炼油企业工艺废水分质处理和循环利用

炼油企业工艺废水分质处理和循环利用

王岩

中国石油哈尔滨石化公司 黑龙江省哈尔滨市 150006

摘要：随着石油工业的迅速发展，炼油企业产生的工艺废水已成为严重的环境问题。本论文旨在探讨炼油企业工艺废水的分质处理和循环利用技术，以减少对环境的影响，降低资源消耗，并实现可持续发展。

关键词：炼油企业；废水分质处理；循环利用

引言

炼油企业是石油行业的重要组成部分，其生产过程中会产生大量的工艺废水。工艺废水的处理和循环利用对环境保护、资源节约和可持续发展具有重要意义。随着全球石油需求的不断增长，炼油产能的扩大也导致了工艺废水的产生量增加。炼油工艺废水中含有各种有毒有害物质，包括悬浮物、油类、重金属、有机物等，在未经处理的情况下直接排放到环境中，会造成严重的污染和生态风险。

1.循环利用的概念和意义

循环利用是指将废水、废物或废弃物重新加工或处理，使其成为有价值的资源，并再次利用于生产过程中的一种方式。它是可持续发展理念的重要体现，也是实现资源节约、环境保护和经济效益的重要手段。循环利用强调将废水、废物转化为可再生资源，通过适当的处理和加工，使其重新进入生产系统，实现资源的高效利用。循环利用包括物质循环和能源循环两个方面，其中物质循环主要涉及废水、废物的回收再利用，能源循环则关注废水、废物中的能源利用。循环利用可以减少对原始资源的需求，通过再次利用废水、废物中的有用成分，降低了新鲜资源的消耗。这有助于减少资源的开采和加工，实现资源的有效利用。

2.炼油企业工艺废水的组成分析

2.1炼油企业工艺废水的形成

原油经过预处理、蒸馏和分离等工艺，会产生大量废水。这些废水中含有各种油类、悬浮物、重金属以及有机物等。在炼油过程中，需要进行各种设备、容器和管道的清洁，以确保正常运行和产品质量。清洁过程中使用的水会受到污染，成为工艺废水。炼油企业需要使用大量的冷却水来降低设备和反应器温度。通过循环冷却系统，冷却水会被污染，并在循环中积累各种废物和污染物。炼油过程中会产生各种副产物，如催化剂、废酸、废碱等。这些副产物需要进行处理和处置，其中产生的废水也需要经过处理后排放或循环利用。炼油企业的工厂区域通常会接触到大量的雨水和地下水，这些水源可能被污染，成为工艺废水的组成部分。

2.2工艺废水的组成分析

工艺废水的组成可以通过对炼油企业生产过程中废水样本进行分析和检测来确定。具体的组成将根据炼油企业的不同工艺、设备和原材料的不同而有所差异。炼油过程中可能会使用各种类型的油类和溶剂，这些物质在过程中会残留于废水中。这些油类和溶剂的组成和浓度将根据石油分类、加工工艺和原材料的不同而变化。工艺废水中的悬浮物包括固体颗粒、砂粒、泥土等固体颗粒物质。悬浮油是指油类与废水混合形成的乳状或悬浮状态的油脂。炼油过程中可能存在挥发性有机物（VOCs），如苯、甲苯、二甲苯等。此外，酚类化合物也可能存在于废水中。炼油过程中可能涉及多种重金属的存在，如铅、镉、铬等。这些重金属可能在原油中存在，也可能来自添加剂、催化剂以及设备的腐蚀产物。废水中常见的盐类包括氯化物、硫化物、碳酸盐等。酸、碱物质可能来自清洗和处理过程中使用的化学品。

