时间:2024-04-08 14:45:38
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关键词:汽提塔;基础设计;质量传递;热量传递
石油化工塔型设备在石油化工行业的应用比较广泛,而且这种类型塔的结构比较复杂。在所有的石油化工装置里面,塔设备在生产工艺里面有着十分重要的作用,比如说反应塔、高塔容器、汽提塔等。对塔结构进行分析是石化人才必须掌握的一门技术。本文将对汽提塔设备进行结构分析及其设计过程,讲述在汽提塔设计的过程中的关键点及处理的办法。
污水汽提塔主要用来处理含硫和氨的污水,主要吧污水进行蒸汽汽提之后,分离获得很高浓度的硫化物和氨,分离后的酸气用来生产硫磺,而氨生产液氮。处理之后得到的净化水会被其它设备利用或者清理设备,这种设备可以变废为宝,是一种环境友好性的设备。
一、汽提塔的工作原理
汽提塔一般是把废水和水蒸汽充分接触,这样废水里面的有毒物质就会扩散到水蒸气里面,这样就能够把废水里面的污染物分离出来。汽提塔的工作原理和吹脱法差不多,只不过使用的介质不一样,气汽提法使用的介质是水蒸气。汽提法分离污染物的工艺条件需要按照污染物的情况来决定,一般情况下面有两种:1、简单蒸馏。一般是到来处理一些和水互溶的挥发性物质,这种物质当气液平衡的时候,在气相中的浓度要比在水中的浓度大。借助蒸汽来加热,这样在一定的温度下面,污染物就会富集到气相里面。2、蒸汽蒸馏。这种方法一般是处理不溶于水和微溶于水中的挥发性污染物。这种方法主要是因为利用混合液体的沸点要比两种组分低,这样就能够把高沸点的物质在低温下面被脱除。
二、汽提塔设计条件及结构分析
2.1汽提塔设计条件
2.1.1、塔的主要涉及参数:塔总高23.5米,内直径2000mm,内直径2000mm,设计压力0.35MPa,设计温度90℃,塔体的壁厚是14mm。
2.1.2、风速40m/s,粗糙度b类,场地类别II类,风载剪力401.2kgf,风载弯矩4905.3kgf-m,地震剪力6919.1kgf,地震弯矩93851.4kgf-m。
2.1.3、裙座高3000mm,厚度16mm,16个M56的地脚螺栓,跨中均布,螺栓孔圆直径2196mm。
2.2汽提塔结构设计分析
2.2.1汽提塔是高耸的建筑
汽提塔所受到的水平载荷和重力载荷比较起来,地基上面的载荷效应比较大,需要重点进行考虑。风的载荷要比水平的地震作用大很多,这也是在进行高塔设计的过程中需要注意的地方。从本汽提塔的设计中可以知道:风力载荷控制的玩具等于4905.3kgf-m,地震作用造成的弯矩93851.4kgf-m,这两者之间存在很大的差距。
2.2.2正确计算载荷
在计算的时候,除了要正确确定塔设备的几何尺寸,还需要保证塔的壁厚及其它的一些弹性参数准确。因为这些参数决定了塔设备的刚度,如果塔体的自振周期不一样,这会导致水平的风力载荷和水平的地震作用不一样,这样就会出现不一样的结果。还有就是在进行设计的时候,塔的总输入质量要和实际保持一致,不能够把充水质量当作介质的质量,这主要是因为很多的介质重度都要比水小。对于汽提塔来说,不是重力荷载越小,塔结构就越是稳定。在水平力的作用下面,塔设备抵抗倾覆的能力和重力载荷是有关系的。
2.2.3基础的锚栓构造
本设计的塔高为23.5米,内直径2000mm。高度和直径的比例比较大,设计出来的汽提塔是高耸的建筑物。在塔底需要的螺栓一般的规格都比较大,这就要求螺栓的承载能力比较大。而且在设计的时候还需要锚栓达到锚固的。在本设计当中,地脚螺栓是M56, 23.5米,内直径2000mm。
2.2.4结构设计
根据汽提塔的设计目的,主要是为了脱硫。本汽提塔从上往下设置了三段,分别是氨汽提段 、 硫化氢汽提段 、 硫化氨精馏段。前两段的作用是解吸,这样就能够有一个好的汽提效果。在设计汽提塔的时候,需要保证塔体的温度没有明显的变化,这样汽提的蒸汽发生冷凝的量就会大大减少。也就是最上层的塔温度要比热进料温度低,上升蒸汽量是最小的吸热量。而在氨汽提段,需要有比较高的拨氨深度,参照最新的污水处理标准,最后选择的塔板数量是21层,这样就能够水中氨氮含量比较低,而侧线抽出来的氨气浓度比较高。而在硫化氢汽提段,因为侧线当中抽出了差不多50 %的汽提蒸汽,这样硫化氢汽提段的相对负荷就降低了。要使得阀孔的分布合理,而且要达到很好的汽提效果,这就需要对硫化氢汽提段进行压缩。加入的塔板数能够使得硫化氢的汽提塔效果,降低侧线出去的硫含量。对于上部分来说,这个部分是吸收过程,底部是水蒸汽、汽提氨和硫化氨的混合气相,然后加热进行闪蒸,这里的气相负荷和硫化氢汽提段一样,但是因为在上升的过程中,冷进料吸收了水蒸汽和氨,到了上面的时候只剩下了硫化氢,这样气相的负荷会发生很大变化,所以进行汽提塔设计的时候需要进行分段设计。整个塔可以进行两段或者三段设计,这样就能够使得塔板上层具有较高的为年度和小的冷进料量。
三、脱硫汽提塔腐蚀原因及措施
3.1脱硫汽提塔腐蚀原因
3.1.1塔顶蒸馏出口腐蚀
在实际的运作过程中,汽提塔的塔顶一般含硫化氢的量能够达到20%,最多的时候能够达到35%。在正常生产的时候,一般当中含有19-36mg/L的Fe2+,pH值是6.11-7.18,在一般的情况下面塔顶发生腐蚀的温度是140℃。对于本汽提塔来说,塔顶蒸出的温度是180℃,而且水蒸汽是气态,所以不太容易发生露点腐蚀。随着温度降低,盐酸出现冷凝,冷凝的液体流到管线的地步,和缓蚀剂里面的水混合起来,出现了强酸区域。要形成保护膜差不多需要在中性环境下面,在强酸条件下面无法形成保护膜,这样管线两边就会发生腐蚀。
3.1.2空冷器发生腐蚀
空冷器发生腐蚀主要是因为一般是在管口和管板的周围。在表面发生的腐蚀一般是冲刷和均匀腐蚀。在塔顶的硫化氢浓度一般能够达到30%,如果冷却系统里面存在水的话就会形成硫化氢和水的腐蚀体系。当处于气相的时候,没有发生电离,这个时候就没有电解质。在管板出气相的压力很大,而且流速快容易发生相变,这样就会破坏保护膜,发生腐蚀。这个时候的腐蚀一般是深度的腐蚀。
3.2解决措施
3.2.1合理加入缓蚀剂
在汽提塔内部适当地加入缓蚀剂,这样就能够有效防止腐蚀的发生,而且还能够降低恒本。但缓蚀剂的加入量存在一个最佳值,如果加入量过小,这样就无法覆盖表面,没有办法起到缓蚀的作用。适当增加缓蚀剂的量,会发现有效降低了腐蚀的程度。在对汽提塔进行检修的时候,需要加入在线监测系统,这样也能够保证缓蚀的效果。
3.2.2采用低温抗腐蚀材料及进行防腐处理
在一般的情况下面,汽提塔的出口采用的是20号的碳钢,这种材料也会受到腐蚀。把20号碳钢换成合金,有测试显示,半年的时间不会发生腐蚀。而在光板上面可以刷修复剂或者防腐剂,这样就能够降低介质对于这些地方的腐蚀。一般使用的修复剂比较多的是贝尔佐钠金属修复剂。■
参考文献
[1]杨开书, 黄占修. 污水汽提塔的优化设计与运行[J]. 石油化工环境保护, 2006, 29(3): 17-19.
