石油化工廢水處理工藝.ppt
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1,題目: 石油化工廢水處理工藝,專業(yè) :化學(xué)工藝 QQ: 542162686,2,目錄,石油化工廢水概述,1,石油化工廢水處理工藝,廢水處理最新進展,實例分析,3,1 石油化工廢水概述,1.1 石油化工廢水來源 1.2 石油化工廢水特性 1.3 廢水處理工藝簡述,1.1 石油化工廢水來源,石油化工工業(yè)是以石油和天然氣為原料,通過各種不同工藝途徑制成所需的 油品、化工產(chǎn)品和生活用品. 石油從地下開采出來,經(jīng)過脫水穩(wěn)定處理后進入到集輸管線,然后輸?shù)綗捰?廠或油庫,在廠內(nèi)再次進行脫水、脫鹽處理,當(dāng)原油中含水量小于或等于 05,含鹽量小于5000mg/L后,方可進入到常減壓裝置。在加熱爐內(nèi)將原 油加熱到350以上,然后進行常壓蒸餾、減壓蒸餾,分割出汽油、煤油、 柴油、潤滑油餾分,常壓重油和減壓渣油作為二次加工的原料。為了提高產(chǎn) 品質(zhì)量及原油的綜合利用串,在煉油廠還要進行二次加工,主要裝置有催化 裂化、鉑重整、加氫、糠醛精制、聚丙烯、焦化、氧化瀝青等多套裝置,由 于這些裝置均采用物理分離和化學(xué)反應(yīng)相結(jié)合的方法,生產(chǎn)過程往往是在高 溫下進行的,這就需要消耗燃料及冷卻介質(zhì)(水)。,5,1.1 石油化工廢水來源,石油化工過程中使用的原料、生產(chǎn)過程、產(chǎn)品(包括副產(chǎn)品)都有可能產(chǎn)生污水,其排出污水的種類和數(shù)量是隨著生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)規(guī)模所采用不同的原材料及產(chǎn)品品種的變化而改變. 石油化工廢水是石油化工聯(lián)合企業(yè)排出的廢水. 主要來源有: 1) 含油廢水 主要來源:工藝過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。,6,1.1 石油化工廢水來源,2) 含酚廢水 主要來源: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 主要來源:丙烯腈裝置、腈綸廠聚合車間、紡絲車間及回收車間 排水、丁腈橡膠裝置。,7,1.1 石油化工廢水來源,5)含醛廢水 主要來源: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 主要來源:制苯車間、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。,8,1.2石油化工廢水特性,石油化工廢水種類繁多,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,因全廠集中處理的污水量就較多,每日排 放的污水量以萬噸計.石油化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中需在加入各種溶劑、助劑、 和添加劑,再經(jīng)過各種反應(yīng),因此,污水成份相當(dāng)復(fù)雜,一個企業(yè)界排放的污水 中往往含有數(shù)以百計的化學(xué)組分.石油化工裝置是由數(shù)百臺(套)設(shè)備組成 的,其中任意一臺出現(xiàn)問題均會造成物料排泄而影響水質(zhì). 2)有機污染較嚴(yán)重 石油化工污水所含的有機物主要是烴類及其衍生物.某些石化裝置排出的高 濃度的廢液經(jīng)過焚燒或其他適當(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.,9,1.2石油化工廢水特性,石油化工廢水的一般特性是:A含油;B可生化性較好,BOD5/COD值在0.3- 0.6之間;C 廢水COD一般在600-1200mg/L, BOD5在200-1000mg/L. 