石油化工是以石油作為主要的生產(chǎn)原料，主要是對(duì)石油進(jìn)行裂解、分餾、重整以及合成等化學(xué)處理工藝，在整個(gè)生產(chǎn)加工過(guò)程中會(huì)形成大量的石化廢水，如果處理不當(dāng)就會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。因此，在實(shí)際的石化生產(chǎn)過(guò)程中，要對(duì)石化廢水進(jìn)行科學(xué)合理的分析，并采取有效的處理技術(shù)，進(jìn)而提高對(duì)石化廢水的處理效果，減輕其對(duì)周?chē)h(huán)境所造成的影響，從而有效的避免其對(duì)周?chē)h(huán)境所造成的污染。

   石化廢水特點(diǎn)

   石油化工廢水種類(lèi)繁多，組成復(fù)雜，毒性大，抑制生物降解和濃度高，主要特性如下：

    1、水量大、水質(zhì)復(fù)雜和變化大

    石油化工生產(chǎn)規(guī)模趨向于大型化，生產(chǎn)過(guò)程中需加入各種溶劑、助劑和添加劑，再經(jīng)過(guò)各種反應(yīng)。因此，污水水量大，成份相當(dāng)復(fù)雜。

    2、有機(jī)污染較嚴(yán)重

    石油化工污水所含的有機(jī)物主要是烴類(lèi)及其衍生物。某些石化裝置排出的高濃度的廢液經(jīng)過(guò)焚燒或其他適當(dāng)方法處理后，COD仍然較高。

    3、 污水中含有重金屬

     由于石化生產(chǎn)許多反應(yīng)是在催化劑作用下完成的，一個(gè)大型石油化工廠使用的催化劑可達(dá)數(shù)十種，因此，污水中往往含有重金屬。

    石化廢水組成及來(lái)源

    由于石化廢水中所含有的污染物種類(lèi)非常繁多，導(dǎo)致其中的污染組分也是非常豐富的，根據(jù)不完全的檢測(cè)，可知其中含有油、硫、酚、氰化物、COD、多環(huán)芳烴化物、芳香胺類(lèi)化合物以及雜環(huán)化合物等。

    1、 含油廢水

    主要來(lái)源：工藝過(guò)程與油品接觸的冷凝水、介質(zhì)水、生成水，油品洗滌水、油品運(yùn)輸船壓艙水、循環(huán)冷卻水、油品油氣冷凝水、焦化除焦廢水及受油品污染的地面水。

    2、 含酚廢水

    主要來(lái)源：常減壓延遲焦化、催化裂化及苯酚-丙酮、間甲酚、雙酚A等生產(chǎn)裝置。

    3、 含硫廢水

    主要來(lái)源 ：煉油廠二次加工裝置、分離罐的排水、油品和油氣的冷凝分離水、芳烴聯(lián)合裝置。

    4、 含氰廢水

    主要來(lái)源：丙烯腈裝置、腈綸廠聚合車(chē)間、紡絲車(chē)間及回收車(chē)間排水、丁腈橡膠裝置。

    5、 含醛廢水

    主要來(lái)源：乙醛裝置、維綸抽絲裝置、醋酸乙烯裝置、甲醛裝置等。

    6、 含苯廢水

  　 主要來(lái)源：制苯車(chē)間、苯乙烯裝置、聚苯乙烯裝置、乙基苯裝置、烷基苯裝置以及乙烯裝置的裂解急冷水洗廢水。

    7、 含酸堿廢水

   主要來(lái)源：煉油廠、石油化工廠的洗滌水，成品罐的切水、鍋爐水處理排水及酸堿汞房的排放水。

    石化廢水的危害

　　石化廢水中含有大量的有毒有害物質(zhì)，尤其是其中的某些成分能夠與土壤中的磷、氮元素進(jìn)行緊密的結(jié)合，進(jìn)而導(dǎo)致土壤中的磷、氮元素含量嚴(yán)重不足，從而對(duì)植物的正常生長(zhǎng)造成嚴(yán)重的不利影響。石化廢水中還含有大量的重金屬元素，例如，砷、鉻、鎳、鈹?shù)?，一旦隨著水進(jìn)入到人體內(nèi)就會(huì)對(duì)大大提高癌癥的發(fā)病率，對(duì)人們的身體健康造成非常嚴(yán)重的影響。未經(jīng)處理的石化廢水被排入到河中，還會(huì)導(dǎo)致水中的含氧量大大降低，會(huì)對(duì)水中動(dòng)植物的正產(chǎn)生長(zhǎng)發(fā)育造成不利影響，而且水中的微生物對(duì)石化廢水中的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行降解時(shí)，會(huì)消耗水中溶解的大量氧氣，進(jìn)而破壞了水中溶解氧的平衡，不利于動(dòng)植物的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

