小悬浮油珠及固体颗粒附着在气泡上,使浮力增大而随气泡一起上浮到水面形成浮渣(含油泡沫层),然后使用适当的除油设备将油除去[6]。主要用来处理含油废水中靠重力分离难以去除的分散油、乳化油和细小的悬浮固体物,对COD也有一定的去除效果。根据产生气泡的方式不同,浮选法可分为加压溶气气浮、叶轮气浮、曝气浮选法、引风空气气浮和电解气浮等,其中应用最多的是加压溶气气浮法。为提高浮选效果,可再向废水中加入无机或有机高分子絮凝剂,即絮凝浮选法, 则对油水分离的效果还会提高。一、溶气气浮溶气气浮是将空气通过加压的形式溶解在污水中,经过常压释放后产生微小气泡,并将杂质从水中分离出来的一种工艺。溶气气浮分为全溶气气浮、部分溶气气浮和部分回流溶气气浮3种,其中全溶气气浮因能耗高,乳化油产生量较大,应用比较少。另外两种气浮工艺目前在部分炼油企业已经广泛应用,该技术经过加压溶气释放后产生的气泡较小且比较均匀,气浮效果较好,另外管理和维修也比较简单,受到企业的一致好评。大庆石化炼厂采用的SUPR-DAR溶气气浮工艺效率高,运行平稳、费用低,维护方便,取得了较好的使用效果[7]。二、涡凹气浮涡凹气浮为散气气浮法中的一种,通过叶轮在水下高速旋转,形成真空区域,将输入的空气打散成微气泡,形成气浮效果。涡凹气浮不需要压力溶器和空气压缩机,相对于溶气气浮具有投资省、能耗低、操作和维修方便的特点,该工艺近年来迅速发展并在很多企业推广应用,但一些厂家反映该类装置在使用过程中运行不够稳定,处理效果偶尔会出现波动,需要与溶气气浮串联使用。三、气浮滤池气浮滤池是将气浮和过滤一体化的工艺,在气浮池下部设置过滤层及反冲洗系统[8],直接将气浮后的污水进行过滤,在一套设备中气浮和过滤同时进行,可以节省占地面积,优化工艺流程。其中达斯玛公司的气浮滤池技术就是将部分溶气气浮与多介质滤池技术相结合,在一套设备内部气浮和过滤同时进行,目前在大连石化和呼和浩特石化已经成功应用,该技术为全自动控制,处理效果好,已经得到了很多企业的认可。3.2.1.3生化技术生化法是利用微生物的生物化学作用,将复杂的有机物分解为简单物质,将有毒物质转化为无毒物质,使污水得到净化。生化法只对可生物降解的有机化合物有效。对污水进行清污分流、污污分流的分质处理,采用生化技术或膜技术对炼厂达标外排污水进行适度处理,使之符合循环水补水的要求;同时,积极开发先进的循环水处理技术,以避免出现设备腐蚀、结垢和微生物繁殖增加等问题。根据微生物在污水中的存在状态, 生化法又可分为活性污泥法和生物膜法。活性泥法在国内外炼油厂中被广泛应用,该法处理效率高,基建费用较低,但要求较高的管理技术水平,运行费用较高。由于活性污泥法处理的效果好,因此主要用于处理要求高而水质稳定的污水。生物膜法与活性污泥法相比,生物膜附着于填料载体表面,使繁殖速度慢的微生物也能存在,从而构成了稳定的生态系统。但是,由于附着在载体表面的微生物量较难控制,因而在运转操作上灵活性差,而且容积负荷有限。根据氧气的供应与否,生化法可分为好氧生物处理和厌氧生物处理。好氧生物处理是在有游离氧(分子氧)存在的条件下,好氧微生物降解有机物,使其稳定、无害化的处理方法。厌氧生物处理主要经历酸性发酵和碱性发酵阶段。酸性发酵阶段将复杂的高分子有机化合物在产酸细菌的作用下降解成低分子的中间产物,并放出能量。此阶段称为酸性消化期,主要是分解碳水化合物,产生有机酸,溶液pH下降;有机酸和含氮化合物开始分解后,进入酸性衰减期,pH上升,同时释放出硫化氢等恶臭气体。