一体化石油冶炼及化工污水处理设备

在石油开采过程中，采出的原油含有大量的水分。原油脱下的废水中含有大量的石油类污染物及采油过程中投加的破乳剂、表面活性剂等高分子采油助剂，其有机成分有烷烃、芳烃、酚、酮、酯、酸、卤代烃及含氮化合物等，同时污水中还含有大量的无机的阴、阳离子。油田废水同时具有盐度高、生垢离子多、成分复杂等特点。

  随着国家对环保的日益重视和人民环保意识的提高，对废水治理的要求也越来越高，排放标准越来越严格。因此废水能否治理达标，直接关系到油田的生存和发展。无论是油田的责任，还是改善周围的水环境，做好废水治理工程是十分必要的。治理污染，既能保护人民身体健康、改善油田工作环境，也能通过该油田采油废水处理工程中对原油进行回收利用，从而产生经济效益为油田的可持续发展打下坚实的基础。

1.2含油废水的危害

含油废水对人类、动物和植物乃至整个生态系统都产生不良的影响，其危害主要在以下：

1.2.1对企业的危害

含乳化油的废水会在工艺设施和管道设备中与废水中悬浮颗粒及氧化铁皮一起沉降，形成具有较大黏性的油泥团，堵塞管道和设备影响生产的正常进行。

1.2.2对环境的危害

油类物质对环境的影响是多方面的，如对水体的危害:在水面形成油膜，能阻碍水体复氧作用，水体中由于溶解氧减少，藻类光合作用受到限制，影响水生生物的正常生长，使水生植物有油味或毒性，甚至使水体变臭，破坏水资源的利用价值、油类黏附在鱼腮上，可使鱼窒息，浓度为200mg/L时，鱼类不能生存、黏附在藻类、浮游生物上，可使它们死亡、油类会抑制水鸟产卵和孵化，严重时使鸟类大量死亡。

用含油废水灌溉农田，油分及其衍生物将覆盖土壤和植物的表面，堵塞土壤的空隙，阻止空气透入，使土壤和微生物不能正常进行新陈代谢，使农产品质量和实用价值下降，严重时会造成农作物减产或死亡，油类在土壤中向下迁移，还可能造成严重的地下水污染。

综上所述，含油废水污染对生态系统可能造成毁灭性的破坏，对人体健康也造成潜在的危害。

含油洗涤废水特点

洗涤含油废水主要来源于石油开采、石油冶炼化工、等。废水中油类污染物质，除重焦油的相对密度为1.1以上外，其余的相对密度都小于1.

油类物质在废水中通常以三种状态存在。

1. 浮上油，油滴粒径大于100μm,易于从废水中分离出来。在石油废水中总含量60-80%。

2. 分散油，油滴粒径介于10-100μm之间，悬浮于水中。

3. 乳化油，油滴粒径小于10μm，油品在废水中分散的粒径很小，呈乳化状态，不易从废水中分离出来。

4. 溶解油，油类溶解于水中的状态。

   含油废水中所含的油类物质，包括天然石油、石油产品、焦油及其分馏物等。从对水体的污染来说，主要是石油和焦油。洗涤含油废水中除含有以上外，还含有洗涤用的表面活性剂、有机污染物等。

4.2含油洗涤废水处理方法

由于含油废水中油的污染对后续处理带来很大的压力，因此首先需要油水分离。

4.2.1油水分离处理

 A上浮法

主要用于隔油池出水的高级处理，去除细小油珠和乳化油。经过上浮处理后，出水含油量

含油废水处理设施可降至

30毫克/升。其方法是：将适量的空气通入含油废水中，形成许多微小气泡，在气泡作用下构成水、气、油珠三相非均一体系。在界面张力、气泡上浮力和静水压力差的作用下形成气-油珠结合体上浮而实现油水分离。上浮法按气泡产生的方法，可分为布气上浮法、溶气上浮法和电解上浮法三种。

B布气上浮法

这种方法主要是借助于机械剪力将混入水中的气泡破碎，或将空气先分散成细小气泡后进入废水，进行气水混合上浮。常用方法有叶轮上浮法、射流上浮法以及多孔材料(如扩散板、微孔管、帆布管等)曝气上浮法。布气上浮法的优点是设备简单，管理方便，电耗较低。缺点是气泡破碎不细，一般不小于1000微米，上浮效果因而受到限制。此外，采用多孔材料曝气上浮法，多孔材料容易堵塞，影响运行。

C溶气上浮法

是从含过饱和空气的废水中析出气体，产生气泡以实现上浮。常用的有加压溶气上浮法和真空上浮法，前者应用较普遍。加压溶气上浮法是用水泵将废水送入溶气罐加压到3～5.5千克力/厘米2，同时注入空气使其在压力下溶解于废水。一般溶气时间为2～4分钟。然后废水通过减压阀进入上浮池。