关键词:大体积混凝土; 施工
Abstract: according to the standard requirement, combined with the engineering practice, the concrete construction thermal calculation, according to the calculation results, clear the construction technology, and entrust concrete test match work, control of concrete temperature not over 22 into the mold ℃; Material plan put forward, all kinds of skills concerning the material should be made in advance; Clear construction methods and technical measures.
Keywords: mass concrete; construction
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
一、工程概况
某石油化工厂塔区承台及基础,承台共分三个部分,共计混凝土1700余立方米,最大承台混凝土量675立方米,最大截面10.75m×2m。最小截面6.2m×1.8m;承台顶14个塔基础,其中环形基础6个,其余为圆形基础; 承台及基础混凝土强度等级C30,采用P.042.5水泥,混凝土中掺加12%水泥用量的UEA。钢筋保护层厚度为:底部150mm,其它部位为50mm; 承台底部及顶部配筋为Φ22@100及Φ22@100,侧壁横筋为Φ14@200;±0.000m标高相当于绝对标高191.87m。承台底标高-2.45m。
二、现场准备
现场障碍物处理,场地平整;临时道路和施工用水、用电线路的敷设;保证施工现场的用水10L/S,用电量300KW;施工机具、材料、构件等进场并保证其使用功能;
三、主要施工方法
1、 施工程序:
(委托商品砼配合比)混凝土浇筑及振捣(试块制作)混凝土养护质量验收
2、施工方法:
(1)、 配合比委托
向搅拌站委托混凝土配合比,混凝土强度等级为C30,要求混凝土缓凝时间延长4小时。
(2)、混凝土泵布管
A、混凝土浇筑时的水平、垂直运输一律采用混凝土泵。
B、 混凝土泵车采用混凝土固定泵,固定泵设于塔区南侧10轴处,混凝土泵的排料量为20~60m3/h。
c、泵管的布置必须先达到最远浇筑地点,在浇筑过程中逐渐拆除,以避免泵管堵塞。
D、泵管的前端安装软管,以便来回摆动。
E、水平管每隔5m用钢脚手架作支架固定,以便排除堵管,装拆和清洗管道。
F、管道接头卡箍处不得漏浆。
G、混凝土的泵启动后,应先泵送适量水以湿润混凝土泵的料斗、活塞及输送管的内壁等直接与混凝土接触部位。
H、经泵送水检查,确认混凝土泵和输送管中无异物,并用与混凝土同强度等级的砂浆进行,确保混凝土的输送顺利。
I、 泵送时,如输送管内吸入了空气,应立即反泵吸出混凝土至料斗中重新搅拌,排出空气后再泵送,水箱或活塞清洗室中应经常保持充满水。
(3)、混凝土工程
A、混凝土浇筑前应做好以下工作:
a、 在模板、测温管、螺栓固定架、钢筋支架上划好分层浇筑标志,混凝土浇筑厚度为500mm;
b、测温管固定完毕,测温管必须保证下面封死,上面塞紧。测温管选用φ48薄壁钢管制作;
c、预埋螺栓固定牢固并经检查(质检员)合格,螺栓丝口抹黄油并用塑料布包紧;
d、浇筑前应将模板内的杂物及钢筋上的油污清除干净,并检查钢筋的水泥砂浆垫块是否垫好。
e、检查钢筋及模板的截面尺寸是否正确(质检员),支撑是否牢固(技术员)。
f、进行各种机器(机具、设备)的试运转工作,并做好记录,保证施工机器具的正常运行。
B、商品混凝土进场检查:
a、有厂家提供的使用区段的混凝土施工配合比及水泥、砂石、外加剂的材质证明及复检报告,并报监理审查;
b、 进场混凝土必须随车提供混凝土出厂记录,载明出场时间、强度等级、数量、出机塌落度,以防止混凝土强度等级在搅拌厂出错;
c、混凝土进场卸车前进行塌落度检测,对不满足要求的混凝土在现场实行二次添加减水剂,由现场技术员确定添加数量,并在该混凝土出厂记录上记载;
C、混凝土浇筑
a、浇筑顺序:混凝土每个承台沿长度方向从一侧向另一侧连续浇筑,要求保证8m3泵车每10min供应一罐,每小时48m3混凝土。
b、浇筑厚度:考虑至水泥初凝时间,混凝土浇筑每层不得超过500mm。
c、 混凝土自由下落的自由倾落高度不得超过2m,如超过时必须采用串桶或溜槽。
d、混凝土浇筑采用插入式振动器,振动器直径53mm,棒长529mm。振捣时振动棒垂直插入混凝土中,快插慢拔将混凝土中的气泡充分提出混凝土表面,并使混凝土密实。
e、浇筑混凝土时应经常观察模板、钢筋、预留孔洞、予埋螺栓、预埋件和插筋等有无移动、变形或堵塞情况,发现问题应立即停止浇灌,并应在已浇筑的混凝土凝结前修整完好。
f、对混凝土表面进行处理,在混凝土初凝前1-2小时用粒径10-20mm卵石均匀铺撒在混凝土表面,刮平、拍实,并用木抹子收光拉毛、最后压光。
D、混凝土试块制作
a 、混凝土试块模具必须符合要求并不得少于8组;
b、试块制作组数每100m3不得少于1组标准养护试块及一组同条件试块。
E、混凝土养护
a、混凝土浇注至设计标高达到初凝即覆盖塑料薄膜一层,严禁浇水,其上覆盖草垫子,厚度必须保证210mm以上,最上面覆盖彩条布一层,边角压实,确保施工现场的文明施工,养护时间根据现场实际测温确定,但不得不少于14天。
b、 养护期间,控制表里温差不超过25 oC,否则应采取增加保温层厚度的措施来保证内外温差在25 oC以内。
c、 覆盖材料的拆除时间根据测温情况由技术管理人员确定,否则不准擅自拆除。
F、混凝土的测温