表1-1某些石化裝置的污水水量水質(zhì),10,1.3廢水處理工藝,當(dāng)前,石油化工(包括煉油)廢水治理技術(shù)概括以下三點:加強預(yù)處理,提高二 級處理,配套后處理. 一加強預(yù)處理 1含油廢水處理(包括高乳化廢水) (1)高分子絮凝劑的研究和應(yīng)用 (2)聚結(jié)過濾除油 (3)乳化油廢水治理 (4)微波輻射法處理乳化油廢水 2高濃度及難生物降解廢水處理 (1)厭氧生物處理 (2)化學(xué)及物理方法處理,11,1.3廢水處理工藝,二提高二級處理 1.完全混合式加速曝氣池的改造 2.程序間歇式活性污泥過程(SBR) 3.帶選擇器的活性污泥過程 4.A/O生物處理系統(tǒng) 5.工程菌在廢水處理中的應(yīng)用 6.活性生物濾池 7.好氧生物流化床 三 配套后處理 1顆?;钚蕴可锬し?。 2粉末活性炭活性污泥法 3后絮凝法,12,2 石油化工廢水處理工藝,2.1 物化處理工藝 2.2 生化處理工藝 2.3 物化與生化相結(jié)合處理工藝,13,2.1物化處理工藝,2.1.1化學(xué)絮凝法 2.1.2氣浮法 2.1.3吸附 2.1.4離子交換法 2.1.5膜分離技術(shù),14,2.2生化處理工藝,2.2.1活性污泥法 2.2.2生物膜法 2.2.3生物接觸氧化法 2.2.4厭氧生物處理 2.2.5氧化塘,15,2.3 物化與生化相結(jié)合處理工藝,目前,石化廢水處理常將物化與生化處理的工藝結(jié)合起來,物化處理一般作 為預(yù)處理或深度處理;主要還是生化處理工藝的組合,例如,普遍采用的A- O法,即先厭氧處理再進行好氧處理(活性污泥或生物接觸氧化),去除COD 效果好。氧化溝也是將厭氧、曝氣、沉淀融為一體的構(gòu)筑物,氧化溝通常采 用折流設(shè)計,使污水在溝內(nèi)停留時間較長,分為在段,一段為厭氧,一段為 曝氣,另一段為沉淀,利用進水、出水位置和曝氣方式的不同改變每一段在 水處理中的作用,使每一段的微生物發(fā)揮最大的功效,去除有機物效果良好。 實例如下: 1 曝氣生物流化床工藝(ABFT) 蘭州石化公司東區(qū)(原蘭州煉油總廠)由固定化高效微生物與JADS曝氣系統(tǒng) 構(gòu)成,16,2.3 物化與生化相結(jié)合處理工藝,2 組合式隔油與兩級混凝氣浮串聯(lián)工藝 北方某中型煉油廠(南京大學(xué)環(huán)境系設(shè)計) 3 兩級生化法和生物膜法相結(jié)合的方法 九江煉油廠污水處理工程 4 混凝-過濾處理采油廢水技術(shù) 臨南油田臨盤廠污水處理工程,17,3廢水處理最新進展,3.1 物理化學(xué)處理技術(shù)最新進展 3.2 生物處理技術(shù)最新進展 3.3 生物法與物理化學(xué)法組合技術(shù)最新進展,18,3.1 物理化學(xué)處理技術(shù)最新進展,3.1.1高效絮凝浮選技術(shù) 3.1.2磁性粉末凈化技術(shù) 3.1.3濕式氧化技術(shù) 3.1.4光催化技術(shù) 3.1.5絡(luò)合吸附技術(shù) 3.1.6膜處理技術(shù) 3.1.7多效蒸發(fā)廢水回用技術(shù),19,3.1.1高效絮凝浮選技術(shù),中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)所開展了水介質(zhì)中分散聚合制備有機高分子絮凝劑 的研究和開發(fā)工作,以資源豐富、價格低廉、燃燒值低的風(fēng)化煤為主要原 料,采用水介質(zhì)分散聚合技術(shù),制備出新型油田三采用廢水處理劑?,F(xiàn)與吉 林申大建工公司合作開發(fā),已實現(xiàn)300t/a風(fēng)化煤接枝型廢水處理劑的生產(chǎn), 并在大慶油田進行了行產(chǎn)實踐驗證。