溶入废水中的空气由于突然减到常压,便形成许多细小的气泡逸出,从而实现上浮。上浮池内的上浮时间一般不小于 1小时。常采用将经过上浮处理的部分废水(30～50%)加压回流进入未经加压上浮处理的废水中实现上浮的方法。其优点是加压废水量小，可减少电耗，同时可以防止未处理的废水中油品在加压溶气时进一步乳化。真空上浮法是使废水中的气泡在减压（真空）条件下逸出的。?溶气上浮法的主要优点是产生的气泡直径可小到30～120微米。气泡直径小，在供气量相同时,气泡吸附时的比表面积就大，气泡上浮速度减慢，与吸附质点的接触时间增加，可以提高上浮效果。因此，溶气上浮法获得广泛应用。

D电解上浮法

利用电能在含油废水中的电解氧化还原效应，以及由此在电极上产生的微小气泡的上浮作用来净化含油废水。如采用可溶性阳极材料，还可以同时发生电解混凝作用以净化废水.

4.2.2生化处理

通过物化处理可以大幅度降低废水中的有机物含量，从而降低后续生化处理过程的有机负荷，为生化处理创造良好的条件；生化处理过程是利用微生物的生命活动过程通过同化和异化作用，把废水中的溶解态油及其它有机物进行分解或吸收，从而使废水得到净化。

生化处理一般分为：普通活性污泥法、A2/O,SBR等变种的活性污泥法、生物接触氧化法等。

4.3油水分离处理方法的确定

废水中的主要污染物为油类物质和COD，其次是胶质物及少量脂肪酸，废水的可生化性较好，油类物质和脂肪酸对废水的CODcr贡献较大。根据这种水质特性我们认为该生产废水适宜采用物化+生化相接合的处理方法，物化处理过程采用一级重力除油气浮＋自动刮油排渣过滤。一级重力除油可去除废水中的浮油及大部分分散油，从而达到初步除油的目的，气浮通过加压充气去除废水中密度小于1的悬浮物，油脂和脂肪等，同时起到降温充氧的功效，能够提高微生物的生物降解性能，为后续生化提供有力的保证。

4.4生化法的确定  

生化法一般分为厌氧生化、好氧生化工艺。

4.4.1厌氧生化

厌氧生化具有下列优点：无需搅拌和供氧；动力消耗少。厌氧池内利用厌氧菌的作用，使有机物发生水解、酸化和甲烷化，去除废水中的有机物，并提高污水的可生化性，有利于后续的好氧处理。

常用的厌氧法包括普通消化池、厌氧接触消化池、水解酸化塘池等

4.4.2好氧生化

好氧生化一般分为活性污泥法（包括变种的氧化沟、A2/O、SBR等）和曝气生物滤池法。

在污水好氧生物处理工艺的发展和应用中，活性污泥法和生物膜法一直占据主导地位。随着新型滤料的开发和配套技术的不断完善，与活性污泥法平行发展起来的生物膜工艺技术得以快速发展，即独立又几乎已经结合到污水处理的各种其它工艺中，这是由于生物膜法具有诸多优点：

处理效率高、耐冲击负荷性能好、体积小、占地面积少、运营管理稳定、低成本、低能耗、投资省、运营成本低、不存在活性污泥法的污泥膨胀问题、可以维持较高的污泥龄、生物相相对丰富稳定、具有较高的微生物量、水力停留时间较短、对毒性物质和冲击负荷具有较强的抵抗性、具有一定的硝化和反硝化功能、可以实现封闭式运转、解决臭味问题等。

下表为生物膜与活性污泥的微生物比较：

生物膜及活性污泥出现的微生物比较

微生物种类	活性污泥法	生物膜法	微生物种类	活性污泥法	生物膜法
细菌	大量	大量	其他纤毛虫	一般	多量
真菌	少量	多量	轮虫	少量	多量
藻类	极少	一般	线虫	少量	一般
鞭毛虫	一般	多量	寡毛类	极少	一般
肉足虫	一般	多量	其他后生动物	极少	少量
纤毛虫缘毛类	大量	大量	昆虫类	极少	一般
纤毛虫吸管虫类	少量	少量

从上表可以看出生物膜上的微生物种类繁多，各菌种数量稳定且量大，单位反应器内的生物量可高达活性污泥法的5-20倍，因而生物膜反应器具有较高的处理能力。

以下为几种常用污水二级处理工艺比较。  

项   目	氧化沟法	生物接触氧化法	A/A/O法
基建投资	大	较小	较小
运行费用	高	较低	高
抗负荷变化能力	抗水质变化能力强	抗水质变化能力强	较强
环境影响	噪声小、有臭味	无噪音，无异味	无噪音，无异味
污泥膨胀情况	有污泥膨胀	无污泥膨胀	有污泥膨胀
污泥回流	100%  动力大	不需要	100%  动力大
能耗	较大	小	小
污泥产生	多	无	多
化学药品费用	小	无	多
占地面积	大	小	小
操作管理	简单	简单	简单
BOD去除率	90%以上	93%以上	90%以上
气温、水温影响	较小	较小	较大

由vchi上表可以看出采用曝气生物滤池法具有投资少、能耗低、运行费用低、抗冲击负荷能力强、出水水质稳定高效等优点。