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浅析国内外石化行业废水排放标准及处理技术

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发表于 2019-9-28 09:28:00 |显示全部楼层
  石化行业是我国基础产业,为工农业生产和人民生活提供基本原料和能源保障。但同时,石化行业产生的废水也会对产生环境严重污染。目前,我国石油化工生产规模趋向大型化,生产过程中需要加入各种溶剂、助剂和添加剂,再经过各种反应。因此污水水量大且成分相当复杂,特别是石油类、挥发酚、氰化物等有毒有害污染物排放量均为行业之首。
  在水务论坛上,中国环境科学研究院副总工程师周岳溪指出,石化行业是“水十条”明确要求的污染控制与节水重点行业,水污染治理已经成为制约化工行业可持续发展的瓶颈因素,因此迫切需要构建石化行业废水污染全过程控制技术体系。
  同样,石油炼制业也是重要基础产业的美国,很早就颁布了石油炼制工业水污染物排放标准,且已经为水污染减排做出了重要贡献。美国石油炼制工业水污染物排放标准编纂在《联邦法典》(CFR Part 419)中,主要控制项目如下表1:
  该法具有强制执行的法律效力,且广泛适用于石油炼制业。此外,该标准是一套动态的日趋严格的标准。美国环保局定期对这些标准进行重申,根据技术的改进,必要时重新修订标准,从而保证标准的切实可行。
  为了防治石油炼制工业废水对环境的污染,我国最早一部1983年10月1日实施的的《石油炼制工业水污染物排放标准》,后来这一标准被GB 8978-1996《污水综合排放标准》所替代。后来,我国陆续发布了30余项工业水污染物排放标准,但并未包括石油炼制业。但是《综合污水排放标准》单独针对石油炼制业的污染指标仅有COD一项,其余则执行综合标准,并未考虑到石油炼制业的特性。
  2015年3月1日实施的HJ 2045-2014《石油炼制工业废水治理工程技术规范》规定了石油炼制工业废水治理工程的设计、施工、验收与运行管理的技术要求。
  2015年7月1日开始实施的GB31570–2015《石油炼制工业污染物排放标准》和GB 31571-2015《石油化学工业污染物排放标准》,规定了石油炼制工业企业和石油化学工业企业及其生产设施的水污染物和大气污染物排放限值、监测和监督管理要求。其中新建企业石油炼制工业企业水污染物排放标准如表2:
  新加坡作为东南亚重要的炼油基地和世界上主要的炼油和石化枢纽之一,拥有包括埃克森美孚、壳牌、雪佛龙、道达尔等全球领先的炼油企业。但是,新加坡国土狭小,水资源严重短缺,因此在工业炼油用水处理方面的成就值得借鉴。
  新加坡的污水经过严格的四道处理流程,最后成为可再利用甚至直接饮用的安全用水,这四道处理流程是:一是传统废水处理;二是微过滤技术处理,使用过滤膜去除水中的悬浮颗粒、胶体颗粒、致病性细菌、病毒等;三是逆渗透技术处理,利用半透性膜过滤出水中的污染物;四是紫外线消毒,进一步确保水质安全,保证水的纯净度。
  经过处理后的水,被称之为“新水”。经专家鉴定,新加坡生产的新水各项水质指标都优于目前使用的自来水,清洁度高于美国环境保护署和世界卫生组织的饮用水标准。此外,新加坡国立大学环境研究学院开展了专门针对石油化工和炼油用水的研究,如以水再利用为目标的高级水和废水处理技术研究等课题。
  一般情况,对于难处理的石油化工废水来说,我国往往采用生物处理作为主体工艺,物理法、化学法作为预处理和深度处理。
  物理法处理技术主要有膜分离法、气浮法、隔油法和吸附法。气浮法是石化废水预处理常用的方法,成本低,处理效率高且不会产生二次污染。隔油法同样如此,但是该法收集到的浮油属于危险废物,需交由资质单位进行处理。膜分离技术和吸附法对石油化工废水中的臭味和色度有较好的处理效果,对有机物和悬浮物的去除率也很高。但是运行成本高,需要定期更换膜和活性炭,且易造成二次污染。其中活性炭吸附一般用于后续的深度处理。
  化学法处理技术主要有:氧化法、絮凝法。氧化法可以有效地去除水中的色度和臭味,也可以氧化废水中难生物降解的物质,对于水量水质变化适应能力强,反应速度快。其中臭氧氧化法使用比较多,多用于石油化工废水的深度处理。絮凝法利用混凝剂去除水中的有机物、浊度和色度,常用的混凝剂主要是无机药剂(如硫酸铝、氯化铁等)和有机药剂(聚丙烯酰胺等)。
  生化处理技术相比于其他的处理方法来讲,具有处理量大、处理效果好、运行管理简单、运行成本低等特点。主要分为好氧法、厌氧法和组合工艺。常用的厌氧处理技术有UASB、AF、厌氧流化床等工艺。常用的好氧技术主要有:A/O法、SBR、氧化沟、活性污泥法等。由于厌氧工艺可以提高污水的可生化性,因此经常采用厌氧-好氧组合工艺。例如,采用水解酸化-好氧池-曝气生物滤池工艺处理石油化工废水,研究结果表明COD去除率在90%以上,氨氮去除率在70%以上,对硫化物和挥发酚也有较高的去除率。
  近几年,我国水资源利用呈现紧张状态,研究人员将一些石油化工污水进行适度、深度的处理之后,直接将其当作其他石油化工生产环节中的进水。目前,我国环保企业在煤化工、石油化工等高难度废水处理不管研究探索新技术,试图推出石油废水零排放解决方案,实现水资源回收重复利用。
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