3.炼油企业工艺废水分质处理和循环利用技术

3.1原油分离和沉淀

沉淀池是一种常用的设备，用于通过重力和时间使油类和悬浮物从废水中沉淀出来。当废水进入沉淀池后，由于密度的差异，油类和悬浮物会自然下沉到池底形成沉渣，清水则从上部溢出。离心机利用离心力加速物质的分离过程。废水经过离心机旋转后，油类和悬浮物会被迅速分离，并通过不同的出口进行收集和排除。离心机具有高效、连续运行和快速分离的优势。浮选通过向废水中注入气体或溶解气体，产生微小气泡，使油类和悬浮物附着在气泡上并升浮到液面上。随后，升浮物可以通过表面刮板或溢流口排出，从而实现油类和悬浮物的分离。管道沉淀主要适用于废水中含有较大颗粒的情况。通过在管道中设置均流器和变流段，使废水在管道内形成缓慢流动，并利用沉淀原理使颗粒沉积在管道底部。

3.2气浮法和溶解气浮法

气浮法（DAF）和溶解气浮法（DAF）是常用的工艺废水处理技术，主要用于去除废水中的悬浮物和颗粒物。它们基于利用气泡的浮力将悬浮物从废水中分离出来。气浮法通过在水中注入气体来产生微小气泡，将气泡与悬浮物接触。这些气泡相对轻，会带着悬浮物升浮到液面上形成浮渣层。然后，浮渣层可以通过刮板机械或流动式分离器清除。清水则从底部排出。通过搅拌器或高速旋流器等设备将气体混合到废水中，形成气泡。废水和气泡在接触池或气浮池中较长时间接触，使气泡与悬浮物结合。悬浮物随着气泡一起升浮至液面，并形成浮渣层。浮渣层通过刮板机械或流动式分离器从液面清除。

3.3活性炭吸附

活性炭吸附是一种常用的工艺废水处理技术，它利用活性炭的高孔隙度和大比表面积，吸附和去除废水中的有机物、臭味、色素和部分重金属等污染物。这是一种物理吸附的过程，通过静态或动态接触活性炭来实现。活性炭是一种多孔性材料，具有很大的比表面积和发达的孔隙结构。在废水处理过程中，活性炭的孔隙可以提供足够的吸附表面，吸附废水中的有机物和其他污染物。活性炭吸附的机制主要包括物理吸附和化学吸附。基于分子之间的范德华力，有机物和其他污染物会吸附在活性炭的表面和孔道上。这种吸附是可逆的，即吸附剂可以释放被吸附的物质。某些特定的有机物和重金属可能与活性炭发生化学反应，形成较稳定的化合物，并将其吸附在活性炭上。废水与活性炭经过接触，通过搅拌、过滤或固定式吸附装置等方式进行接触。有机物和其他污染物通过物理或化学吸附作用被活性炭吸附到其表面和孔隙中。

3.4生物处理

生物处理是一种利用微生物降解废水中有机物的技术，通过生物反应器或生物滤池等设备，将有机物转化为无害物质。生物处理是工业废水处理的常见方法之一，能够有效去除废水中的有机物和氮磷等污染物。生物处理利用微生物（如细菌、藻类和真菌）在适宜的环境条件下，对废水中的有机物进行降解。微生物通过代谢活动，将废水中的有机物分解为二氧化碳、水和微生物细胞等无害物质。常见的生物处理过程包括生物滤池、活性污泥法（ASP）、厌氧消化等。废水通过装有生物滤料（如河石、陶粒等）的滤池，微生物附着在滤料表面进行降解。生物滤池通过底部排放废水，周期冲洗滤料来实现废水的处理。废水通过与微生物混合的悬浮液，微生物在氧气供应下将有机物降解成无害物质。然后，沉降池中的活性污泥与水进行分离，一部分沉积为污泥回流到反应器，一部分经过处理或处置。

结束语

炼油企业工艺废水的分质处理和循环利用是保护环境、实现资源节约和可持续发展的重要环节。在实施工艺废水处理过程中，需要结合具体情况选择合适的处理技术，并确保运行稳定、效果良好。为了实现炼油企业工艺废水分质处理和循环利用的目标，合理规划和设计废水处理系统、加强科学管理和技术研发都是必要的。同时，政府、企业和社会各界应共同努力，形成良好的环境保护氛围，推动工艺废水处理与循环利用工作的持续改进和可持续发展。

参考文献

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