   石化廢水處理工藝

　　當(dāng)前，石油化工、煉油廢水處理工藝按照處理原理，可將所有處理方法歸分為物理處理、化學(xué)處理與生化處理三類(lèi)。

　　含油廢水一般處理工藝如下：

    1、物理法

    物理處理法通過(guò)物理作用，以分離、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態(tài)污染物質(zhì)(包括油膜和油珠)，常用的有隔油、汽浮法、過(guò)濾法等。

    1.1 隔油池

    隔油池是石化廢水處理工藝中常見(jiàn)的一種處理裝置。依據(jù)沸水中懸浮物與水的相對(duì)密度不同這一特點(diǎn)除去懸浮物。

    此法只能除去顆粒較大的水滴或油滴，作為初級(jí)處理，成本低但效率一般。

    國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的隔油池是平流隔油池和斜板隔油池。

    1.2 氣浮法

    氣浮法：利用高度分散的微小氣泡作為載體去粘附廢水中的懸浮物,使其隨氣泡升到水面而去除.其處理對(duì)象是乳化油以及疏水性細(xì)微固體懸浮物。

    藥劑浮選法：在廢水中投加化學(xué)藥劑,選擇性將親水性污染物變?yōu)槭杷?然后氣浮去除.兩者統(tǒng)稱(chēng)氣浮法。

    常用氣浮設(shè)備：加壓溶氣氣浮﹑葉輪氣浮﹑曝氣氣浮﹑射流氣浮和電解氣浮。

    氣浮法優(yōu)點(diǎn)：處理效率高,生產(chǎn)的污泥比較干燥,表面刮泥方便,曝氣增加溶解氧有利后續(xù)生化處理。

    氣浮法缺點(diǎn)：耗電量大,設(shè)備維修管理工作量大,易堵塞,浮渣怕較大風(fēng)雨襲擊。

    1.3 過(guò)濾

    一般煉油廠將過(guò)濾作為去除生物二級(jí)處理出水中的殘留膠體和懸浮物的手段，放在生化處理之后，可看成深度處理技術(shù)，可作為活性炭或臭氧等深度處理技術(shù)的預(yù)處理。

    油和懸浮物的去除率可達(dá)60%~70%。投加助濾劑后，去除率可提高到90%以上。

   多孔材料過(guò)濾

   除去較粗大懸浮物的格篩。典型設(shè)備如格柵、篩網(wǎng)和撈毛機(jī)等。

   除粒徑細(xì)微顆粒的微孔濾材。

  反滲透、超濾、納濾和電滲析等以特別的半透膜為過(guò)濾介質(zhì)的設(shè)備。

   顆粒材料過(guò)濾

   利用濾料顆粒之間存在的孔隙使水穿過(guò)而懸浮物被截留。常用來(lái)使處理后水的渾濁度滿足用水要求。

   1.4 吹脫汽提法

    通過(guò)向廢水中通入載氣，使兩相充分接觸，廢水中溶解氣體和易揮發(fā)的溶質(zhì)在氣液間傳質(zhì)進(jìn)入氣相，從而脫除污染物質(zhì)。

    石化廢水中需要進(jìn)行吹脫和氣提處理的兩個(gè)主要污染物是H2S和氨，它們主要來(lái)源于脫硫、脫氮和加氫處理過(guò)程中被破壞的有機(jī)氮和有機(jī)硫組分。

    苯酚也可以通過(guò)此方法脫除，但是效率低于硫和氮。

    1.5 超濾法

    超濾是利用超濾膜(孔徑約0.01~0.1μm)截留微小油珠，從而達(dá)到油水分離目的的方法。

    吸附在油珠表面的活性劑或活性劑分子相互聚結(jié)成的膠束能被超濾膜截留。因此，超濾膜處理含油污水，不但能去除油，同時(shí)也能去除COD。

    超濾法處理含油廢水的最大優(yōu)點(diǎn)是：處理過(guò)程中不投加任何藥劑，操作簡(jiǎn)單，處理出水一般可達(dá)到工藝回用水要求。

    但因膜透水率較低，故處理成本較高。濃縮后的殘液(一般為處理水的5%左右)需進(jìn)一步處置。

   2 化學(xué)法

    化學(xué)法向污水中投加某種化學(xué)物質(zhì)，利用化學(xué)反應(yīng)來(lái)分離、回收污水中的污染物質(zhì)，常用的有化學(xué)沉淀法、混凝法、中和法、電解法等。 

