銘盛環(huán)境——工業(yè)污水，工業(yè)廢水處理專家，提供污水處理解決方案

　　原油常常含鹽(主要為NaCl，MgCl2，CaCl2等氯化物)、含水(溶于油或呈乳化狀態(tài))，需在進(jìn)入蒸餾單元前經(jīng)過電脫鹽過程脫除。電脫鹽過程會產(chǎn)生約占煉油廠總廢水量3%的廢水，稱為電脫鹽廢水。電脫鹽廢水含油量高，嚴(yán)重時油的體積分?jǐn)?shù)高達(dá)10%以上，污油油滴粒徑較小，含大量細(xì)微懸浮物，乳化嚴(yán)重，有機(jī)物含量高(COD高達(dá)幾千至幾萬mg/L)，含揮發(fā)酚、石油類物質(zhì)等多種有機(jī)物，含鹽量大，鹽濃度(以氯離子質(zhì)量濃度計(jì))通常為2000~5000mg/L，高時可達(dá)數(shù)萬至數(shù)十萬mg/L。電脫鹽廢水會對下游的污水處置單元形成沖擊，通常需經(jīng)過有效的預(yù)處置后再進(jìn)入綜合工業(yè)污水處理廠實(shí)施處置。

　　近年來，原油重質(zhì)化、劣質(zhì)化的問題日益嚴(yán)重，為提升采輸率，注水和注劑的加注量均在不時增加，這使電脫鹽廢水的水質(zhì)愈加復(fù)雜，同時，為提升原油應(yīng)用率，回收的重污油經(jīng)初步處置后被摻回到原油中混煉，進(jìn)一步加劇原油乳化，也使電脫鹽廢水的水質(zhì)劣化。電脫鹽廢水管理面臨的形勢愈加嚴(yán)峻。為了減小下游污水處置單元的壓力，滿足相關(guān)排放請求，電脫鹽廢水處置技術(shù)得到了不時開展和提升。

　　本文闡述了電脫鹽廢水預(yù)處置技術(shù)的研討及應(yīng)用發(fā)展，剖析了電脫鹽廢水預(yù)處置技術(shù)的原理、特性及應(yīng)用效果，總結(jié)了影響電脫鹽廢水特性的主要要素，旨在促進(jìn)先進(jìn)的電脫鹽廢水處置技術(shù)的應(yīng)用和高效的電脫鹽廢水處置技術(shù)的進(jìn)一步開發(fā)。

　　1、電脫鹽工業(yè)廢水處理技術(shù)

　　石化企業(yè)通常針對電脫鹽廢水單獨(dú)設(shè)立預(yù)處置設(shè)備，經(jīng)有效預(yù)處置后的廢水排入石油煉制綜合污水處置廠實(shí)施處置，也有少數(shù)企業(yè)將電脫鹽廢水同其他品種的煉油廢水一并實(shí)施預(yù)處置。這表現(xiàn)了分流分質(zhì)處置的準(zhǔn)繩，不只具有經(jīng)濟(jì)性，也能減輕下游綜合污水處置廠的壓力，促進(jìn)石化廢水的最終達(dá)標(biāo)排放及回用。

　　1.1 電脫鹽廢水預(yù)處置技術(shù)

　　石化企業(yè)關(guān)注的電脫鹽廢水的排污指標(biāo)主要為石油類物質(zhì)濃度和COD，各廠設(shè)置了排放到下游處置單元的內(nèi)部水質(zhì)指標(biāo)，通常請求石油類物質(zhì)質(zhì)量濃度不高于200mg/L，COD不高于1500mg/L。目前，在各石化企業(yè)中成熟應(yīng)用的電脫鹽廢水預(yù)處置技術(shù)包括重力別離、化學(xué)破乳、油水旋流別離器別離、超聲波破乳等工藝及其組合工藝。

　　1.1.1 重力別離技術(shù)

　　重力別離技術(shù)基于油-水密度差，依托重力作用完成廢水中油類物質(zhì)的去除，是電脫鹽廢水油水別離處置中最簡單和最常用的技術(shù)。依據(jù)stokes公式，水的沉降速度取決于油中水粒子的大小、油與水的密度差和油的黏度。增加油-水兩相間的密度差和油滴粒徑、減小廢水黏度都有助于提升該辦法的除油效率。此外，停留時間也是重要影響要素。重力別離技術(shù)主要用于去除粒徑大于60μm的懸浮油滴，而不能去除呈平均穩(wěn)定態(tài)的溶解油和呈乳液狀態(tài)的乳化油。主要設(shè)備是儲罐和隔油池，常用的為平流式隔油池(API)、斜板式隔油池(PPI)和波紋斜板隔油池(CPI)。該辦法需求較長別離時間，所需罐體的體積很大，增加了處置本錢，特別是在原油劣質(zhì)化較嚴(yán)重時，重力別離技術(shù)對電脫鹽廢水的預(yù)處置達(dá)不到理想效果。