a、在承台顶部和承台侧面底部留设测温孔,顶部测温孔沿纵轴线处分布,测温孔深度1.2米;底部测温孔在承台两侧分布,深度0.5m。测温孔分布见附图2。管的上中下部位与附近钢筋焊牢,管底部封堵死,防止水泥浆侵入,管顶部高出基础顶面50mm混凝土施工之前应用塑料包裹严密,避免零星砼将测温管堵塞。
b、测温要求:对混凝土温度的测定应不少于20天,1-3天测温间隔时间为6h,以后每4h测温一次,以便随时掌握混凝土内部温度变化。测温人员必须固定按两班倒,设专人专责,按时填写测温记录,绘制测温曲线。
c、 测温工具:电子测温仪、普通温度计。
四、技术措施
1、正式浇筑前,应对机械设备进行试运转试验,检查各种机械性能是否正常,计量检定符合要求,否则不得施工;在施工过程中,如遇输送泵不能正常使用,应采用混凝土输送泵车进场,确保混凝土的正常浇注;
2、混凝土振捣工应严格执行工艺要求,现场有关人员应按要求做好记录,并加以保存以便追溯。质检员旁站监督,严格控制各项参数的准确性。对混凝土浇注厚度超厚的现象及时制止;
3、施工前必须做好充份的技术准备,严格执行技术交底及混凝土浇灌通知单制度,在浇灌通知单签发的同时,必须严格执行混凝土浇注卡,相关人员全部在岗,脱岗按违纪处罚;
4、施工前,对混凝土的生产厂家提出原材料温控的要求,对进场的混凝土定时、定人进行检查、测温,确保混凝土在浇筑前满足施工工艺计算要求;
5、交接班人员必须连续作业,换人不停机,确保混凝土浇注的连续性。
6、提前三天与气象部门联系好天气变化情况,避免雨天进行混凝土的浇注施工。
7、混凝土裂缝控制措施
⑴ 掺加泵送缓凝减水剂,降低水灰比,以达到减少水泥用量,降低水化热的目的。
⑵ 保证混凝土罐车必须保证每10min供应一罐,确保混凝土浇注连续进行。
⑶ 混凝土浇筑前设专人(质检员)进行踏落度检测及温度测量,保证混凝土入模温度小于22℃。每班至少4h测一次,并作好记录。
⑷ 混凝土分层浇筑,每层必须保证不大于500mm,采用平板振捣器,待最上一层混凝土浇筑完毕20-30min后进行二次复振。
⑸ 塑料薄膜覆盖搭接严密,防止水份蒸发。
【关键词】石油化工油品储罐;测量仪表;自动化;设计
一、石油化工油品储罐自动化仪表种类
(一)液位测量仪表
用于测量液位的自动化仪表根据油品储罐容积大小的不同所测量范围也不相同。对于容积较小(1x105m3)白勺油品储罐来说,应安装两套连续液位测量仪表,并在罐旁配置指示仪,对液位测量仪表测量出的液位进行显示。在实际使用过程中,为防止液位超标或过低,还需要在自动化仪表系统中安装监测报警装置,以便当液位出现异常时系统能够立刻发出警报。较之不常动作的开关类仪表,连续液位测量仪表由于可以实时对储罐内液位变化情况进行监测,并能对测量仪表工作状态进行连续观察,因而其可靠性更高。对于对可靠性要求较高的石油化工油品储罐区,一般m宜采用这种连续液位测量仪表。此外,体积计量法也是石油储罐常用的一种方法。用于测量油品液位的仪表还有雷达液位计、静压液位计、混合计量法、伺服液位计等。其中,雷达液位计适用于重、轻质油品等油品储罐的液位测量。在应用过程中需要对测量精度、介质性质、油品储罐类型等各因素进行充分考虑,确保雷达天线选择的合理适用。目前,雷达天线主要有杆式天线、平面天线等几种类型。
(二)温度测量仪表
在油品储罐区中,温度是计量储罐温度补偿的重要参数之一,所以温度测量非常重要。这就需要用到科学温度测量仪表。计量用油品储罐温度测量在油品密度、体积等参数上应符合国家相关标准规定。目前,对于石油化工油品储罐温度的测量大多采用的是Pt100铂热电阻元件。采用不同温度测量元件需要参照不同的规范标准。例如,对于热敏电阻、光纤测量元件等元件在常压油罐中的使用必须要经过校准且满足标准规定才可以投入使用。
某相关文献资料对计量级石油化工油品储罐温度测量仪表现场安装后精度与固有精度所允许的最大误差进行了明确规定。现场安装后精度基于质量和体积计量的最大允许误差分别为1.0℃和0.5℃,固有精度基于质量和体积计量的最大允许误差分别为0.5℃和0.25℃。
(三)压力仪表
根据国际标准GB50160规定,按照油品储罐压力设计,可以分为常压储罐、低压储罐和压力储罐三种类型。对于这些储罐压力的测量需要采用对应的压力仪表,如低压储罐压力测量和压力储罐压力测量均可以采用压力变送器。拥有液体密度补偿计算与标准体积计算功能的伺服液位计、雷达液位计多用于混合法计量石油化工油品储罐压力。采用混合法对油品储罐进行测量,有质量计量和体积计量两种方式,将其与连续液位测量仪配套使用,往往可以达到精确的计量结果。
二、油品损耗的影响因素
储油罐内气相传质的三种形式:分子扩散、热扩散及强制对流。分子扩散是由于储油罐内上部气体空间油气浓度分布不均匀,油蒸汽在浓度差的作用下从高浓度向低浓度运移的过程。在储油罐内油气分子由下向上迁移,从而使得储油罐内上部气体空间油气浓度增加。热扩散是由于温度的变化引起罐内空间温度分布不均匀而产生的油气扩散过程,油蒸汽从高温区域向低温区域扩散。强制对流是由于罐内压强分布不均引起油蒸汽从高压区域向低压区域运移的过程。储油罐内的油品在一定的压力、温度条件下就会发生气化。
引起油品发生损耗的原因大致有储存蒸发损耗、作业损耗及设备故障损耗这三种,其中储存蒸发损耗起主导作用。
(一)储存蒸发损耗
储油罐内油品的损耗主要来自于储存蒸发损耗。储存损耗又包括自然蒸发损耗、小呼吸损耗及大呼吸损耗。自然蒸发损耗是由于储罐密封性不好引起油品与大气流通而发生的油品损耗;大呼吸损耗是由于罐内自由液面的升降导致油蒸汽经机械呼吸阀排出;小呼吸损耗是由于昼夜温差,使得储罐内的油蒸汽压力发生变化,吸入空气造成的油气损耗。
(二)作业损耗
作业损耗主要包括装卸油损耗、设备维护损耗及其他操作损耗。装卸损耗是在装卸油品的过程中造成的油品损耗,主要表现为大呼吸损耗,有时也会表现为饱和损耗;设备维护损耗是在对管线、泵机组等设备进行维护的过程中造成的油品损耗;其他操作损耗是在清洗罐底、油品倒灌以及灌泵时造成的油品损耗。