這種采用天然低價值產(chǎn)物部分代替有機 原料制備的新型低成本高效油田廢水處理劑,突破了限制我國三次采油技術(shù) 大面積奠定了基礎(chǔ)。該項研究實現(xiàn)了較大技術(shù)創(chuàng)新,其中采用風(fēng)化煤原位聚 合制備水處理劑的技術(shù),既避免了強酸和強堿對環(huán)境的應(yīng)用開辟了一條 途徑,是風(fēng)化煤應(yīng)用和水處理劑合成技術(shù)領(lǐng)域的首創(chuàng)成果。其次,引入風(fēng)化 煤中富含的腐殖油泥漿處理中耗能大、設(shè)備投資大等缺陷。同時,該項技術(shù) 具有生產(chǎn)工藝簡單、環(huán)保、生產(chǎn)成本低等特點,實際應(yīng)用前景十分廣闊。,20,3.1.2磁性粉末凈化技術(shù),一種采用磁性粉末凈化廢水的新方法,可使凈化過程更為有效,并且可減少 處理過程的費用。在已廣泛應(yīng)用的活性污泥工藝中,依靠微生物的生長代謝 消耗年廢水中的有機污染物。隨著細(xì)菌降解掉污染物,它們也聚集成球狀絮 體,并沉淀到處理池的底部。這一過程用于凈化廢水頗為有效,但它不無缺 點,有時污泥中纖細(xì)的細(xì)菌會形成簇團,妨礙污泥沉降,問題嚴(yán)重時會使處 理設(shè)施停運。采用活性污泥法的另一重要問題是:細(xì)菌隨污染物的消耗而增 殖,其結(jié)果是產(chǎn)生了過多的、必須花費很多費用才能凈化和處理的污泥。 日本宇都宮大學(xué)應(yīng)用化學(xué)教授Yasuzo Saka采用一種改進的方法解決了上述問 題,即在活性污泥中加入少量磁鐵(Fe3O4)粉末,這樣磁化活性泥可從轉(zhuǎn) 鼓上刮下,并反循環(huán)到處理池中進一步利用。Saka領(lǐng)導(dǎo)的研究小組對處理條 件發(fā)微生物濃度進行了精確優(yōu)化,從而不會產(chǎn)生過剩的污泥。采用該工藝已 很好地處理了城市污水、信息技術(shù)工業(yè)廢水和含磷、含氮廢水等,例如在 2003年底至2005年8月,用16m3磁性活性污泥工藝中型裝置處理城市污水, 在500d的試驗中,該工藝過程可有效去除有機物質(zhì)而產(chǎn)生過多的污泥。,21,3.1.3濕式氧化技術(shù),為了對有機難解廢水進行無害化處理,中日合資云南高 科環(huán)境保護工程公司采用日本大阪煤氣公司開發(fā)的催化 濕式氧化工藝技術(shù),實現(xiàn)了設(shè)備、設(shè)計、安裝全套設(shè)備 國產(chǎn)化,并建成了30t/d的催化劑生產(chǎn)線,成本僅為進 口設(shè)備的50%-60%,并已向日本出口。該技術(shù)利用氧 化催化劑將難降解生產(chǎn)線,該技術(shù)利用氧化催化劑將難 降解的有機廢水完全無害化分解,處理后的水質(zhì)達(dá)到國 家排入標(biāo)準(zhǔn),同時回收利用氧化時所排放熱能作為工藝 熱源或制蒸汽。該技術(shù)與原有生化處理和焚燒法相比,設(shè)備簡單, 占地面積小,可實現(xiàn)自動化管理,不產(chǎn)生硫氧化物,氮氧化物和二 啞英等廢氣,也不產(chǎn)生污泥,是高效環(huán)保型的工藝技術(shù)。,22,3.1.4光催化技術(shù),目前Tio2,納米顆粒光催光催化處理廢水的先進性已被公認(rèn),但如何將TIO2 應(yīng)用于難降解有毒有機物廢水的產(chǎn)業(yè)化處理過程,卻是光催化技術(shù)在環(huán)保領(lǐng) 域發(fā)展的瓶頸問題。南京工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院完成的TIO2晶須光催化處理難降 解有毒有機物廢水成套技術(shù)及裝備研究解決了這一難題。