第23卷第12期.荊門職業(yè)技術(shù)學院學報2008年12月Vol. 23 No. 12Joumal of Jingmen Technical CollegeDec.2008溶氣氣浮法處理煉油循環(huán)水排污水研究王科',劉光利",楊岳",李常青(1寶雞文理學院地理科學與環(huán)境工程系,陜西寶雞721007;2中國石油蘭州化工研究中心,甘肅蘭州730060)[摘要]為了確定混凝氣浮法處理煉油循環(huán)水排污水的可行性，在幾種常用混凝劑中通過試驗選定無機混凝劑PAC,配合有機PAM使用,再通過正交試驗確定混凝劑的最佳使用條件,在此條件下通過試驗確定混凝沉淀法的效果,最后用混凝一氣浮法 處理煉油循環(huán)水旁濾反沖水,結(jié)果表明使用混凝一氣浮 法處.理這種廢水并回用可以滿足要求且有明顯優(yōu)勢。.[關(guān)鍵詞]煉油循環(huán)水排污水;濾池反沖 水;混凝氣浮[中團分類號] X742 [文獻標識碼] A [文章編號] 1008 - 4657(2008)12 -0005 -05我國工業(yè)用水占城市用水量的80%以上,在石化、電力、冶金等系統(tǒng)循環(huán)冷卻水的用量達工廠總用水量的80%以上”。石化行業(yè)在全國工業(yè)用水量中所占比重最大,煉油循環(huán)水水資源消耗大,浪費大，節(jié)水能力跟國外差距很大;循環(huán)水系統(tǒng)腐蝕等問題對正常生產(chǎn)造成嚴重影響'2-4] ;敞開式循環(huán)水系統(tǒng)由于冷卻塔冷卻時循環(huán)水暴露在空氣中,空氣中顆粒雜志會大量進人循環(huán)水,循環(huán)水質(zhì)變差,引起細菌、藻類繁殖,再加上循環(huán)水系統(tǒng)油類泄漏,循環(huán)水系統(tǒng)因此需要定期排出高濃度污水,或者使用旁流過濾技術(shù)(以下簡稱旁濾)凈化--部分循環(huán)水[”。旁流過濾器過濾負荷會隨水質(zhì)變差而增大,因此其反沖頻繁、濾料更換頻繁。反沖排污水瞬時水量大、獨度高、含油高，經(jīng)過簡單沉淀難以回用，也難以達標排放。因此選擇-種有效的處理方法處理并回用這部分廢水很有必要。1概述1.1循環(huán)水排污水水質(zhì)甘肅某煉油廠幾套循環(huán)水系統(tǒng)旁流過濾器反沖洗間斷排水，瞬間排水量很大，排放頻繁,排水量大。旁濾器反沖水主要水質(zhì)指標和和內(nèi)部回用標準如表1。砂濾器反沖排水懸浮物濁度、油含量、COD、藻類、離子濃度等都不滿足回用要求,現(xiàn)立項要求將反沖水回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。懸浮物、石油類首先要去除,其次要保證硬度、其他離子濃度達標，以滿足循環(huán)水系統(tǒng)嚴格的防腐、防結(jié)垢、防止藻類滋生等要求。表1旁濾反沖水主要水質(zhì)指標和回用標準濁度COD石油類總硬度總堿度 硫酸根 總?cè)莨炭傝F項目pH(FTU)(mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L)原水8.231362022. 76354240.3102. 6782. 3回用標準6.8~8.5 ≤5.0≤30≤5.0≤150≤300 ;≤300≤8001.2排污水處理工藝選擇[收稿日期] 2008 -09 -30[作者簡介]王科(1978-) ,男,陜西乾縣人,寶雞文理學院講師,碩士研究生。研究方向:污水處理及水回用。E- mail:kewang02@ 163. com。5含油濁廢水處理的工藝主要有化學混凝一沉淀 、氣浮、電化學法、化學氧化、生化法、膜分離法等，王毅力等l6]指出國外應(yīng)用加壓溶氣氣浮工藝處理濾池反沖洗廢水取得了良好的效果。也有研究門指出,使用混凝一沉淀為 主的工藝處理砂濾反沖水回用于循環(huán)水系統(tǒng)也取得了良好效果。馬軍8等比較混凝一-沉淀和混凝一 溶 氣氣浮處理低濁水的效果,指出混凝一-溶氣 氣浮要比混凝一沉淀經(jīng)濟、效果好。呂玉娟研究表明,溶氣氣浮法適合于處理流量不大、顆粒物細小的廢水9-10]。也有研究指出" ,混凝一氣浮 的濁度去除效果優(yōu)于混凝一沉淀法 ,效果穩(wěn)定,投藥量少。這些方法用于深度除油,特別是要求處理后回用油類含量小于5 mg/ L的情況。本項目的廢水處理后需回用，各項指標都有嚴格的要求。