(三)设备故障损耗
有时候设备发生故障也会导致油品的损耗。如浮顶罐密封圈不严,油罐、泵机组等设备泄漏,机械呼吸阀漏气造成的损耗。
三、降低油品损耗的措施
工艺上常采用严格控制油品储存的条件,优化操作、加强管理,油气回收等措施来降低储油罐内油品损耗。
(一)严格控制油品储存的条件
油品的储存温度、压力直接影响着油品损耗。从温度方面着手可采用淋水、刷涂料(白色)、缩小昼夜温差等方式减少油品损耗;从压力方面着手可以控制外界环境的压强,提高油罐承压能力来减少油品的小呼吸损耗。如采用球形罐可明显提高储罐的承压能力,但是造价较高。同时适当通风,既能保证油气的流通,也可以使油品的损耗量降到最低。
(二)优化操作、加强管理
优化操作:检尺人员应尽量在清晨或傍晚作业,此时储油罐内外压差较小,排气损耗较少,检尺完成后应尽快盖上油盖;化验人员对油品进行水含量等各项指标检测时应缓慢放油,降低油品的通风损耗及小呼吸损耗;尽量高液位储油,减小油气空间;平时尽量不要打开储油罐上的透光孔和量油孔等;缩短收发油之间的时间间隔;装油进罐时采用液下密闭的形式。
加强管理:定期检查机械呼吸阀、计量装置等设备的密封状况;尽量减少油品输转次数,减少油品与空气接触的机会;定期检尺检测油罐液位,及时发现各种异常情况;提高操作及管理自动化水平,通过计算机系统实时监控储油罐温度、压力、液位等参数的变化,防止意外事故的发生;加强对相关工作人员的培训,提高员工的安全意识及技术水平;及时统计、传递罐区的基础数据及情况。
(三)油气回收
常用的油气回收技术有三种:冷凝法、吸附法及吸收法。冷凝法是采用多级冷凝器对油气进行深度冷凝,实现回收油蒸汽的目的;吸附法是通过活性炭、天然沸石等固体吸附体在一定条件下对油气进行选择性吸附来回收油气;吸收法是利用油气的化学性质,使用适宜的吸收剂与油气在吸收塔内发生化学反应回收油气的技术。在这三种技术基础上,又衍生出了一些改进工艺,如工业上常采用管线连通储存同一种油品的油罐,再通过一根集气管连接集气罐,构成密闭的油气回收系统有效回收挥发损耗的油蒸汽,对于轻组分气体油气回收系统的回收率可达90%以上。
四、石油化工油品储罐自动化仪表工程设计
(一)仪表防护防爆设置
由于自动化仪表工作在易燃易爆的石油化工产品油罐区域,因而需要对仪表进行良好的防护防爆设置。按照国家有关防护等级规定,用于现场测量的仪表外壳防护等级应至少达到GBIP65,安b在地下的自动化测量仪表,其外壳防护等级应至少达到GBIP68。在防爆方面的性能设计,国家规定所有用于爆炸危险场所的自动化仪表防爆性能都必须符合对应爆炸危险场所的防爆标准要求,并通过国家等级防爆检验合格证。这是石油化工油品储罐用自动化仪表工程设计中,所必须达到的两个基本指标。目前,基于服务器的石油化工产品储罐安全系统是较为先进和安全的一种设备。
(二)罐区安全设置
正常情况下,石油化工油品储罐区的日常运行是较为稳定的,风险与事故发生概率较低,所以对于没有特殊要求的罐区一般只设置报警装置和联锁机制。若依据实际情况需要设置自动化仪表系统,则应严格按照国家标准《石油化工安全仪表系统设计规范》来对自动化仪表工程进行设计,确保其符合国家相关标准规定。同时,还要对设计出的自动化仪表安全等级与可操作性进行检验和评估,以便合理确定出仪表所需安全等级,确保仪表能够切实发挥效用对危险现场进行安全测量,并为自动化仪表系统安装方案的制定提供理论依据和支持。
根据以往石油化工油品储罐区发生的重大事故原因分析,违章作业是导致事故发生的主要原因之一,所以除了防护防爆之外,还要对各作业环节、操作行为等可能引发火灾等事故因素进行认真检测与控制,提高油品罐区安全系数。
(三)有毒气体、可燃气体检测
对于自动化仪表在有毒有害气体、可燃性气体方面的检测设计,许多相关规范中都进行了明确的规定,如《石油化工可燃气体及有毒气体检测报警设计规范》等。即在仪表工程实际设计过程中,需严格按照这些规范来进行。但值得注意的是,由于编制原则和侧重点存在一定差异,因而各规范规定标准不尽相同,有些差别较大,所以自动化仪表对有毒气体、可燃气体检测功能与标准的设计,应对石油化工油品罐区现场及要求进行综合考虑。
五、储罐计量设计方案
石油化工产品储罐在采用静压法的时候,要严格遵守国家相关标准。静压法主要是针对储罐内液体压力和差压测量,对于压力变送器具有依赖性。静压法的优点是:将测量结果进行换算,并可以迅速得到参数值,投资成本比较低,设计方案也是比较简单的。但是,这种方法不能得到储罐内全部液体的平均密度,会使得测量结果出现偏差。在确定最佳设计方案时,要对测量仪表结构、现场仪表结构、自动控制系统结构进行分析,并制定出适合这些装置的集成方案。对于要求低的小型罐区,可以将软件组态方式应用到自动控制系统当中,从而提高了石油的计量管理水平。对于计算相对来说较复杂的计量装置,则在储罐结构设计中加入计量软件。
由于在设计方案中所含的变量比较多,设计人员要在储罐结构中设置信号通信单元,并根据相关标准选择合适的信号传输方式,增强储罐自动化控制运行率。同时,在各种辅助数据表作用下,设计人员选择的计算方法可以提高准确性,得到储罐油品质量信息及体积参考信息,进而对储罐服务功能有了提高。
六、结束语
总之,与油品罐区安全等级、各指标测量息息相关的,用于石油化工油品罐区的自动化仪表及其设计需要考虑诸多因素,这样才能保证设计的科学合理,设计符合国家各相规范标准规定。我国自动化仪表工程设计人员应努力提高自身专业能力与实践经验,为新一代高自动化、高测量精度石油化工油品罐区自动化仪表的产生而努力。
参考文献:
[1]张华莎.石油化工油品储罐自动化仪表及工程设计[J].石油化工自动化,2015,06:6-13.
[2]张华莎.石油化工油品储罐计量与测量仪表设计方案[J].石油化工自动化,2015,05:1-7.
[3]司龙小卒.中石油四川梢售分公司德阳油库扩容工程项目可行性研究[D].西南石油大学,2014.