該項目通過燒結(jié)法 和離子交換法,成功地俁成出外部具有微米級尺寸、而內(nèi)部具有納米級的連 續(xù)光催化廢水處理劑。采用TIO2晶須催化劑的連續(xù)光催化廢水處理裝置的廢 水處理效率與小試相比難以分離、回收及工業(yè)化困難等問題。以TIO2晶須光 催化降解印染廢水,可將未經(jīng)任何處理的印染廢水的COD降至50mg/l以下, 色度小于40倍(稀釋倍數(shù)),并可將苯環(huán)等大分子有機化合物轉(zhuǎn)化為烯烴類 的化合物。,23,3.1.5絡(luò)合吸附技術(shù),江蘇南大戈德環(huán)??萍脊鹃_發(fā)成功一種新型絡(luò)合吸附樹脂,可用熱水脫附 再生,大大降低了化工廢水處理及資源化的成本。該公司采用這種新型吸附 材料建成了30個示范工程,以每年處理化工廢水3106t計,可從廢水中回 收化工原料約4106t。與國外同類產(chǎn)品相比,新研制的絡(luò)合吸附材料對于 芳香磺酸鹽的吸附容量提高了1倍左右,樹脂強度年高50%以上,成功地解決 了在極性有機溶劑和無機鹽共存的廢水(COD高達(dá)1.8105mg/l)中,對芳香 磺酸類有機物選擇性吸附分離的技術(shù)難題.該棒料是顯著污染.通過開發(fā)多種 分離工藝,可使回收物的價值能夠抵償或部分抵償操作費用,甚至還有盈余. 目前,該技術(shù)已轉(zhuǎn)讓給國內(nèi)多家生產(chǎn)企業(yè)。,24,3.1.6膜處理技術(shù),日處理3104t石化廢水的回用工程在中國石化分公司投入運行, 承擔(dān)此工程建設(shè)的為美國CNC技術(shù)公司和北京分公司投入運行,承 擔(dān)此工程建設(shè)的為美國CNC技術(shù)公司和北京賽恩斯物科技公司,采 用浸入式雙膜法進行工業(yè)廢水回用處理。這種技術(shù)與外置式雙膜法 的區(qū)別在于不用把廢水進行化學(xué)絮凝和沙石過濾,而是直接把超濾 浸入工業(yè)廢水中,經(jīng)過一級處理后,再利用反滲透膜進行二級處 理,出水可回用于生產(chǎn)流程。該方法工藝流程短,運行成本低,系 統(tǒng)使用壽命長,維護方便。 絡(luò)陽石化總廠采用新加坡諾衛(wèi)公司的膜裝置處理化纖廢水獲得成 功,設(shè)計廢水回用能力為200T/H。處理后廢水的水質(zhì)已達(dá)到或優(yōu) 于循環(huán)水用水標(biāo)準(zhǔn),實現(xiàn)了化纖水回用的目標(biāo)。,25,3.1.7多效蒸發(fā)廢水回用技術(shù),環(huán)氧丙烷生產(chǎn)中的廢水處理是個世界性的難題。國內(nèi)共 有十多家環(huán)氧丙烷生產(chǎn)企業(yè),均采用氯醇工藝,生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含氯化鈣廢水腐蝕設(shè)備,嚴(yán)重污染環(huán)境。 目前國際上對該廢水均對該廢水均采用加新鮮水稀釋后再 進行生化處理的方式,處理1T廢水需用1.5t新鮮水,且處 理后的廢水因含量高而無法回用,嚴(yán)重浪費水資源. 山東東大化工公司和廣州環(huán)萬代環(huán)境工程有限公司共同投資、 設(shè)計和建設(shè)了廢水回用工程,將環(huán)氧丙烷皂化廢水進行 多效蒸發(fā),將廢水中的氯化鈣濃縮到65%-70%(質(zhì)量 分?jǐn)?shù)),加工為成品出售。該工程實施后每天節(jié)約稀釋水6000t,26,4 實例分析,中國石化總公司的石化污水處理組合工藝 1預(yù)處理 2組合工藝,27,4 實例分析,1 預(yù)處理 (1)水質(zhì)水量調(diào)節(jié) 石化污水預(yù)處理流程如圖4-1,調(diào)節(jié)池1一般高設(shè)在主流程內(nèi),停留時間按 照水質(zhì)變化周期來定,一般為812h巧玲瓏.