碱性发酵阶段,pH继续上升,产生甲烷、二氧化碳、氨等气体。20世纪60年代,厌氧处理工艺得到了广泛重视,相继出现了一批现代高速厌氧消化反应器,如:厌氧接触器、厌氧滤池(AF)、上流式厌氧污泥床(UASB)反应器、厌氧流化床(AFB)、厌氧附着膜膨胀床反应器(AAFEB)等[9]。这些现代高速生物反应器具有水力停留时间短、有机负荷大、处理效率高、能耗低、产泥量少、应用广泛等优点。目前,厌氧工艺已开始大规模地被应用于炼油污水处理,但由于单一的废水处理方法存在其优缺点,同时炼油所产生的污水成分复杂,水质变化大,因此,单一工艺处理无法实现污水的达标排放。好氧法与厌氧法优缺点对比见表3-2。表3-2好氧与厌氧法特点比较方法优点缺点好氧法1.反应速度快2.好氧设备简单3.运行特性稳定1.系统必须耗费能量,运行费用高2.主要产物是剩余的微生物,产生大量二次污泥厌氧法1.产生污泥量少2.不需另加氧源,运行费用低3.可以甲烷形式回收利用1.生化反应速度慢、出水水质差2.运行稳定性差、操作复杂3.反应器容积较大一、曝气池 曝气池是利用活性污泥法进行污水处理的一种装置,主要由池体和曝气系统组成。该工艺结构简单,操作方便,上世纪七八十年代在炼油企业已经广泛应用。但是随着炼油行业的快速发展,曝气池占地面积大、停留时间长的缺点逐渐显现,处理后水质达标困难,原有的曝气池工艺已经不能满足企业发展的要求,需要技术升级或者扩容改造。二、氧化沟氧化沟是曝气池的一种改进工艺,通常采用封闭环流沟渠形式,通过在装置内部设置不同的沟道,将氧化沟分为Carrousel氧化沟、交替工作氧化沟和Orbal型氧化沟[10]这3种工艺各有自己的优点,目前在炼厂应用比较多的为Carrousel氧化沟,该工艺脱氮效果好,运行稳定,抗冲击能力强,相对于曝气池可节省占地面积,受到了污水治理工作者的青睐。三、曝气生物滤池曝气生物滤池为生物膜法的一种工艺,滤池内部有曝气装置和生物滤料,该滤料不仅可以过滤杂质,其上部所生长的生物膜可以进行生物氧化反应。该技术占地面积小,处理效果好,抗冲击能力强,但因总体生物量相对较少,系统污水处理负荷较低,并且需要反冲洗,比较适合对浓度较低的污水进行处理或预处理。白琴等采用曝气生物滤池处理接触氧化后的炼油污水,有出水水质好、占地面积省、抗冲击能力强、运行费用低等优点[11]。四、生物流化床生物流化床是一种气、液、固并存,且处于高速湍流流化状态,使反应器内传热、传质、动量传递效率增强。反应器内部有固体载体,载体上附着生物膜,又有活性污泥菌胶团的共存,是一种活性污泥法与生物膜法相结合的新型高效反应器形式。具有占地面积小、操作费低,产泥量少,使后续的固体废弃物处理费用减少等特点。该技术工业化目前还处在研发阶段,洛阳石化工程公司已经完成了炼油污水处理工业试验,达到了较好的效果[12],应用前景广阔。3.2.1.4深度处理某些企业的污水经过隔油、浮选、生化处理后,仍然不能达到排放或者回用的要求,在后续增加了氧化、过滤和膜分离装置[13] ,对生化后的水进行深度处理,以使水质能够满足更高要求,该技术在缺水的地区应用比较普遍。其中氧化技术应用比较多的为臭氧氧化和fenton试剂法,过滤技术中流砂过滤器在很多炼厂使用,膜分离技术应用比较多的主要有反渗透、超滤和微滤。朱炜等在茂名石化炼油分部采用陶粒过滤和超滤相结合工艺,对生化后的污水进行深度处理,出水水质好,运行平稳[14]。