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废水资源化中的节能减排技术

发布时间: 2011-03-31     来源:

1.         含硫污水串级使用技术

   将催化裂化装置分馏塔含硫污水串级使用于富气洗涤水的注水,减少20吨/小时以上的软化水的使用和含硫污水的产生;将常减压等非加氢型装置的含硫污水串级使用于焦化装置富气洗涤水的注水,可节约软化水并减少含硫污水产生量10吨/小时以上。将碱渣处理装置的尾气吸收饱和废碱液送含硫污水汽提装置作为加碱汽提的原料,不但节约新鲜碱液,而且减少废碱液处理成本。

2.         含硫污水汽提技术

   水蒸汽汽提法主要包括带侧线的单塔加压汽提和双塔汽提两种工艺,效果明显、操作简单、无二次污染(污染物硫化氢和氨以副产品的形式回收),获得了广泛的应用。

   通过实施加碱汽提等技术手段提高拔氨深度,改善净化水水质,并实现加氢型含硫污水与非加氢型含硫污水分开处理和回用。经含硫污水汽提装置处理后的脱硫净化水替代软化水回用于常减压和加氢精制装置。

3.         污水回用技术

   采用污水回用技术,将处理后的合格外排污水回用于循环水系统,是节水减排的有效途径之一,且采用适度处理技术而非深度处理技术可以达到最佳的技术经济性。焦化冷焦水系统采用自动化程度较高的全密闭旋流除油技术实现密闭循环,原采用清净下水作为置换用水。可将冷焦水和切焦水的补充水已全部用外排污水替代。尿素装置工艺冷凝液经水解塔、解析塔处理后,解析水氨和尿素含量大大降低,将解析废水回用至合成氨炭黑洗涤系统,减少新鲜脱盐水使用量。化肥原料路线改造后,含大量炭黑的废水经沉淀、过滤,杂质去除率提高,滤后水水质改善,回用率大幅提升。将达标外排的缓冲池排放水作为场地冲洗、绿化用水和Ⅲ电站增湿水进行回用。

4.         钻井废水处理工艺

   钻井废水处理过程可以分为预处理、一级处理、二级(深层)处理。预处理主要包括除油、酸化中和,一级处理包括混凝(絮凝)、气浮;二级处理包括催化氧化、生物处理、膜分离等。1989年~2001年国内油气田钻井废水处理方法应用情况见表1

   从表1可看出,混凝沉降是较普遍采用的钻井废水处理方法。由于混凝剂的效能受污水组分影响较大,因此药剂的选择是混凝沉降技术的关键。近年来混凝剂的研究为广大研究人员所关注口]。王兵等∞3研究制备了聚合硅酸铁铝(PSFA)絮凝剂,处理钻井废液具有去浊好,COD去除率高,色度小等优点。李瑜等阳1采用聚合氯化铝(PAC)混凝剂对pH7185,色度为2491000COD55025322 mgL,悬浮物18002700 mgL的钻井废水进行处理,研究发现PAC在适当的工艺条件和加量下可大幅降低钻井废水的COD、色度及悬浮物含量等。


 

     2002年~2010年四川油气田钻井废水所采用的处理工艺主要如下:破胶分离—O3预氧化—中间混凝—O3H2O2深度氧化,破胶分离一混凝沉降,混凝沉降一离心分离,酸化破胶一固液分离一催化氧化一微生物降解,水泥、粉煤灰、添加剂固化,水泥、泥土、添加剂固化,化学混凝一铁炭微电解一电渗析。

   通常絮凝沉降后的钻井废水较难达到污水外排或回注标准,需要采用深度处理技术进行二级处理。催化氧化、固液分离、生物处理是目前钻井废水深度处理应用较广泛的技术手段。兰霜等采用O3H2O2深度氧化方法进行废水深层处理,确定了高级催化氧化稳定时间为50 minCOD最高去除率可达9028%。张红岩等利用紫外光催化一臭氧(UVO3)氧化,对325 mL钻井废水进行处理,研究发现臭氧投加量为810 mgh时,氧化60 min COD可达GB 89781996《污水综合排放标准》的一级排放标准。但是臭氧指数太高,不经济。而利用UV03预氧化钻井废水,然后采用生物法处理,可大幅降低处理费用。朱丽等研究高浓度钻井废液处理,发现微生物经过培养驯化可提高处理效率,使最终出水达到GB 89781996《污水综合排放标准》中二级标准。

5.         酸化废水处理工艺

   国内关于酸化废水的处理研究与应用多集中在近十年中,研究工作多停留于实验室阶段,现场应用仍不成熟。国内各油田对酸化废水的处理主要是加碱中和,达到中性后就地储运或转运回注,存在一定的环境隐患。近年,研究人员提出了“中和—混凝一吸附”,“中和一微电解—氧化一吸附”等工艺,具体见表2


 

   “中和一微电解一氧化一吸附”四步酸化废水处理工艺,在处理COD含量较高的酸化废水时,在中和处理后需采用混凝方法去除部分有机物,以减轻后续处理单元的负荷。万里平等在废水内电解基础上,对氧化一吸附单元进行研究,提出了氧化一吸附联合处理方法。由于四步法在处理COD高、CI含量高的废液时,存在达标困难的问题,刘宇程等采用固化法进行一次性无害化处理,固化物浸出液的指标可达到GB 89781996《污水综合排放标准》,具有处理成本低等优点。

6.         压裂废水处理工艺

   国内关于压裂废水处理技术的相关研究起步较晚,大部分工作仍处于实验研究阶段。近年来有关压裂废水处理方法的研究与应用见表3


 

   目前,压裂废水处理的新技术主要存在净化工艺复杂、设备投资大、需投入的人力与物力较大,处理成本高,并且由于压裂废液组成复杂、体系多变使得处理工艺与药剂不具备普适性等问题。因而这些技术推广困难,如大庆油田压裂废水处理仍采用罐车收集拉运集中存放。