調(diào)節(jié)池1內(nèi)應(yīng)設(shè)混合攪拌措 施,攪拌措施可采用空氣攪拌、機械攪拌,水量小的可采用水力循環(huán)攪拌.,進水,出水,圖4-1石化污水預(yù)處理流程,28,4 實例分析,(2)中和 石化裝置中常常排放大量的酸性污水和堿性污水,通??梢岳眠@些廢酸 和廢堿相互中和,有時也向酸、堿污水中投加中和劑.這些污水通常在排 出點進行中和處理.pH值控制系統(tǒng)組成見圖4-2.,29,4 實例分析,(3)除油 石油化工污水處理常采用的除油設(shè)施有平流隔油池、斜板隔油池、加壓溶氣 氣浮、射流氣浮、誘導(dǎo)氣浮、粗粒化器等設(shè)施. 對于重油成分原料裝置排出的污水要慎重選用斜板隔油池,因重油黏度大,附 著力強,易造成斜板堵塞.如果選用,斜板間距要大些,傾角也要大些.同時,在 工程中要考慮起吊和沖洗設(shè)施,以便定期或隨時沖洗.目前在石化行業(yè)中運用 較普遍也較為成功的,還是帶有刮油、刮泥設(shè)備的平流隔油池,以及加壓溶氣 氣浮池.,30,4 實例分析,(4)脫硫化物 石油化工污水中如硫化物含量過高,會腐蝕設(shè)備,進入生物處理裝置會影響 生物處理過程中微生物的活性。因此,污水含硫化物濃度過高時,要采取脫 硫措施。常用的脫硫方法有蒸汽氣提和空氣氧化法。,31,4 實例分析,(5)高濃度COD和BOD污水 有些石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中會排出濃度很高的污水(COD、BOD均以數(shù) 千甚至數(shù)以萬mg/L計),需要預(yù)處理,使石油化工綜合污水的COD不大于 10001200mg/L,以便進行有效的生物處理。,32,4 實例分析,(6)含有機金屬離子及有害物質(zhì)污水 石油化工污水中經(jīng)常含有重金屬離子及對生物處理有害的物質(zhì)。這些物質(zhì)濃 度太高就會影響生物處理的正常進行,必須進行預(yù)處理,使之達(dá)到生化處理 的濃度要求。,33,4 實例分析,2 污水處理組合工藝 (1)兩級好氧生物工藝處理PTA污水 針對石化高濃度的PTA污水,中國石化總公司開發(fā)了兩級好氧處理法,其中 一級采用中等負(fù)荷0.4kgCOD/(kgMLSS d)的活性污泥法,二級采用低負(fù)荷 0.1kgCOD/(kgMLSS d)的延時曝氣法,其處理流程見圖4-3。,進水,剩余污泥排放,出水,圖4-3 兩級好氧生物工藝處理PTA污水工藝流程圖,34,4 實例分析,本組合工藝中,一級曝氣池采用了具在一定耐沖擊負(fù)荷的完全混合活性污泥 法,二級曝氣池采用了凈化能力較強的推流活性污泥法。為了補充二級曝氣 池的污泥濃度,將一級曝氣池的剩余污泥補充到二級曝氣池中,最最終剩余 污泥由二級沉淀池排出,因此,具有污泥礦化度高,產(chǎn)泥量少的特點,且處 理效果穩(wěn)定。其主要運行數(shù)據(jù)見表4-1。,35,4 實例分析,(2)A/O工藝處理石化污水 污水水質(zhì)水量: 對苯二甲酸污水1920m3/d, COD 2000 2500mg/L,含乙酸、乙酸乙酯、乙醛、甲醇; 聚酯污水720m3/d, COD 1000 mg/L,含乙二醇、對苯二甲酸鈉鹽; 滌綸紡絲污水480m3/d, COD 1200 1500mg/L,含紡絲油劑; 混合污水3120m3/d, COD 2200mg/L,BOD5 1600mg/L,pH值5 7,水溫25 40 處理工藝流程如圖4-4所示,混合污水,出水,圖4-4 A/O工藝處理流程,36,謝 謝 !,- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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