　　1.1.2 化學(xué)破乳技術(shù)

　　化學(xué)破乳技術(shù)是指向電脫鹽廢水中參加破乳劑(清油劑)，破乳劑經(jīng)過與油水界面膜發(fā)作互相作用，改動界面膜性質(zhì)，降低油水的界面張力，完成破乳，隨后經(jīng)過沉降或氣浮的辦法來完成油水別離。目前含油污水破乳除油的機(jī)理主要?dú)w為以下幾類：頂替或置換機(jī)理，潤濕增溶機(jī)理，褶皺變形機(jī)理，高分子吸附碰撞機(jī)理，中和界面電荷機(jī)理和反相變形機(jī)理等。該辦法可用于去除依托重力沉降不能別離的乳化狀油滴。選擇適宜的破乳劑具有關(guān)鍵作用，要兼具高效性和經(jīng)濟(jì)性。目前，高效破乳劑的開發(fā)及其破乳機(jī)理是熱點(diǎn)研討問題。

　　1.1.3 旋流別離技術(shù)

　　旋流別離器在油水別離方面的工業(yè)應(yīng)用始于20世紀(jì)80年代，應(yīng)用較多的為切向旋流別離器。油水混合液在旋流別離器內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生幾千倍于重力場的向心力場。在向心力的作用下，密度大的水被甩向周圍，順著壁面向下運(yùn)動，作為底流排出，密度小的油被帶到中間并向上運(yùn)動，最后作為溢流排出，從而到達(dá)油水別離的目的。旋流別離器可以用于分散油和輕度(或不穩(wěn)定)乳化油的別離，但當(dāng)分散油滴直徑小于15μm時，水力旋流器會存在別離效率低的問題。

　　1.1.4 超聲波破乳技術(shù)

　　超聲波破乳主要依托超聲波的機(jī)械振動作用、空化作用和熱作用，毀壞油水界面，促使油滴凝結(jié)，加速油滴上浮，從而完成油水別離。由于超聲波在油和水中均具有較好的傳導(dǎo)性，故這種辦法適用于各品種型的乳狀液。作為一種簡單和高效的技術(shù)，近年來超聲輻照常被用于強(qiáng)化原油破乳和脫鹽。聲強(qiáng)、超聲波頻率、輻射時間和溫度等都會影響超聲波破乳的效果。

　　1.1.5 其他技術(shù)

　　此外，目前針對電脫鹽廢水的其他處置技術(shù)也展開了一些實(shí)驗(yàn)研討，包括高級氧化技術(shù)、電絮凝技術(shù)、模塊化聚結(jié)除油和吸附技術(shù)等。其中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果標(biāo)明，臭氧氧化、Fenton氧化、臭氧-Fenton協(xié)同氧化技術(shù)對電脫鹽廢水COD的去除效果均較好，去除率分別到達(dá)51.1%，84.6%，78.0%(原水COD為3216mg/L)，中試結(jié)果標(biāo)明，電絮凝氣浮技術(shù)對電脫鹽廢水中油和COD的去除效果也均較好，去除率分別到達(dá)96.4%和73.4%(原水石油類物質(zhì)質(zhì)量濃度為247mg/L、COD為1090mg/L)。這些處置技術(shù)可有效去除電脫鹽廢水的有機(jī)物濃度，有較大的應(yīng)用空間。此外，膜技術(shù)在電脫鹽廢水處置的實(shí)驗(yàn)研討和實(shí)踐應(yīng)用中也獲得了較好的效果，為完成電脫鹽廢水的回用提供了可行途徑。但由于膜資料存在易梗塞、膜壽命短等問題，不合適用于處置水質(zhì)較差的電脫鹽廢水。

　　1.2 石油煉制綜合廢水處置技術(shù)

　　經(jīng)過預(yù)處置的電脫鹽廢水排入石油煉制綜合污水處置廠實(shí)施處置。思索到回用途理對污水水質(zhì)的請求，多數(shù)石化企業(yè)將石化廢水分為含油污水和含鹽污水兩個處置系統(tǒng)。含油污水處置系統(tǒng)的污水中鹽含量較低，污染物的可生化性較好，經(jīng)過有效處置后可回用到循環(huán)水廠作為補(bǔ)充水，含鹽污水處置系統(tǒng)的污水中鹽含量較高，含有較多常規(guī)生物處置技術(shù)難以降解的有機(jī)物，處置流程長，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高，處置后污水通常直接排放而不再實(shí)施回用。