李亮等采用臭氧催化氧化技术处理炼油废水反渗透浓水,处理后水质达到国家一级标准[11]。污水深度处理和回用,一方面可以降低污染物的排放总量,减少对环境的危害;另一方面,可以提高水资源的重复利用率,节约大量的新鲜水和费用,降低生产成本的同时可以起到更好缓解地区缺水的实际状况。3.2.2国内其他几种在炼油污水处理方面广泛运用的技术3.2.2.1过滤法过滤法是将炼油污水通过设有孔眼的装置或通过由某种颗粒介质组成的滤层,利用其截留、筛分、惯性碰撞等作用使污水中的悬浮物和油分等有害物质得以去除。过滤法设备简单、操作方便、投资费用低。但随运行时间的增加,压力降逐渐增大,需经常进行反冲洗,以保证正常运行。3.2.2.2磁化法磁化法是将磁种投入炼油污水中,利用含有磁种的废水絮绒体与水中其他物质的磁性差异来达到分离的目的。按磁场类型可分为永磁分离、电磁分离和超导磁分离,按结构原理可分为磁凝聚分离、磁盘分离和高梯度磁分离,按工作方式可分为连续式或间歇式分离。常用的磁种是商品磁粉。目前磁化法已引起了很多学者的兴趣,寻找廉价的磁种以及将此种方法与其他方法相结合成为此种方法的研究热点。3.2.2.3膜分离技术膜分离技术处理含油污水是利用膜的选择透过性达到分离和提纯的目的,它利用微孔膜将油珠和表面活性剂截留,主要用于除去乳化油和某些溶解油。乳化油处于稳定状态,用物理方法或者化学方法很难将其分离,用膜分离技术可以取得很好的效果。炼油污水处理过程中,影响分离效果的因素众多而复杂, 除了要选择适合的膜进行污水处理外,操作工况(压力、时间)、温度、污水成分、污水性质等对处理结果有很大的影响。常应用于炼油污水处理的5种膜分离技术为反渗透(RO)、超滤(UF)、微滤(MF)、电渗析(ED)和纳滤(NF)。膜分离技术关键在于膜的选择,膜材料包括有机膜和无机膜两种。常见的有机膜有醋酸纤维膜、聚砜膜、聚丙烯膜等,常用的无机膜有陶瓷膜、氧化铝、氧化锆、氧化钛等[15]。用膜分离技术处理炼油污水的过程中,在长时间的运行后,污水中被截留的颗粒、胶粒、乳浊液、悬浊液、大分子和盐等会在膜表面或膜孔内吸附、沉积,从而造成膜孔径变小甚至堵塞,即产生了膜污染,膜污染会使膜通量下降,影响分离效果。目前,膜污染被认为是膜分离技术处理炼油污水过程中最重要的限制因素。大量研究表明,膜污染主要与膜材料和分离体系的性质有关。3.2.2.4吸附法吸附法是利用多孔固体吸附剂对炼油污水中的溶解油及其他溶解性有机物进行表面吸附。最常用的吸油材料是活性炭,而高吸油树脂作为一种新型环保材料,因其具有吸油倍率大、保油能力强和后处理方便等优点,成为一种极具发展潜力的吸油材料。活性炭不仅可以吸附污水中的分散油、乳化油和溶解油,同时也可有效地吸附污水中的其他有机物。但吸附容量有限(对油一般为30~80mg/g),且成本高,生困难,从而限制了它的应用。煤灰、稻草、陶粒、木屑、改性膨润土、磺化煤、碎焦炭、有机纤维、吸油毡、石英砂等也可用作吸油材料。吸油材料吸油饱和后,根据具体情况,再生重复使用或直接用作燃料。高吸油树脂多是用长侧链烯烃为单体聚合而成的低交联度共聚物,根据合成单体的不同可把吸油树脂分为两类,一是丙烯酯类树脂;二是烯烃类树脂。高吸油树脂在处理含油量较少甚至痕量油废水时,具有无可替代的优势,在一些非常复杂体系的分离方面,其作用更加明显。3.2.2.5超声波法20世纪90年代以来,国内外开始研究将超声波应用于水污染控制,尤其是废水中难降解有毒有机污染物的治理,并取得了一定进展。