国内外炼油废水深度处理及回用现状与展望

孙根行，等．国内外炼油废水深度处理及回用现状与展望生产与环境由表1可以看m，回用污水用于循环系统，必须满足循环水的水质要求：使循环水系统不易结垢；循环水系统腐蚀小；可供微生物利用的营养物质要少(即低COD)；水中的细菌含量要低，能保证循环水系统的高浓缩倍数。因此，在国外，越来越多的炼油厂废水在经过二级处理之后，采用膜技术代替传统的砂滤、活性炭过滤等技术来进行深度处理，以达到回用的目的。膜技术是发展迅速的新兴技术领域，是一种使料液组分选择性透过膜的物理一化学处理方法，该过程的推动力主要是膜两侧的压差或电位差等。处理含油废水的膜分离技术主要有微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)。膜技术和其它的处理技术相比，可以更好地去除废水里的微小悬浮物、胶体、细菌等，从而达到循环冷却水的回用要求。1．1微滤／超滤与反渗透目前用于工业废水处理的主要是微滤膜和超滤膜。微滤又称精过滤，所分离的料液组分直径为0．05～15tx133，微滤膜具有较高的渗透率，能应用于超滤难以满足的大处理量的情况。陶瓷微滤膜因其催化性、稳定性好，使用寿命长而常被用来处理含油废水。韩国的LeeShihee等l2I用一A1为活性层、平均孔径为0．41TI的陶瓷膜对油粒粒径为11In的乳化油进行处理，实验结果表明：错流速度越大膜通量越大。无论在任何操作条件下，只要进行反冲洗都会使膜通量有所增加。经过反冲洗后的稳定膜通量是未进行反冲洗膜通量的1．5倍。超滤膜孔径介于1nlTl至0．05Ill之间，能够浓缩和分离溶液中的大分子溶质并可除去水中的悬浮物。ElmalehS、GhaforN等人l3_利用一种新的超滤膜材料过滤炼油厂的外排水，油和固体悬浮物(SS)分别为20mg／L和30mg／L，处理后小于5rag／L和10mg／L，完全可以回用。加拿大ZENON环保公司开发出一种ZeeWeed的中空纤维膜，孔径只有0．04m，这种膜已经被成功应用于含油废水的处理。反渗透膜的孑L径比超滤膜的孔径还要小，截留相对分子质量一般为100。因此，反渗透能分离超滤膜不能截留的表面活性剂和其他低分子物质，从而使废水COD和BOD的去除率大大提高。由于反渗透膜很容易被污染，导致废水处理效果和膜通量下降，所以把微滤／超滤与反渗透相结合，其中微滤／超滤技术起到一个预处理水质的作用，来深度处理炼油废水，既可以有效防止反渗透膜的污染，又可以提高出水的水质。Karakulski等l4I将超滤与反渗透(UF—RO)联合应用于含油废水的处理[艺中，实验监测结果表明：用单一的超滤膜处理未经任何处理的含油废水，透过液中的油质量浓度低于10mg／L，COD的去除率可达80％；用UF—RO工艺处理同种含油废水，COD的去除率可提高到98．5％，水中总溶解性固体(TDS)去除率可达到95．7％。用UF—RO工艺处理含油废水时出水中的含油量几乎为零，可作为工业回用水。在荷兰、韩国和巴西的许多炼油厂都利用MF—RO工艺来深度处理炼油废水，出水作为锅炉补给水I。墨西哥的Pemex石油公司采用中空纤维超滤膜和反渗透相结合来深度处理炼油废水，回用作循环冷却水的补水，自2001年l2月起开始运行，取得良好的效果[61。1．2膜生物反应器膜生物反应器(MBR)是一种将废水生物处理和膜过滤技术结合在一起的先进废水处理技术。它的特点是将废水的二级处理和三级处理结合在一起；可同时去除水中胶体类杂质和溶解性杂质；能够高效固液分离，并且能截留悬浮物质、胶体物质、生物单元流失微生物菌群；维持生物单元内生物量的高浓度；设备紧凑、占地面积小、出水水质好、维护管理方便。虽然膜生物反应器最早被用来处理生活污水，但实践证明，用膜生物反应器处理炼油废水，效果也非常显著。MuhammadMuhiturRahman[利用错流式膜生物反应器处理炼油废水，COD去除率达93％。美国的Marathon石油公司开始只是用均衡池，然后由溶气气浮来处理污水，出水含有大量的悬浮物、油脂等。2002年初，该公司改进废水处理方法，采用钢筋浸入式中空纤维超滤膜处理废水，COD、BOD、TSS大幅降低，达到了排放标准。该公司又在此基础上，采用膜生物反应器来深度处理废水，COD、BOD的去除率分别为95％和99％，苯化合物的去除率为98％，完全可以回用嘲。周外的炼油厂不仅非常注重废水的深度处理，而且也很重视回用水的水质监测，他们每天即时监测回用水的水质情况，然后根据每天的水质，孙根行．等．国内外炼油废水深度处理及回用现状与展望生产与环境题，哈尔滨炼油厂对T艺进行了改进，在进水前加入了强化吹脱塔，后续增加沸石除氨器，有效地去除了水中的氨氮，并更换了水处理剂，处理后水回用于循环水系统后的效果良好_】I。2002年2月，沧州炼油厂与北京石油科学研究院合作1，在“老三套”工艺的基