首先使用混凝一-沉淀法處理 ,在選定混凝劑后通過正交試驗確定最佳混凝條件,確定混凝一-沉淀法能否達到要求 ;最后使用混凝一溶 氣氣浮工藝處理該廢水,確定處理后水質(zhì)能否達到回用標準?；炷灰粴飧≡囼炑b置如圖1,其中的加藥反應(yīng)池氣浮池均為有機玻璃池體,混凝采用機械攪拌;溶氣系統(tǒng)包括不銹鋼溶氣罐、溶氣釋放器和空壓機,其他設(shè)備包括混凝攪拌器、哈那牌濁度儀、COD測定全套裝置、吉林北光牌紅外測油儀、旋轉(zhuǎn)腐蝕掛片實驗儀器等。計量泵原水可PACPAM●暴多孔集水管出水空壓機計盤參與氣浮池減壓間貯水槽團1混凝一 溶氣氣浮示意圖2試驗結(jié)果2.1混凝 劑選擇常用的混凝劑處理該廢水后的效果如表2所示,從混凝劑的最佳pH適用范圍來看，硫酸鋁不能滿足要求,因為需要調(diào)節(jié)廢水為堿性。氯化鐵會增加水的色度且會增加廢水總鐵含量。明礬處理廢水COD不能達標。氯化鋁處理后油含量不滿足要求,因此選擇聚合氯化鋁(PAC)。這些混凝劑在和陽離子聚丙烯酰胺( PAM)、陰離子聚丙烯酰胺、二甲基二烯丙基酰胺共聚物( PDMDAAC - AM)、聚二甲基二烯丙基氯化銨( PDMDAAC)配合使用時,只有PAC和陽離子聚丙烯酰胺配合使用時的絮體大,沉降最快,因此選擇PAC、陽離子PAM作為混凝劑。賀2 混凝劑選擇最佳投加量剩余濁度剩余COD剩余油直接投加價格最佳pH(mg/ L)處理后pH(元/t)明礬4.5-8.75035.7284.3166.8700氯化鋁5~9208.1121.1126.77.22 600(結(jié)晶)氯化鐵4~913.6213.6514.0556.5含98%:4800以Al2O,5.5~8403.4519. 2323.9047.0計30%,1 350硫酸鋁7~10 .4.0514.6163. 414計15. 6% ,56062.2 混凝最佳條件的確定使用PAC和PAM做為混凝劑進行正交試驗。廢水pH值和回用要求接近，因此混凝試驗不調(diào)節(jié)pH?；炷囼炈揭灰蛩匾姳?, 正交試驗結(jié)果如表4。試驗結(jié)果表明混凝的最佳條件為PAC40 mg/L,水溫40 C , PAM1.0 mg/L,快攪時間2 min。表3混凝水平一-因素表因素PAM( mg/L)PAC( mg/L)快攪時間( min)水溫(C)水平ABC10.5l02521.020301.5352.040表4正交試驗結(jié)果編號D處理后濁度( FTU)16. 174.092.503.732.9334.55842.983.81103.25114.29125.09135.59146.841:3.103.08K181.21177.67 '180.5178.31192.78189. 86190. 96188. 69190.53192.03190. 34192.58188. 36 !193. 32191.08193.3R11.5715.6510.5814.99較優(yōu)條件B,DA2C,72.3混凝一氣浮處理廢水確定了混凝劑和混凝最佳條件后,在此件下進行廢水混凝一氣浮 試驗,由混凝池容積和混凝所需水力停留時間1. 0 min選擇廢水流量2. 0 L/min、溶氣清水流量0.67 L/min,溶氣罐取壓力0.4 MPal2]、回流比30%進行混凝氣浮試驗。提高水溫有利于混凝,但是升溫會增加工序而且廢水水溫一般較高,因此試驗不調(diào)節(jié)溫度。在混凝的最佳條件下進行混凝一氣浮試驗5次,每次試驗4h左右,取樣7個,每30 min取樣-一次,測定其基本指標濁度、油含量、COD。試驗結(jié)果如下:圖2為5次試驗濁度去除效果,獨度去除率較高而且接近,表明懸浮物的去除效率很高。氣浮穩(wěn)定后濁度去除率也趨于穩(wěn)定,經(jīng)過氣浮后水樣的濁度都小于5 FTU,滿足回用要求。圖3為油去除效果圖,可以看出，油去除效率均能達到80%以上。氣浮時產(chǎn)生經(jīng)的微細氣泡也可以直接附著在油粒上使之去除,混凝一氣浮 除油效率優(yōu)于單純的混凝一沉淀。 混凝一氣浮后 油含量都小于5 mg/L,在2 mg/L左右,滿足回用要求。廢水中懸浮物油含量影響COD的大小。懸浮物和油被去除程度決定最終的COD含量。氣浮后水很澄清,COD均小于30mg/L,能夠滿足回用于循環(huán)水的要求,結(jié)果如圖4。處理后廢水的各項指標和腐蝕情況見表5、表6。