超声波是一种高频机械波,由一系列疏密相间的纵波构成,并通过液体介质向周围传播,其频率一般在(2*104)~(5*108)Hz之间, 具有能量集中、穿透力强等特点。超声波对有机物的降解并不是来自声波与有机物分子的直接作用,其动力来源是声空化。当声能足够高时,在疏松的半周期内,液相分子间的吸引力被打破,形成空化核。空化核的寿命约为0.1µs,它在爆炸的瞬间可以产生大约4000K和100MPa的局部高温高压环境,并产生速度约110m/s具有强烈冲击力的微射流,这种现象称为超声空化。这些条件为在一般条件下难以实现的化学反应提供了一种非常特殊的物理环境,打开了化学反应的通道,足以使有机物在空化气泡内发生化学键断裂、水相燃烧、高温分解或自由基反应。当超声波通过含油污水时,造成微小油滴与水一起振动。但由于大小不同的粒子具有不同的相对振动速度,油滴将会相互碰撞、黏合,使油滴的体积增大。随后,由于粒子已变大,不能随声波振动,只能作无规则运动,最后水中小油滴凝聚并上浮,油水分离效果良好。超声处理乳化油污水时,必须先通过实验,以确定最佳的声波频率,否则可能出现超声粉碎效应,影响处理效果。含油污水经超声波装置处理后,由分步沉降工艺分离油珠等黏度较大的颗粒。超声波工艺处理流程:净化水二次沉降一次沉降超声波处理含油污水3.2.2.6絮凝法絮凝法又称凝聚法,是向污水中投加一定比例的絮凝剂,在污水中生成亲油性的絮状物,使微小油滴吸附于其上,然后用沉降或气浮的方法将油分去除。常用的絮凝剂分为无机絮凝剂和有机絮凝剂,其中无机絮凝剂主要是铝盐和铁盐,但传统的铝盐和铁盐絮凝剂,投加量大、污泥产生量多,逐渐被近年来出现的高分子絮凝剂取代。无机高分子凝聚剂如聚合硫酸铁、聚合氯化铝等,有机高分子凝聚剂如聚丙烯酰胺、丙烯酰胺与丙烯酸钠共聚物等,具有用量少、效率高的特点,并且受pH限制小。3.3炼油污水处理的部分前沿工艺研究这一部分主要介绍一些炼油污水处理的方式 3.3.1气浮/生化工艺炼油废水处理工艺流程:调节隔油池粗隔油池格栅井炼油废水生化沉淀池A/O池二级气浮池一级气浮池达标排放监测池混凝沉淀池含油废水首先经过机械格栅拦截大块杂物,经粗隔油池拣油后,再经提升泵房提升至调节除油罐。除油罐对废水中的污油和固体颗粒均有一定的去除作用。除油罐的出水自流进入气浮除油阶段,该阶段分为两级,一级采用涡凹气浮,二级采用部分回流加压溶气气浮。废水通过以上物化处理后,基本完成除油任务,同时有20%~30%的有机污染物也得到去除,随后进入生化处理阶段。在生化处理阶段,废水首先进入合建式曝气池,通过微生物的氧化分解,去除一部分有机物。COD、挥发酚等指标在一定程度上得到降低。曝气池出水COD基本控制在300~600mg/L,挥发酚控制在10mg/L以下,为接下来的A/O工艺的二段生化处理阶段提供良好的预处理条件。A/O工艺为深度处理阶段,进一步去除COD和NH3-N[16]3.3.2CASS+BAF工艺[17]炼油污水处理通常经历3个阶段:第一阶段采用重力沉降分离除油和气浮除油,称为“物化段;第2阶段采用生物活性污泥法、生物膜法等来降解有机污染物,称为“生化段”;第3阶段采用污泥脱水处理物化段和生化段产生的油泥、浮渣及剩余污泥,称为“3泥段”。此工艺物化段以平流斜板隔油+1级涡凹气浮+2级溶气气浮工艺组合为中心,生化段以CASS(循环式活性污泥法)+BAF(曝气生物滤池)为核心,3泥段采用污泥浓缩+机械脱水。一、平流斜板隔油池。平流斜板隔油池主要由前段平流隔油池和后段斜板隔油池组成,其作用是去除污水中的浮油和固体颗粒。