　　通常而言，電脫鹽廢水與預(yù)處置后的堿渣污水、含堿污水、循環(huán)水廠的排污水、膜處置系統(tǒng)產(chǎn)生的濃鹽水常被視為含鹽污水處置系統(tǒng)的進(jìn)水。若從節(jié)能降耗、節(jié)水減排的角度動身，應(yīng)盡可能地將較大水量的電脫鹽污水劃入含油污水處置系統(tǒng)，以減小含鹽污水處置系統(tǒng)的水量。中國石化集團(tuán)以鹽含量能否高于1200mg/L作為石化廢水能否歸于含鹽污水處置系統(tǒng)的根據(jù)。參照此規(guī)范，基于通常假定計(jì)算得：關(guān)于采用一點(diǎn)注入除鹽用水工藝的電脫鹽設(shè)備，當(dāng)原油的鹽質(zhì)量濃度大于54mg/L時，電脫鹽廢水劃入含鹽污水處置系統(tǒng)，關(guān)于采用二點(diǎn)注入除鹽用水工藝的電脫鹽設(shè)備，則當(dāng)原油鹽質(zhì)量濃度大于105mg/L時，電脫鹽廢水劃入含鹽污水處置系統(tǒng)。

　　2、影響電脫鹽廢水水質(zhì)的要素

　　2.1 原油性質(zhì)及開采技術(shù)的影響

　　原油的含鹽量、美國石油學(xué)會重度(API重度)、黏度、含硫量、重金屬含量等會直接影響電脫鹽廢水的水質(zhì)特性。當(dāng)原油為優(yōu)質(zhì)品相時，其密度、黏度都較小，電脫鹽設(shè)備操作穩(wěn)定，電脫鹽廢水含油較少，當(dāng)原油為劣質(zhì)品相時，其密度、黏度、含硫量和重金屬含量都較大，性質(zhì)復(fù)雜多變，會對電脫鹽設(shè)備形成沖擊，電脫鹽廢水含油量可達(dá)幾千mg/L，嚴(yán)重時體積分?jǐn)?shù)到達(dá)10%以上。

　　2.2 電脫鹽工藝操作條件的影響

　　電脫鹽操作溫度較低、油水界位低、原油破乳劑質(zhì)量差和罐區(qū)原油靜置時間短等會加劇電脫鹽廢水帶油現(xiàn)象。電脫鹽操作溫度升高時，原油黏度降低，油水密度差增加，油水界面張力削弱，熱運(yùn)動加快，乳化水滴碰撞時機(jī)增加，可促進(jìn)水滴聚結(jié)沉降。但是，假如電脫鹽操作溫渡過高，也會因油水界面能減小而加劇電分散，增加電耗。此外，電脫鹽罐的油水界位過低會造成含鹽水在罐中的停留時間過短，而使電脫鹽廢水中含油量較高。

　　2.3 電脫鹽設(shè)備管理程度的影響

　　對電脫鹽設(shè)備實(shí)施科學(xué)的運(yùn)轉(zhuǎn)管理有助于改善電脫鹽切水的水質(zhì)。例如，若電脫鹽切水操作由人工完成，可能會形成較大誤差，惹起電脫鹽廢水水質(zhì)的較大動搖。借助自動化控制技術(shù)可完成對電脫鹽切水界面的精確判別，對改善電脫鹽廢水水質(zhì)具有重要意義。

　　3、電脫鹽廢水處置實(shí)例

　　3.1 重力別離技術(shù)的應(yīng)用

　　中石化某企業(yè)Ⅰ、Ⅱ套常減壓設(shè)備的電脫鹽廢水的石油類物質(zhì)質(zhì)量濃度分別為422mg/L和161mg/L，COD分別為1256mg/L和635mg/L，經(jīng)簡單預(yù)處置工藝——調(diào)理罐+油水別離器預(yù)處置后，將其歸為高含鹽污水處置系統(tǒng)，與煉油催化油堿渣及液態(tài)烴堿渣、脫硫制硫堿渣、氣分堿洗水、氣分堿渣一同實(shí)施處置，處置量為30t/h。受堿渣等高濃度廢水的影響，該高含鹽污水處置系統(tǒng)的處置流程較長，采用二級氣浮—生化法(渦凹?xì)飧?/font>+溶氣氣浮—含固定化微生物的曝氣生物濾池(G-BAF)工藝)實(shí)施預(yù)處置后，出水用低含鹽廢水稀釋后進(jìn)含鹽污水處置系統(tǒng)繼續(xù)處置。