石油化工业作为国民经济的基础性产业,对我国现代化建设有着非常重要的影响。在生产过程中消耗的水资源以及造成水污染问题是亟需解决的问题。对石油化工污水进行了简介,阐述了石油化工污水处理流程,对石油化工污水处理技术进行了详细探讨。
关键词:
石油化工;污水处理;技术
作为国民经济支柱性的产业,石油化工在我国现代化建设中的作用非常重要。水是影响石油化工企业发展的重要因素。随着我国石油化工业的迅猛发展,不断提高加工的深度,石油化工的污水越来越多,呈现出污水水质越来越复杂,污染物种类增加的特征。我国十二五要求提高环境保护意识,因此,石油化工污水处理日益受到人们的重视。
1石油化工污水概述
石油是石油化工行业的主要原料,石油化工通过裂解、分馏、精炼、重整以及合成等工艺,实现对有机物的加工。生产石油化工产品具有过程长、装置多、污水量大的特点。石油化工污水中典型的污染物包括石油类、氨氮、CODCr,硫、氰化物等。另外,由于企业产品不同,因此污水中还存在和产品有关的污染物,包括杂环化合物、多环芳烃化合物等,这样无疑使得污水的水质更加服务,并且也使得有毒物质含量增加。
2石油化工污水处理流程
石油化工业在最开始发展时期,因为节水意识不足,因此,石油化工企业生产装置进行进水管线的设置时,通常采用并联设置的方式,对于每一个装置都采用新鲜水,产生的污水一起向污水处理设施进行排放。当前石油化工工艺不断发展,同时,人们环保意识不断增强,对于石油化工中的一些对水质要求并不高的生产工艺,将其他生产工艺中的污水按照一定比例和新鲜水进行混合,从而作为这些工艺的进水。随着水处理技术的不断发展,对石油化工生产工艺中排水水质复杂并且难以处理的工艺而言,和排水工艺简单的水质基于水质不同进行不同处理,这样能够使得污水处理的经济性增加。将石油化工企业的污水通过适当的深度处理,能够将其作为其他工艺的进水,这样能够使得整个工艺过程中水的效率提高。石油化工污水的基本工艺包括隔油、气浮、生物处理以及后处理。在这个过程中,产生的底泥、浮油以及剩余的污泥通过浓缩或者脱水之后被焚烧或者进行综合利用。
3石油化工污水处理技术
3.1石油化工中含油污水的处理石油化工过程中产生的含油污水具有极大的污染性,比如康菲漏油事件严重危害了水体。在水面上,含油污水形成了一层油膜,使得氧气进入水体的时候受到阻碍,进而使得水体缺氧,无疑会造成水体中的鱼类由于缺氧而死亡。另外,含油污水能够使得孵化的育苗出现畸形问题,威胁着鱼类的繁殖。对于石油化工中的含油污水的处理方法通常包括了物理化学法、化学法以及生物法等。水力旋流分离、臭氧氧化分离、膜分离等都是常见的物理化学处理含油污水的方法。生物法则包括了好氧处理法、厌氧处理法和组合工艺等,比如水解酸化——好氧生物处理——曝气生物滤池组合的方式。另外,通过电化学——厌氧生物法——好氧二级生物处理工艺相组合的方式对含油污水进行处理也是常见的物理化学与生物法组合的方法。
3.2石油化工中含硫污水的处理炼油厂二次加工装置中分离罐的排水、富气洗涤水等都是石油化工产生的含硫污水的主要来源。H2S、氨气等污染物在含硫污水中的含量比较高,能够使得水中的溶解氧被消耗,使得水体中的生物由于缺氧而死亡。空气氧化与水蒸气汽提是处理含硫污水的主要的方法。空气氧化法处理含硫污水的优势是操作比较简单,费用比较低,其不足适合于处理含硫量较低的污水,不能脱除氰化物以及氮。水蒸气汽提法被应用在含硫量比较高的污水处理中,这类污水通常含有酚类及乳化油等,在汽提塔中进入酚类及乳化油等物质时,使得汽提塔塔釜出现积油的现象,使得气液平衡受到破坏,进而使得污水处理的效果受到影响。基于此,当前科研的一个重点和热点问题就是对于高含硫污水的经济高效处理工艺的研究。
3.3石油化工中含环烷酸污水的处理就重质原油来说,大部分是环烷基原油,其中包含了很多环烷酸。石油化工中产生的含环烷酸废水主要是来自于回收环烷酸的装置产生的污水,比如通过硫酸酸化法以及CO2吸收法回收环烷酸。在环烷酸污水中COD具有较高的含量,通常为几万-几十万mg/L。由于环烷酸属于表面活性剂以及强乳化剂,能够使得曝气池中有大量的泡沫产生,从而造成水体中的微生物死亡,使得水质不断恶化。当前处理石油化工中含环烷酸污水的工艺包括萃取、活性炭吸附以及气相催化氧化法等。当前对于石油化工中含环烷酸污水处理的研究相对较少,工艺还不完善,有待于深入研究。
3.4石油化工中含酚污水的处理石油化工中的含酚污水的危害比较大,并且来源广,当酚类在水体中的含量不低于10mg/L时,能够使得水中的鱼类大量死亡,并且酚是致癌物质,所以,国家对酚类的排放有严格的标准。石油化工中含酚污水的处理,一般采用蒸汽脱酚、萃取等物理方法、生物法以及化学氧化法等。当污水含酚超过1000mg/L时,需要在装置进行回收或者预处理。当前含酚污水的处理工艺还不完善,并且大都能耗比较高,成本高。因此,研究处理含酚污水高效经济的工艺技术是当前研究的热门内容。
4结束语
石油化工污水的成分比较复杂,污染物浓度较高,同时降解难,对环境具有严重的污染,因此,通过对高效、节能、经济的污水处理技术的应用,使得石油化工污水处理技术得到整体发展。与此同时,石油化工企业需要对污水回收技术进行研究,积极推行清洁生产,通过“多元化用水、污污分治”的理念,使得石油化工污水治理的效率以及效果提高;在石油化工企业积极推行清洁生产,基于循环经济的观点,对污染物在源头以及生产过程中进行控制与削减,最终使得石油化工污水的处理效率提高。
参考文献:
[1]张超,李本高.石油化工污水处理技术的现状与发展趋势[J].工业用水与废水,2011,10(04):6-7.
[2]赵天亮,陈芳媛,宁平等.工业含酚废水治理进展及前景[J].环境科学技术,2008,31(06):64-66.
关键词:石油化工;污水处理;技术
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.215
0 引言
作为国民经济支柱性的产业,石油化工在我国现代化建设中的作用非常重要。水是影响石油化工企业发展的重要因素。随着我国石油化工业的迅猛发展,不断提高加工的深度,石油化工的污水越来越多,呈现出污水水质越来越复杂,污染物种类增加的特征。我国十二五要求提高环境保护意识,因此,石油化工污水处理日益受到人们的重视。
1 石油化工污水概述
石油是石油化工行业的主要原料,石油化工通过裂解、分馏、精炼、重整以及合成等工艺,实现对有机物的加工。生产石油化工产品具有过程长、装置多、污水量大的特点。石油化工污水中典型的污染物包括石油类、氨氮、CODCr,硫、氰化物等。另外,由于企业产品不同,因此污水中还存在和产品有关的污染物,包括杂环化合物、多环芳烃化合物等,这样无疑使得污水的水质更加服务,并且也使得有毒物质含量增加。
2 石油化工污水处理流程