    2.1 化學(xué)混凝法

    化學(xué)混凝是用來(lái)去除水中無(wú)機(jī)物或有機(jī)膠體懸浮物的一種方法。它可除去固體懸浮物、膠體、可溶性重金屬鹽類(lèi)、有機(jī)物、油類(lèi)及顏色等?；炷幚硎艿綇U水的pH、堿度、污染物的數(shù)量、粒子大小、溫度和攪拌等條件的影響。

     為了更好地提高氣浮處理效果，在回流加壓溶氣氣浮工藝中向廢水中投入某種絮凝劑，使水中難沉淀的膠體狀懸浮顆?；蛉榛廴疚锸Х€(wěn)，在互相碰撞的作用下，聚集、聚合或搭接形成較大的顆?；蛐鯛? 物，從而使得污染物能夠更容易下沉或上浮而被去除。

    2.2 電解法

    其基本原理是在電流作用下，陽(yáng)極表面產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的羥基自由基，將難降解有機(jī)物氧化成CO2和H2O。該方法具有氧化能力強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便易于控制、無(wú)二次污染等有點(diǎn)，在現(xiàn)代工業(yè)廢水處理中越來(lái)越受到廣泛應(yīng)用。利用這種反應(yīng)使污染成分生成不溶于水的沉淀物，或生成氣體從水中溢出，使廢水得到凈化。

   2.3 中和法

    用化學(xué)方法消除廢水中過(guò)量的酸或堿，使其pH值達(dá)到中性左右的過(guò)程稱(chēng)為中和。處理含酸廢水以無(wú)機(jī)堿為中和劑,處理堿性廢水以無(wú)機(jī)酸作中和劑。

    中和處理應(yīng)考慮以"以廢治廢"原則，亦可采用藥劑中和處理、中和處理可以連續(xù)進(jìn)行,也可以間歇進(jìn)行。

    中和的方法有酸堿廢水中和、酸性廢水的藥劑中和法、酸性廢水的過(guò)濾中和法等。

   2.4 氧化法

    氧化法。通過(guò)將廢水中的污染物與氧氣進(jìn)行反應(yīng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)處理石化廢水的目的。其中，光催化氧化法，是當(dāng)前最新的處理技術(shù)，通過(guò)利用半導(dǎo)體材料作為催化劑，在光照的條件下將污染物與氧氣發(fā)生氧化  還原反應(yīng)，進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行有效的去除。

   3、生物法及組合工藝

   生物法通過(guò)微生物的代謝作用，使廢水中呈溶液、膠體以及微細(xì)懸浮狀態(tài)的有機(jī)性污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無(wú)害的物質(zhì)，可分為好氧生物處理法和厭氧生物處理法以及各種組合工藝。

   3.1. 活性污泥法

    活性污泥法是以活性污泥為主體的廢水生物處理的主要方法。這種技術(shù)將廢水與活性污泥(微生物)混合攪拌并曝氣，使廢水中的有機(jī)污染物分解，生物固體隨后從已處理廢水中分離，并可根據(jù)需要將部分回流到曝氣池中。

   活性污泥法是由曝氣池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排除系統(tǒng)所組成?；钚晕勰嘀械募?xì)菌是一個(gè)混合群體，常以菌膠團(tuán)的形式存在，游離狀態(tài)的較少?；钚晕勰嘣谄貧膺^(guò)程中，對(duì)有機(jī)物的降解(去除)過(guò)程可分為兩個(gè)階段，吸附階段和穩(wěn)定階段。

    3.2. SBR工藝

　　序批式活性污泥法（SBR法）是一種不同于傳統(tǒng)活性污泥法的廢水處理工藝，是在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)，按照給定的程序進(jìn)行充水、反應(yīng)、沉淀、排水及閑置等。該工藝通過(guò)曝氣、停氣，使系統(tǒng)內(nèi)的好氧和缺氧狀態(tài)交替進(jìn)行。在降解COD的同時(shí)，相繼進(jìn)行了氨氮的硝化和反硝化，達(dá)到同時(shí)脫碳、脫氮的目的。SBR工藝結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，運(yùn)行方式靈活多變，有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力，具有一系列連續(xù)流系統(tǒng)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。