污水在池内平均停留时间为2 h,通过平流及斜板两阶段隔油后,出水中的油分降至60mg•L-1以下。二、水解酸化池。污水进入生化段后首先需要水解酸化。在厌氧状态下,通过微生物的水解酸化作用,将污水中非溶解态的高分子有机污染物降解为较小分子物质,提高污水的可生化性。同时,在池中投加Na2CO3溶液调整污水的pH,为后续的好氧生化处理创造条件。三、循环式活性污泥系统(CASS)。循环式活性污泥系统(CASS,Cyclicactivatedsludgesystem)是该炼油厂污水处理的首要核心构筑物。CASS工艺是序批式活性污泥法(SBR)的改进形式。该工艺在不设缺氧混合阶段的条件下,能高效地进行硝化和反硝化,达到深度去除氮的目的。CASS池前段为生物选择区,后段为主反应区,集曝气和沉淀于一体。在主反应区末端设置可升降的滗水器,4座CASS并联周期运行,实现了连续进水、连续排水工况。安装在主反应区侧壁的水力推进器,促使污水以推流方式前进,确保消化-反硝化和生物除磷同步进行。同时,CASS池采用部分污泥回流至生物选择区,经过生物选择器后污泥的沉降性能明显提高。CASS池共设4座,主要设计参数为:污泥的BOD5容积负荷0.13kg·kgMLSS-1·d-1;污泥的COD容积负荷0.24kg·kgMLSS-1·d-1。运行时控制供氧强度以及曝气池中溶解氧浓度,保持活性污泥絮体的外周处于好氧环境进行硝化过程。由于控制池中溶解氧浓度,氧在污泥絮体内部的渗透传递作用受到限制,而较高的硝酸盐浓度(梯度)则能较好地渗透到絮体的内部,因此在絮体内部能有效地进行反硝化过程。国内已建CASS池的运行监测数据也证明硝化和反硝化同步作用[18]。3.2.3包埋法固定UBD菌处理炼油污水工艺[19]包埋法固定化工艺流程见图1。采用质量分数为6%硼酸、2%氯化钙、0.5%无水硫酸钠作为交联剂。将凝胶剂通过直径为2.0mm的注射器,以恒定速度滴到交联剂中,以形成球型颗粒,并在交联剂中浸泡24h(即固化时间为24h),再用清水冲洗,无菌水浸泡24h。 PVA+SA+活性炭+菌液混合搅拌滴加至交联剂中固化24h,呈球形清水冲洗,无菌水浸泡24h结论:(1)选取聚乙烯醇作为凝胶剂,海藻酸钠和活性炭作为助凝剂,采用凝胶包埋法固定化菌种,适宜的凝胶液质量配比为:凝胶剂PVA为5%、助凝剂SA为0.5%、助凝剂活性炭为1%。(2)固定化颗粒对COD和石油类物质的去除率均高于游离菌种和无菌小球。(3)固定化小球具有良好的机械强度、弹性、渗透性等物理性质,可以重复利用并保持良好的活性。3.3.4BAF和MBR在石化废水深度处理中的应用[20]工艺流程简图本试验装置采用长宽高分别为310m、211m和212m的水池作为反应容器,底部装有4个微孔曝气头,利用空气泵进行曝气,曝气量为15~30m3/h,溶解氧浓度为215~410mg/L。在曝气头正上方012m处安装抽吸式外压中空纤维膜膜生物反应器,中空纤维膜材料为PVDF(聚偏氟乙烯),孔径为011μm,设计膜通量为40L/(m·h),平均污泥浓度(MLSS)为6166S/L,气水比为16∶1,跨膜压力为01016~0102MPa。在池中填入占总体积1/5~1/3的柱状填料,填料表面在装置运行初期挂一层均匀的生物膜[21]。 经过一级处理后的污水经泵提升到反应器中,和柱状填料充分混合,在微孔曝气的作用下,填料在池中下半部分呈沸腾状分布。