石油化工业在最开始发展时期,因为节水意识不足,因此,石油化工企业生产装置进行进水管线的设置时,通常采用并联设置的方式,对于每一个装置都采用新鲜水,产生的污水一起向污水处理设施进行排放。当前石油化工工艺不断发展,同时,人们环保意识不断增强,对于石油化工中的一些对水质要求并不高的生产工艺,将其他生产工艺中的污水按照一定比例和新鲜水进行混合,从而作为这些工艺的进水。随着水处理技术的不断发展,对石油化工生产工艺中排水水质复杂并且难以处理的工艺而言,和排水工艺简单的水质基于水质不同进行不同处理,这样能够使得污水处理的经济性增加。将石油化工企业的污水通过适当的深度处理,能够将其作为其他工艺的进水,这样能够使得整个工艺过程中水的效率提高。石油化工污水的基本工艺包括隔油、气浮、生物处理以及后处理。在这个过程中,产生的底泥、浮油以及剩余的污泥通过浓缩或者脱水之后被焚烧或者进行综合利用。
3 石油化工污水处理技术
3.1 石油化工中含油污水的处理
石油化工过程中产生的含油污水具有极大的污染性,比如康菲漏油事件严重危害了水体。在水面上,含油污水形成了一层油膜,使得氧气进入水体的时候受到阻碍,进而使得水体缺氧,无疑会造成水体中的鱼类由于缺氧而死亡。另外,含油污水能够使得孵化的育苗出现畸形问题,威胁着鱼类的繁殖。
对于石油化工中的含油污水的处理方法通常包括了物理化学法、化学法以及生物法等。水力旋流分离、臭氧氧化分离、膜分离等都是常见的物理化学处理含油污水的方法。生物法则包括了好氧处理法、厌氧处理法和组合工艺等,比如水解酸化――好氧生物处理――曝气生物滤池组合的方式。另外,通过电化学――厌氧生物法――好氧二级生物处理工艺相组合的方式对含油污水进行处理也是常见的物理化学与生物法组合的方法。
3.2 石油化工中含硫污水的处理
炼油厂二次加工装置中分离罐的排水、富气洗涤水等都是石油化工产生的含硫污水的主要来源。H2S、氨气等污染物在含硫污水中的含量比较高,能够使得水中的溶解氧被消耗,使得水体中的生物由于缺氧而死亡。
空气氧化与水蒸气汽提是处理含硫污水的主要的方法。空气氧化法处理含硫污水的优势是操作比较简单,费用比较低,其不足适合于处理含硫量较低的污水,不能脱除氰化物以及氮。水蒸气汽提法被应用在含硫量比较高的污水处理中,这类污水通常含有酚类及乳化油等,在汽提塔中进入酚类及乳化油等物质时,使得汽提塔塔釜出现积油的现象,使得气液平衡受到破坏,进而使得污水处理的效果受到影响。基于此,当前科研的一个重点和热点问题就是对于高含硫污水的经济高效处理工艺的研究。
3.3 石油化工中含环烷酸污水的处理
就重质原油来说,大部分是环烷基原油,其中包含了很多环烷酸。石油化工中产生的含环烷酸废水主要是来自于回收环烷酸的装置产生的污水,比如通过硫酸酸化法以及CO2吸收法回收环烷酸。在环烷酸污水中COD具有较高的含量,通常为几万-几十万mg/L。由于环烷酸属于表面活性剂以及强乳化剂,能够使得曝气池中有大量的泡沫产生,从而造成水体中的微生物死亡,使得水质不断恶化。
当前处理石油化工中含环烷酸污水的工艺包括萃取、活性炭吸附以及气相催化氧化法等。当前对于石油化工中含环烷酸污水处理的研究相对较少,工艺还不完善,有待于深入研究。
3.4 石油化工中含酚污水的处理
石油化工中的含酚污水的危害比较大,并且来源广,当酚类在水体中的含量不低于10mg/L时,能够使得水中的鱼类大量死亡,并且酚是致癌物质,所以,国家对酚类的排放有严格的标准。
石油化工中含酚污水的处理,一般采用蒸汽脱酚、萃取等物理方法、生物法以及化学氧化法等。当污水含酚超过1000mg/L时,需要在装置进行回收或者预处理。当前含酚污水的处理工艺还不完善,并且大都能耗比较高,成本高。因此,研究处理含酚污水高效经济的工艺技术是当前研究的热门内容。
4 结束语
石油化工污水的成分比较复杂,污染物浓度较高,同时降解难,对环境具有严重的污染,因此,通过对高效、节能、经济的污水处理技术的应用,使得石油化工污水处理技术得到整体发展。与此同时,石油化工企业需要对污水回收技术进行研究,积极推行清洁生产,通过“多元化用水、污污分治”的理念,使得石油化工污水治理的效率以及效果提高;在石油化工企业积极推行清洁生产,基于循环经济的观点,对污染物在源头以及生产过程中进行控制与削减,最终使得石油化工污水的处理效率提高。
参考文献:
[1]张超,李本高.石油化工污水处理技术的现状与发展趋势[J].工业用水与废水,2011,10(04):6-7.
关键词:石油化工;废水处理;分析
近几年以来,我国石油化工得到快速的发展,但其废水的处理效果上并不理想,常常会有未处理完全废水对土地以及河水进行污染。因此,对石油化工废水处理技术进行分析十分关键。
1石油化工废水处理概况分析
1.1石油化工废水的特点与性质
如今石油化工产业在我国国民经济发展中的地位越来越来重要,在现代化的建设中发挥着举足轻重的作用。在生产过程中产生的废水组成十分复杂,如含有超高含量的COD、氨氮、油脂、重金属等污染物质,使得石油工业废水不同于一般的生活污水,因此,在处理中难度必然大大增加。通常情况下,原油在生产过程中废水的排放量变化很大,约为0.69~3.99m3/T,平均值为2.86m3/T;生产石油化工产品的废水排放量为35.81~168.86m3/T,平均值为117m3/T,生产石油化纤产品的废水排放量为106.87~230.67m3/T,平均值为161.8m3/T,生产化肥的废水排放量为2.72~12.2m3/T,平均值为4.25m3/T。
1.2石油化工废水的危害
由于废水中高浓度的污染物难以降解,对人类的生活造成了严重的威胁。例如,杂环化合物、芳香族化合物等物质会导致的人体发生癌变。石油工业废水对环境也有很大的影响。如会对土壤造成严重的威胁,一般土壤会含有丰富的氮、磷等有机成分,而石油化工产生的废水则非常容易和氮、磷结合,使土壤的性质发生变化,降低土壤肥力,改变酸碱性,使其酸碱度逐渐失去平衡;多环芳烃等难以降解的物质会蓄积到动植物体内,最终影响到人类的健康。
2石油化工废水的处理技术
经调查发现,当前污水处理主要采用以下三种方法:生物处理法、物理处理法以及化学处理法,下面逐一进行介绍:2.1生物处理法生物处理法又分为好氧生物污水处理法、厌氧生物污水处理法以及组合污水处理法。一、好氧生物污水处理法,是利用生物处理废水中最为天然的一种方法,利用微生物的有氧呼吸的特点,能较快有效降解有机物,使有害的有机物无害化,因而对水质得到本质的改善。通过此方法可以制得如膜化生物反应器,运用这种反应器去除油污的比率得到了极大的提高;二、厌氧生物污水处理法,此方法已经发展的比较成熟,可以将大分子有机物降解为低分子化合物,且效果相当明显;三、组合污水处理法,石油化工污水的成分非常复杂,往往使用单一的处理方法不能达到较为理想的效果,因此在生化处理时大都是用的两者结合的方式,往往是起到1+1大于2的效果。
2.2物理处理法