　　通過(guò)小試試驗(yàn)，對(duì)SBR法處理石油化工廢水進(jìn)行了研究。用壓縮空氣充氧，污泥濃度保持5000~7000mg/L，反應(yīng)器溫度在28~32℃。結(jié)果表明，在CODCr進(jìn)水容積負(fù)荷為0.6kgCOD/（m3·d），氨氮容積負(fù)荷為0.07kg/（m3·d）的條件下，CODCr去除率為94%，氨氮去除率為90%以上，總氮去除率在60%左右，具有良好的去除效果。

     運(yùn)用SBR法處理吉林某石化廠廢水，控制溫度在20℃左右、pH在6~9條件下，氨氮有較好的去除效果，進(jìn)水氨氮40~50mg/L時(shí)，出水氨氮能夠達(dá)到2~3mg/L，去除率在90％上。

     3.3 厭氧生物處理

     厭氧生物處理是高濃度有機(jī)廢水處理常用的方法，具有能耗低、負(fù)荷高，再生沼氣能源等優(yōu)點(diǎn)。但在處理高濃度、難降解石油化工廢水時(shí)，由于廢水中往往含有對(duì)產(chǎn)甲烷菌有毒害和抑制作用的高濃度氨氮和硫化物，系統(tǒng)的處理效率會(huì)大大下降。

     利用UASB反應(yīng)器對(duì)高濃度石油化工廢水進(jìn)行預(yù)處理，反應(yīng)器采用溫度范圍為30~38℃，在進(jìn)水COD8000mg/L時(shí)，COD去除率能達(dá)到85％以上，且該系統(tǒng)設(shè)備負(fù)荷高，占地面積少，剩余活性污泥產(chǎn)量低，污泥脫水性良好，在厭氧UASB反應(yīng)器的下部形成了沉淀性能良好的顆粒污泥，對(duì)廢水中污染物質(zhì)具有較高的去除效率。

     耿土鎖對(duì)普通厭氧反應(yīng)器進(jìn)行了改進(jìn)，采用輕質(zhì)、多孔的陶粒作為厭氧生物過(guò)濾柱的載體，對(duì)經(jīng)過(guò)隔油與兩級(jí)混凝氣浮處理的煉油廢水進(jìn)行深度處理試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著陶粒填料上生物膜的逐漸增加，其處理水量與COD負(fù)荷也隨之增加。當(dāng)培養(yǎng)馴化兩個(gè)月后，填料的負(fù)荷達(dá)到了4.2~6.3m3·水/（m3填料·d），COD負(fù)荷約為0.6~0.8kgCOD/（m3填料·d），COD去除率達(dá)到70%~80%，油類(lèi)和揮發(fā)酚的去除率均在80％以上。并且系統(tǒng)耐沖擊負(fù)荷，運(yùn)行穩(wěn)定，厭氧出水清澈透明，無(wú)色無(wú)味，可生化性好，再經(jīng)過(guò)好氧生物處理后，可達(dá)到回用水的要求。

     3.4 好氧生物處理

     好氧生物處理是目前普遍采用的生物處理方法，因其處理成本低，運(yùn)行操作簡(jiǎn)單，在大多數(shù)的工業(yè)廢水處理中被廣泛采用。

    采用氧氣曝氣法處理高COD、含硫、含氨的石油化工廢水，試驗(yàn)對(duì)氧曝和空曝進(jìn)行了對(duì)比。經(jīng)過(guò)三個(gè)月的運(yùn)行表明，與空氣曝氣法相比，氧氣曝氣法凈化效果高，出水水質(zhì)好，COD和BOD5的平均去除率可達(dá)到88.6%和97.6%；且操作平穩(wěn)安全，抗沖擊性能強(qiáng)，污泥沉降性能好，相對(duì)提高了反應(yīng)器的容積負(fù)荷。但是該方法由于使用純氧，成本較高，因此很難推廣。

  利用推流式混合曝氣池處理高濃度石化廢水是活性污泥法的另一個(gè)改進(jìn)，然而該方法同樣存在著COD、BOD5、油、酚、硫化物等的去除率高，而氨氮去除率低的問(wèn)題。唐逸衡將混合推流式曝氣池分成六段。

   前四段作為異氧菌繁殖場(chǎng)所，主要去除有機(jī)碳；后兩段以進(jìn)行硝化反應(yīng)為主，通過(guò)改變運(yùn)行條件來(lái)促進(jìn)硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)。在第五段利用廠區(qū)生產(chǎn)裝置產(chǎn)生的廢堿液來(lái)調(diào)節(jié)pH值和堿度，實(shí)現(xiàn)在去除COD、酚、油等物質(zhì)的同時(shí)，提高氨氮的去除效率。