污染物在好氧条件下被附着在填料中的生物分解转化,污水中BOD在异氧菌作用下被氧化为二氧化碳和水,经过反应后的混合液通过中空纤维膜,水中大分子难降解成分在膜生物反应器被特效菌降解,有机物的降解效率在此被提高[22]。滤液从中空纤维膜中被抽出送到清水池,无须二次沉淀就可以作为循环水使用。总结:随着炼油技术的不断提高,加工能力扩大和原油性质的变化,特别是进口原油和高硫原油的增加,炼油废水的处理技术的难度将继续存在。目前我国传统的炼油污水处理工艺流程已不能满足当前科学发展观的要求,对于复杂的炼油污水而言,采用一二种工艺技术加以处理就可以满足排放与回用要求的想法已变得不切合实际。在实际应用中,必须综合考虑污水的物理化学性质和各种操作影响因素,根据具体情况,提出切实可行的组合工艺方案以解决实际问题。今后炼油污水处理技术的发展趋势主要集中在改进现有技术及工艺的同时,开发新型的处理方法及系统,利用几种方法联合分级应用,以尽量避免各方法的局限性,发挥各处理单元的相对优势;并加强除油机理的研究,为提高炼油污水处理效率及降低处理成本提供理论基础。参考文献:[1]江陵,张昕.对炼油企业污水处理技术的研究[J].中国石油和化工标准和质量, 2013,9:96.[2]王俊艳.炼油污水处理方法的论述[J].化工中间体,2009,32(11):39-42.[3]张莉红,王慧欣,王海霞.炼油污水处理技术发展研究[J].生产与环境,2008,8(1):30.[4]王光华.斜板隔油沉淀池的设计与应用[J].污染防治技术,1999,12(1):58-60.[5]王锦娜.斜板隔油在含油废水处理中的应用[J].云南环境科学,1998,17(2):54-55.[6]喻朝善,凯山.炼油废水处理系统中浮选工艺技术优化探讨[J].广西轻工业,2008(5):82-83.[7]戴赏菊.高效加压溶气气浮工艺在炼油污水处理中的应用[J].石油化工环境保护,2006,29(2):26-27.[8]陈霞龄,宋一乐等.岩体相似材料的研究[J].武汉水利电力大学学报,1997,30(2):6-9.[9]刘韬韬,刘元琴,姜凯.生化法在炼油厂污水处理中的应用[J].工业安全与环保,2007,33(12):10-12.[10]马芳平,李仲奎,罗光福.NIOS相似材料及其在地质力学相似模型试验中的应用[J].水力发电学报,2004,23(1):48-51.[11]白琴,董延军.曝气生物滤池工艺在炼油污水处理中的应用研究[J].现代商贸工业,2008(11):377-379.[12]刘献玲,张建成,曹玉红.生物流化床处理炼油废水工业应用的研究[J].石油炼制与化工,2006,37(1):43-46.[13]张强勇,李术才,焦玉勇.岩体数值分析方法与地质力学模型试验原理及工程应用[M].北京:中国水利水电出版社,2005.[14]陈兴华.脆性材料结构模型试验[M].北京:水利电力出版社,1984.[15]郑亭路,王慧欣.膜分离技术研究与应用[J].广东化工,2008,35(2):30-32.[16]白尚显,唐文俊.燃料手册[M].北京:冶金工业出版社,1994:874-876.[17]张铁,隋许英,苏升坚.CASS+BAF工艺在炼油污水处理中的应用[J],2010,36(2):126.[18]魏永, 闪红光.循环式活性污泥法(CASS)的研究进展[J].辽宁城乡环境科技,2004,24(4):7-10.[19]秦统福,沈本贤,周启欣.