物理法比较简单,常见的有重力分离法、离心分离法以及过滤法。离心分离法是较为常用,是利用密度差异性质和互不相容的性质,从而实现油和水的分离。但是此方法也有一个弊端,就是只能处理像分散油、重油等不溶物固体,而不能处理乳化油以及溶解油。过滤法的应用也十分广泛,主要是使用到过滤层的作用从而使得石油化工污水中的油质和悬浮物分离,缺点就是它的成本较高、耗能也很高,且对COD、BOD作用并不明显。离心分离法,是以过滤为基础对污水的有害物质进行分离。主要根据污水的不同性质,污水和油质的密度差异,采用离心分离的方式进行污水的处理。物理处理法对石油工业废水的一次处理效果较为明显。不仅产生比较早,并且随着科技的发展,也有了很大的进步,已经进入了一个比较成熟的阶段。在处理分散油方面的效果非常明显,但是缺点就是它的成本比较高,同时在二次处理的过程中,其无法达到类似化学处理的基础效果。所以,在总体的处理效果上并不达到理想的效果。
2.3化学法
化学法在石油化工废水的处理中也较为常见,如污水氧化处理法、污水电解处理法以及污水臭氧化处理法等。通常是通过中和、氧化等方法先将废水中的有害物质转化成无害物质,再通过过滤等方法将其除去。利用化学法,还能对废水进行相应的回用处理。如将炼油工艺过程中产生的含硫含氨冷凝水,经汽提脱H2S氨的净化水回用作为电脱盐的注水。将各种废水隔油、沉淀、过滤后闭路循环使用。将洗槽废水经隔油、浮选、过滤后“自身”循环使用。同时,还要做好废水的分级处理,进行多级的化学反应工艺,还能将一些有用的物质进行还原反应或者是中和反应,从而达到变废为宝的效果。目前,化学法在整个石油化工行业中应用十分广泛。但是其也具有一定的局限性,如化学反应的不彻底或者是二次生成污染物都会对环境造成一定的影响。所以在进行废水处理的过程中,一定要结合实际情况,构建废水处理体系,采用多种化工工艺进行处理。
3石油化工废水处理工艺流程
随着工业的快速发展,越来越多的技术应用到石油化工废水处理中,通过这些新技术的应用,对石油化工废水处理更加有效。
3.1高级氧化技术
高级氧化技术是近20年兴起的新技术。它通过化学或物理化学的方法将污水中的有机污染物直接氧化成无机物,或转化为低毒的易生物降解的有机物,在精细化工、印染等有机废水处理中有广泛应用,主要有化学氧化、湿式氧化、光氧化、催化氧化合生物氧化等技术。主要通过不同的氧化物对污水进行多重氧化,然后将生物法以及化学处理法进行有效地结合,让污水中的有害物质进行纯天然的转化,从本质上对污水进行了净化。
3.2膜技术处理法
膜技术处理法在吸附法的基础上进行了相应的改进,让工业废水的处理效率得到了全面的提升,同时还采用多种方式进行废水的回收利用,增加了废水的利用效率,是目前很多石油企业处理废水的重要技术。其基本废水处理流程图见图1。由图1可以十分清楚的看到其在净化处理的过程中,首先对油滴进行絮凝。然后对油滴进行集中性的处理,同时很多的化学污泥在化工处理的过程中会逐渐地被丢弃。然后通过分离系统的处理,从而达到理想的化工废水处理的效果。
4结语
石油工艺的废水处理方法众多,在处理的过程中可以结合实际情况进行废水的处理。同时还要不断创新,将各种处理方法相融合,让化工废水的处理能够在多种工艺处理中得到全面的净化。只有这样,石油化工废水处理的效率才能得到全面的提升,废水才能得到最大程度的应用。
参考文献:
[1]王林,李咏梅,杨殿海,张静,强璐.工业园区废水处理技术研究与应用进展[J].四川环境.2016(02).12-16.
[2]刘瑞谦.电厂废水处理技术的应用研究[J].科技创新与应用.2013(32).56-58.
1.1浮油隔断技术
石油化工产生的废水成分复杂,在其表面也会有漂浮着许多颗粒性污垢,会产生较多的生物薄膜,这些杂物上面往往携带着很多的浮油,由于浮油的密度相对较小,因而这些杂物就漂浮在水面,将水和空气隔绝,水中需要氧气的生物就无法得以生存,分解能力便大幅度降低,对水的自净作用产生不利影响。在这样的情况下,浮油隔断技术便应运而生,在石油化工废水初步处理中,就使污水通过隔油池,将表面漂浮的物质除去,对污水进行有效的处理。一般对于隔油池的选用采用有斜面的隔油池,在斜面上的水流速度快,不会使浮油聚积在一块,浮油处理的效果较为理想,采用此方法可以将废水中的含油量降到10%以内。
1.2悬浮物粘附技术
经过隔油池的废水得到有效的处理,但是在废水中还是含有许许多多的浮化油和浮油,在处理中还需要运用到悬浮物粘附技术,该技术的采用将进一步强化废水中悬浮浮油的处理。详细的操作就是使用分散的、体积小的气泡,来将水中的悬浮物吸附到废水表面,再对悬浮物予以处理,将乳化油等浮油与水进行有效的分离。在实际生产中,通常采取涡凹这种粘附悬浮物的基础,在新疆以及内蒙古等地运用的较多,此类方法操作非常简便,有显著的粘附效果,其对乳化油、浮油和硫化物均有较强的粘附作用,有助于污水的进一步处理及净化。
1.3吸附技术
吸附技术的原理是运用活性炭等多孔物质将废水中的杂志吸附到表面,以此达到对废水中有害物质的清除目的,但是在处理成本上,活性炭的成本相对比较大,与此同时,对于使用过的活性炭的处理问题,如果没有与之相应的处理往往会引发二次污染,对于此类方法处理过的废水尚且具有较大的硬度,只能够对颗粒性的杂质加以处理。
1.4分离膜状物技术
分离膜状物的技术的使用也是非常广泛的,它的显著优点是可以有效处理废水中的离子以及微生物,还可以实现对工业废水的颜色和味道的处理,因而对废水的处理就变得更加深入了。同时,还有一个优点就是此类方法可以采用自动化处理,设备的体积小,缺点就是这种技术性非常高的产品需要企业有大量的资金及人力投入,因此,其实际运用就会由此受到一定的限制。此外,在废水量比较大的企业通常很少采用上述方法,因该技术的处理废水量小,这便在效率上难以避免的存在一系列缺陷及不足。
2现代的石油化工废水处理节能技术措施
2.1絮凝技术
在石油化工废水中经常用到的一种方法就是絮凝技术,就是向石油化工废水中加入一定量的化学物质,可以使石油化工废水中的悬浮物和其他物质聚积成体积较大的物质,从而沉淀下来,这样使得废水的净化变得非常容易了,通常使用此方法是和悬浮物粘附技术搭配使用,就有很好的效果,采用多样化的絮凝物质,有针对性的使用。现金使用的絮凝物质是从微生物中提取出来的,这种絮凝物有很好的运用市场,絮凝技术在有害物质的降解方面有很大的优势,污染也比较少,所以说絮凝技术的使用是石油化工污水处理中既环保有高效的方法。它的缺点就是在微生物提取过程中,操作方法比较复杂,是需要很高的科学技术做支撑的。
2.2氧化技术
