电絮凝法处理电脱盐废水的实验研究

＊基金项目：石化行业水污染全过程控制技术集成与工程实证。刘译阳，２００９年毕业于重庆科技学院石油工程专业，现在中国石油集团安全环保技术研究院有限公司主要从事负责国家重点实验室石油石化行业的点源废水处理技术的实验室研究工作。通信地址：北京昌平区黄河北街１号院１号楼，１０００２６。Ｅｍａｉｌ：ｙｙｌｉｕ＠ｃｎｐｃ．ｃｏｍ．ｃｎ。电絮凝法处理电脱盐废水的实验研究＊刘译阳焦伟张华（中国石油集团安全环保技术研究院有限公司）摘要采用曝气和温度调节对电脱盐废水进行预处理，并通过电絮凝方法对电脱盐废水进行破乳除油。实验结果表明：一定的曝气可以起到均质调节作用，曝气１５ｍｉｎ时不稳定指数最大，而此时ＴＯＣ也最大，说明通过曝气改变了体系的稳定状态；反应过程中一定的升温和曝气作用都可以有效提高处理效率，电絮凝处理电脱盐废水的过程中，最佳电流密度为５ｍＡ／ｃｍ２；从紫外三维荧光谱图可以看出，电絮凝过程破坏了物质的结构；采用电絮凝法处理电脱盐废水，可以有效去除废水的ＣＯＤ和浊度。关键词电脱盐废水；曝气；电絮凝法；破乳除油ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５３１５８．２０１９．０５．００７文章编号：１００５３１５８（２０１９）０５００２６０５０引言我国石化行业原料劣质化、重质化造成的石油炼制装置电脱盐废水乳化带油严重、破乳分离困难，电脱盐废水中含油量偏高是目前国内常减压装置的普遍难题［１］。在电脱盐过程中，原油在电脱盐罐体内容易发生乳化，在油水界面处生成稳定的乳化界面层，乳化界面层的组成主要有油包水和水包油乳化颗粒、絮状物、泥沙等机械杂质，絮状物包括含油水、沥青质、胶质、蜡、无机盐及金属氧化物，给破乳、脱盐、脱水造成很大困难，脱盐罐油水分离不彻底造成切水带油量大［２］。电脱盐装置排放的废水有两部分，一是装置正常运行时的排水［３４］；二是反冲洗时排放的含油污水。相较于正常排水，反冲洗废水的组成更加复杂。本文采用电絮凝法处理电脱盐废水，研发以电絮凝技术为核心的脱稳除油技术，实现电脱盐废水的高效处理。１实验部分１．１实验水样实验水样取自某石化厂电脱盐装置的反冲洗水，ｐＨ值为６．８６，ＣＯＤ值为２１４０ｍｇ／Ｌ。１．２水质指标与分析方法水质指标及分析方法见表１。１．３曝气预处理实验分别取１００ｍＬ电脱盐废水水样，分别进行曝气５，１０，１５，２０，２５，３０ｍｉｎ，曝气量为１．５Ｌ／ｍｉｎ。表１水质指标及分析方法水质指标分析方法仪器型号及厂家ｐＨ值ＧＢ／Ｔ６９２０—１９８６玻璃电极法ＰＨＳ２Ｃ酸度计，上海雷磁氧化还原电位ＯＲＰ多参数数字分析法ＨＱ４０ｄ多参数数字分析仪，美国ＨＡＣＨ总有机碳ＴＯＣＧＢ１３１９３—１９９１燃烧氧化—非分散红外吸收法岛津ＴＯＣＶＥ型，日本岛津化学需氧量ＣＯＤＧＢ１１９４１—１９８９重铬酸钾法ＤＲ２８００分光光度计，美国ＨＡＣＨＺｅｔａ电位Ｚｅｔａ电位法ｎａｎｏｚ型ｚｅｔａ电位分析仪英国马尔文紫外三维荧光光谱ＵＶ４６５法Ａｑｕａｌｏｇ紫外可见吸收三维荧光光谱仪美国ＨＯＲＩＢＡ曝气结束后，沉降３０ｍｉｎ，取水样的上清液测定ｐＨ值、氧化还原电位ＯＲＰ、粒径中值、Ｚｅｔａ电位、ＴＯＣ，确定电脱盐废水预处理最佳曝气量。不同曝气时间的水质指标分析见表２。从反应可以看出，曝气后，粒径中值和ＴＯＣ出现降低趋势，ｐＨ值有所升高。曝气具有均质作用，可去除部分还原性物质和有机物，ＯＲＰ升高，但曝气量增大，体系乳化程度［５６］增加，粒径中值降低。但过量曝气后，ＯＲＰ由负值转为正值。因此，一定的曝气可以起到均质调节作用，但曝气过量则会起到乳化作用。而且，曝气５ｍｉｎ的ＴＯＣ去除率最高，其不稳定指数也相对较高。曝气时间对不稳定性的影响见图１。·６２·油气田环境保护２０１９年１０月ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮＯＦＯＩＬ＆ＧＡＳＦＩＥＬＤＳＶｏｌ．２９Ｎｏ．５表２不同曝气时间的水质指标分析分类ｐＨ值ＯＲＰ／ｍＶ粒径中值／μｍＴＯＣ／（ｍｇ·Ｌ－１）ＴＯＣ去除率／％Ｚｅｔａ电位／ｍＶ现象原水６．８６－７８．８１８．５１６９２．４－７．９３曝气５ｍｉｎ７．４５－６９．７１７．１３４１２．５４０．４－４．８３有分层现象曝气１０ｍｉｎ８．３１－３３．５１７．１８４２８．１３８．２－８．０４有悬浮颗粒，分层不明显曝气１５ｍｉｎ８．４２－５４．８１５．５７４４９９．８２７．８－８．１６悬浮颗粒物多曝气２０ｍｉｎ９．２９－４０．７１０．０２４６７．４３２．５－９．２０悬浮物明显增多曝气２５ｍｉｎ９．１５３９．４９．９３４７１．４３１．９－７．７３均质，悬浮颗粒少曝气３０ｍｉｎ８．５３３７．３９．９８４５０．５３４．９－８．５０均质，悬浮颗粒少图１曝气时间对不稳定性的影响不同曝气时间下粒径分布见图２［７］。图２可以看出，随着曝气时间的增加