包埋法固定UBD菌处理炼油污水工艺研究[J]石油炼制与化工,2010,41(4):68.[20]宋国华.BAF和MBR在石化废水深度处理中的应用[J].石油化工安全环保技术,2007,23(5):56.[21]曹春艳,王明星,张洪林.MBBR与活性污泥法处理石化废水的比较[J].黑龙江科技学院学报,2005,15(6):336~338.[22]朱文亭,颜玲,阎海英等.循环移动载体生物膜反应器的试验研究[J].中国给水排水,2000,16(11):5l~54.4.自我总结知识经验: 一、选题时需要充分考虑小组成员对该课题的熟悉程度和专业知识的掌握情况、是否具有重要的理论和实际意义、与所学专业的关联性,以及资料是否丰富易得二、分工时充分考虑组员的特点,使每个人都参与其中。如有较强的分析、综合能力,对专业知识的掌握有一定的深度和广度的进行资料的分析、评价并提出观点;有较强文字驾驭能力的人进行论文的撰写等。总之,每个成员清楚自己的角色和工作,成员间进行及时的沟通和交流时高质高效完成任务的保障三、通过资料检索,我们得出查全率和查准率各为50%左右为最好,如果一味提高查全率,可能查的很多文献都没有用;反之,如果只提高查准率,可能只检索到很少的文献,造成文献漏检。四、我们学到了CNKI、维普、万方等数据库的应用,了解各个数据库的特点,最重要的就是要抓准关键词,关键词选正确会大大提高检索的速度和质量。也使我们能够更充分地综合利用学校的资源不足:队员间没有形成很好的氛围使每个人自由表达观点;出现分歧时未能及时平衡、解决改进方法:牢记合作的最终目的是更高效地完成任务,而不是一味地证明个人的正确性。有原则的妥协是团队合作的润滑剂。5.互评结果注意互评的对象为整个小组。而非小组中某个人。互评小组需要注明自己的小组号。 互评结果的字数为300-500字。a).资料收集是否完善,准确资料选取具有广度、深度和准确度。以炼油厂污水处理技术的发展为纵线,反映当前课题的进展;又从国内到国外,进行横的比较。阐明炼油厂污水处理的历史背景、现状和发展方向,主题部分代表性强、引用和评述的文献具有科学性和创造性。b).对所收集文献资料是否悉心阅读、整理、分析经过资料的归纳整理和分析比较,该论文对炼油厂污水处理技术的评述更明确、更有层次;对所研究的问题取得的研究成果、存在问题以及发展趋势等进行了系统、全面的评论。c).查询资料时所使用的关键词、学科归属等是否准确论文所选取的关键词使读者对论文内容一目了然,重点突出,反映了当前研究状况。该领域属于注重对理论的运用的工科,学科归类明确。d).课题小组分工情况及时间安排是否合理该小组分工时充分考虑了每个人的优势、劣势,让每个成员在完成任务过程中充分发挥自己的作用,保证了任务的质量;时间安排紧凑,预留出足够的缓冲时间,为高效完成任务提供了保障e).综述正文的展开结构是否合理、内容是否翔实、充分论文采用纵横交错的方式对炼油厂污水处理技术发展情况进行阐述说明,广泛地综合文献资料,全面系统地反映了其发展方向,处处以事实为依据,客观公正地反映炼油厂污水处理技术研究现状。f).综述的格式和字数是否达到要求该论文主要由前言、主题、总结和参考文献构成,层次分明、语言简练、详略得当。以恰当的篇幅综述当前概况,内容新颖而重要,能引起有关读者的兴趣与重视6.附件 编号标题页数1炼油污水处理技术进展32炼油污水处理方法的论述43CASS+BAF工艺在炼油污水处理中的应用34包埋法固定UBD菌处理炼油污水工艺研究35对炼油企业污水处理技术的研究1'