氣牌制胃m氣洋時間mlm圖2濁度去除效果圖3油去除效果圖4 COD去除效果表5混凝一 - -沉淀處理廢水后水質(zhì)濁度COD石油類總硬度總堿度硫酸根總?cè)莨炭傝F項目PH(FTU)(mg/ L) (mg/ L) (mng/ L) (mg/L) (mg/ L) (mg/ L) (mg/ L)原水8.2313612022. 76354240.3102. 6782.30.18處理后平均2.113.671.63113.4.50.459.3325.40.08回用標準6.8~8.5≤5.0≤30≤5.0≤150≤300≤800≤0.2表6腐蝕試驗處理后水回用于循環(huán)水比例自來水用于循環(huán)水比例投加比例0%5%8%10% ;12%10% .平均腐蝕率(mm/a) 0.7347 0.6845 0.7056 0.7203 0.7289 0.7136 0.6926 0.6933 0.71643討論1)煉油廠循環(huán)水旁濾反沖水使用混凝一沉淀法處理.要加快沉淀速度和處理效果,以選擇PAC和PAM共同使用最好。PAC能起到很好的電中和作用,而陽離子PAM的吸附架橋作用很突出,因此共同使用效果很好。混凝一溶氣氣浮 除油效率較高可達80%以上,濁度去除效率高于95% ,COD去除率高于76% ,經(jīng)過混凝一氣浮 處理后的水質(zhì)能達到回用要求?！?)兩種方法處理后的水質(zhì)都能達到回用要求,但是混凝一-沉淀法只是試驗室燒杯試驗，實際擴大應(yīng)用所需要的設(shè)備比較復雜,水質(zhì)比較難以控制;混凝一氣浮法試驗接近現(xiàn)場條件,也是動態(tài)試驗，所以選擇混凝一-氣浮 法作為實際廢水處理工藝比較可靠。3)要使處理后水濁度小于5 FTU, 關(guān)鍵在于水中剩余細微顆粒的去除,混凝一沉淀法 的小顆粒相互的碰撞機會不夠多,混凝一-氣浮 法水中溶解的氣體在析出時需要核,而這些細微顆粒能為氣體析出提供足夠的核，并且隨之被去除,因此混凝氣浮法在處理煉油循環(huán)水旁濾器反沖水處理和回用方面有明顯的優(yōu)勢。[參考文獻][1]齊冬子.敞開式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的化學處理[ M].北京:化學工業(yè)出版社2006:1 -6.[2]于戰(zhàn)德煉油廠循環(huán)水系統(tǒng)存在的問題[J].工業(yè)用水與廢水,000,31(4):14 -16.[3]黃新泉.煉油廠循環(huán)水水質(zhì)改進研究[J].全面腐蝕控制,2002 ,16(4):16 -18.[4]孫心利.循環(huán)水排污水處理工藝選擇之管見[J].華北電力技術(shù),2003(9):48 -50.[5]高華生,俞建德.工業(yè)循環(huán)冷卻水旁流過濾技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[J].工業(yè)用水與廢水2002(增刊):16 -18.[6]王毅力,湯鴻霄.氣浮凈水技術(shù)研究及進展[J]環(huán)境科學進展,999(12) :94 - 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Chose PAC and PAM from common coagulationsat first, then ascertained the optimal parameters of focculation with orthogonal tests, treated the water with co-agulation - dssolved air floatation process on this condition. The result showed that coagulation - dssolved airfloatation process is ft for treating the filter backwashin water; the turbidity 、oil and COD can be removed ef-fectively. The out let water can meet the requirements of turbidity and oil and COD of industrial recovered wa-ter.Key words: residue of eirculating coling water of refinery ;flter backwashing water ;isolved air foatationprocess9