氧化技术主要有光催化氧化法、湿式氧化法和臭氧氧化法,对于成分不同的石油化工废水要选择合适的氧化技术,使处理的效果达到最优、最经济、最安全。首先,光催化氧化法是将光辐射和氧气和双氧水等氧化剂有效的结合,使处理污水有更好的效果。在现在的生产中使用的有以太阳光为光源,以TiO2、ZnO等为催化剂,这种方法处理含有21种有机污染物的水,其主要产物是CO2,并不会出现二次污染的问题。现阶段,一种新的方法正处于研究阶段,具体而言就是利用二价铁和双氧水做氧化剂,运用紫外光,这样就使双氧水加快了产生氢氧根的速度,提高了氧化效率,这项技术的成熟使用还需要一段时间。其次,湿式氧化法分为催化湿式氧化法和湿式空气氧化法,催化湿式氧化法是将有机物在高温高压和催化剂的条件下,氧化分解成为CO2、水和氮气的过程,不产生有害的物质,这个过程中的化学反应时间短,提高了转化效率。湿式空气氧化法是利用空气中的氧气在高温高压条件下进行液相氧化的过程,这种技术能有效控制环境污染物,常用于处理有毒有害的、高浓度难降解的有机污染物。最后,臭氧氧化法运用也比较广泛,主要是因其处理过程并非会产生污泥和二次污染,但是其受限制的是投资费用相当高,处理的流量小。氧化完成后废水中的有机物被氧化成水和二氧化碳,大部分为氧化中间产物。在工程实际中,常常将臭氧氧化和活性炭吸附技术结合使用,在深度处理中被经常用到。
2.3多效蒸发废水回用技术
在石油化工生产中,一般生产环氧丙烷的过程中就会产生大量的废水,其中含有氯化钙,这种物质对环境的污染大,而且还会对生产设备产生腐蚀,企业生产中会有很大的损失。目前的处理方法是加入没有被污染的水,再添加化学试剂对废水中的氯化钙进行稀释,根据工程经验,一般废水和新水的比例在1:1.5,处理后的废水含盐量高,不能再次利用。为了提高废水的利用,多效蒸发废水回用技术就产生了,国内大型石化企业建成了这项技术,就是将环氧丙烷废水中的氯化钙进行浓缩,一般达到75%~80%,加工的成品还可以销售,这项技术可以对冷凝水进行回收使用,提高了废水的利用率,起到节能减排的作用。
3结语
【关键词】石油化工;污水处理技术
一、物理化学处理技术的应用
(一)高效絮凝浮选技术
随着我国煤油加工能力的不断提高,废水处理规模也需要及时扩大。而废水回用目标对废水处理后的水质要求更高。气浮技术是利用微气泡捕捉并除掉水中的细分散油、乳化油、胶质及悬浮物,既为生化处理提供水质保证,也常用于生化后处理,是煤油厂废水处理中必不可少的单元。其中叶轮气浮由于具有设备结构简单、投资省、占地少、能耗低、操作简单等特点,发展得更快。在叶轮气浮除油技术中,自吸式气液混合叶轮是关键之一。针对现有自吸式气液混合叶轮存在的问题进行攻关,开发了一项能有效去除含油废水中的油和COD的技术-FYHG-DO型叶轮气浮除油技术。该技术的叶轮真空度和吸气量均明显高于对比叶轮,很好的解决了吸气量和吸液量的协调问题,肯有良好的气液混合效果。实际结果表明,隔油池出水经叶轮气浮除油技术处理后,今油废水中的油去除率为67%COD去除率为31%。专家建议尽快进行工业应用试验。
(二)光催化技术
目前Tio2,纳米颗粒光催光催化处理废水的先进性已被公认,但如何将TIO2应用于难降解有毒有机物废水的产业化处理过程,却是光催化技术在环保领域发展的瓶颈问题。南京工业大学化工学院完成的TIO2晶须光催化处理难降解有毒有机物废水成套技术及装备研究解决了这一难题。该项目通过烧结法和离子交换法,成功地俣成出外部具有微米级尺寸、而内部具有纳米级的连续光催化废水处理剂。采用TIO2晶须催化剂的连续光催化废水处理装置的废水处理效率与小试相比难以分离、回收及工业化困难等问题。以TIO2晶须光催化降解印染废水,可将未经任何处理的印染废水的COD降至50mg/l以下,色度小于40倍(稀释倍数),并可将苯环等大分子有机化合物转化为烯烃类的化合物。
二、石油化工污水生物处理技术的应用
(一)菌种选育技术
用用生物自固定化技术分离选育出了株油脂化工废水高效降解菌、1株制药废水高效降解菌和2株焦化废水高效降解菌,工程应用发明高效菌对污染物降解能力强,以自固化后可有效地截留在反应器中并保持其降解活性。他们还分离筛选了降解石化和化纤废水的高效菌8株,开发了适合高效菌种附着的特殊生物填料。此外,他们对高停职硫有机工业废水建立了硫酸盐还原菌的筛选和培养技术,分离了5株可提高废水打中生化性并达到理想脱硫效果的厌氧脱硫菌。工程投运后解决了企业废水的处理问题,并指标均优于废水排水票准,降低了建设与运行成本。
(二)生物强化(QBR)技术
炼油碱渣废水是炼油厂在油品电精制及脱硫醇生产过程中产生的强碱性、高浓度、验生物降解的有机废水,含大量的中性油、有机酸、难生物降解的有机废水,含大量的中性油、有机酸、挥发酚和硫化物等有毒有害污染物。由于污染物浓度高(COD约为2×105 mg/L,挥发酚和硫化物约为3×104 mg/L,含盐量为150 mg/L以上),采用常规方法验以达到处理要求。QBR技术是一项专门针对高浓度、验降解的有机废水的处理技术,是将现代微生物培养技术应用于好氧废水处理技系统中,通过生物强化技术将专一性、活法10倍以上的容积负荷,将传统生物法验以处理的高浓度、高毒性废水进行生化处理,极大地降低了高浓度有机废水的处理成本。采用QBR技术的设资、运行费用只有湿式催化、焚烧法的几分之一或几十分之一,运行管理简单,处理效果稳定,而且不产生废气和废渣等二次污染。
(三)4MBR技术
MBR技术是将生物降解作用与膜的高效他离作用结合而成的一种高效水处理工艺,采用这种工艺几科能将所有的微行物截留在生物反应器中,使出水的有机污染含量降到最低,具有流程简单、效率高、操作简便、易实现自动化控制、投资少、费用低,出水水质稳定等特点,在废水处理与回用中良好的应用前景。采用MBR的废水处理工艺在美国应用以来,在水处理领域受到高度重视,美国、日本、德国、法国、加拿大等国的应用规模也不断增大,处理量从103 mg/L扩大到100003 mg/L,处理对象出不断拓宽,除了对生活污水进行处理并回用外,还在工业废水如食品工业废水、水产加工废水、养殖废水、化妆品生产废水、染料成本、石油化工废水及填埋场渗滤液的处理获得成功。
三、生物法与物理化学法组合技术的应用
(一)电-生物耦合技术
硝基苯类、卤代酚、卤代烃、还原染料等都是重要的工业原料或产品,但它们都很难被微生物所降解。以前这类废水的处理一直是企为业面临的一项难题。中国科学院过程工程研究所经过深入研究发明了电-生物耦合技术,利用电催化反应将水中难降解有机物催化还原(或氧化)成生物易降解的有机分子,微生物则在同一个反应器中同时将它们彻底去除。以含硝基苯质量浓度为100 mg/L的废水为例,经过10h的处理,硝基苯去除率大于98%,COD去除率大于90%,出水达到国家排放标准。
(二)化学模拟生物降解处理技术
该技术采用微生物法与降解废水处理综合技术。该技术采用自行研制的可逆氧化还原“活性物”,在化学模拟生物降解池中的有机物降解,然后现利用电化学技术再次将废水进行有机降解,然后再利用电化学技术再次将废水进行强制处理和脱色,从而取得较好的废水处理效果。
四、结束语
综上所述,在石油化工污水水质分析的基础上,结合近年来石油化工发展的动态,深入探究了石油化工污水处理技术,指出清洁生产、组合工艺、污水回用是石油化工污水处理的发展方向。
参考文献