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石油化工企業(yè)延遲焦化車間排水苯并(a)芘是很容易超標(biāo)的，最高可超標(biāo)2000倍，熱電脫硫車間排水汞(Hg)也很容易超標(biāo)，在幾倍到幾十倍的樣子，還有催化裂化脫硫裝置的排水的Ni(鎳)超標(biāo)等等，這些中石化北京化工研究院環(huán)保所副所長(zhǎng)，教授級(jí)高工張新妙介紹的熱知識(shí)，都知道了嗎？
蒞臨2022視環(huán)會(huì)秋季展【石油化工廢水處理高峰論壇】的張新妙，帶來了主題為《石油化工含鹽廢水處理技術(shù)研究探討》的分享。
(↑ 點(diǎn)擊回顧)
不用說，大家都知道，石油化工廢水處置的難度大，技術(shù)門檻高，近年來更是面臨著更加嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，COD、TN、TP、TDS等都是被緊盯的對(duì)象。整體來看，石化廢水處理需求包括廢水分級(jí)控制、廢水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放及降本增效，以及含鹽廢水深度處理回用及零排放。
張新妙梳理了石化廢水的基本信息，比如來源——煉油、化工、油氣田、橡膠、化纖、煤化工、循環(huán)排污以及特殊廢水等，再比如處理方式，一級(jí)處理以機(jī)械法為主，二級(jí)處理以生化為主，三級(jí)處理以“氧化+膜處理”為主，其中三級(jí)處理以含鹽廢水處理為主。
據(jù)悉，含鹽廢水中的高鹽廢水占總體廢水比例能達(dá)到5%左右，而高鹽廢水一直是高難度廢水處理中的“釘子戶”，這題怎么解？
如果是達(dá)標(biāo)排放，基本會(huì)應(yīng)用生化法和物化法，后者包括芬頓氧化、電催化氧化、臭氧催化氧化、光催化氧化、活性炭吸附、樹脂吸附等；如果涉及零排放，張新妙表示其實(shí)就是膜的應(yīng)用，如何實(shí)現(xiàn)兩級(jí)減量，以及最后的蒸發(fā)結(jié)晶。當(dāng)然，由于膜處理技術(shù)對(duì)進(jìn)水要求較高，所以預(yù)處理也是必不可少的，要去除對(duì)后續(xù)流程有影響的主要污染物(硅、氟、懸浮物、重金屬離子等)。
歸結(jié)一下：
臭氧催化氧化技術(shù)，干凈、簡(jiǎn)單、易操作，由于羥基存活時(shí)間短所以要采用催化劑(提升處理效果25%到30%以上)，針對(duì)臭氧在水體中的溶解度低的問題，可以采用梯級(jí)多相反應(yīng)裝備。一般情況下，臭氧用量設(shè)計(jì)以COD為參照，比值1.5。
電催化氧化技術(shù)，可降解臭氧催化氧化無法降解的有機(jī)物，目前更多是用于特殊廢水處理以及小規(guī)模處理上(主要是因?yàn)闀?huì)產(chǎn)生氯氣)，研究方向著重于電極材料制備、反應(yīng)器設(shè)計(jì)等，目標(biāo)是提高比表面積和羥基產(chǎn)生量、降低能耗、延長(zhǎng)材料壽命。
強(qiáng)化均相芬頓氧化技術(shù)，從熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)和設(shè)備三個(gè)角度進(jìn)行“強(qiáng)化”，包括提高氧化反應(yīng)溫度，研發(fā)管式氧化反應(yīng)器，以及開發(fā)耐熱性與抗腐蝕性材料等，在解決毒性大、難化學(xué)與生物降解硝基氯苯廢水治理項(xiàng)目上成功應(yīng)用。
光催化-臭氧氧化技術(shù)可以彌補(bǔ)化學(xué)氧化的工藝缺陷，能在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生更多的自由基，針對(duì)芳香苯系物可大幅減少氧化劑消耗量。
預(yù)處理中，石灰/純堿法成本低但是加藥量大，渣量也大，且石灰加量要嚴(yán)格控制；燒堿/純堿法則相反，加藥量小，渣量小，但廢水硬度較低時(shí)成本高。
膜法脫鹽的優(yōu)勢(shì)很明顯，占地小，投資低(模塊化安裝)，產(chǎn)水水質(zhì)好，結(jié)垢少，無腐蝕等等。不過，膜法脫鹽還屬于新興技術(shù)，現(xiàn)在案例還比較少，還有就是前面說過的，一定要預(yù)處理。值得一提的是，膜過濾中的管式膜過濾，較明顯的劣勢(shì)就是需要強(qiáng)制循環(huán)大錯(cuò)流，運(yùn)行成本較高，濃相固含率較低；擠壓式膜過濾則相反。
如果對(duì)案例分析感興趣的小伙伴，可以直接進(jìn)入直播間進(jìn)行回顧啦。張新妙還分享了設(shè)計(jì)處理量450m³/h的化工廢水零排放項(xiàng)目，采用了“生化+超濾反滲透+納濾+蒸發(fā)結(jié)晶”工藝的化工廢水分鹽零排放項(xiàng)目，以及污水回收率達(dá)到93%以上且獲得符合國(guó)家工業(yè)鹽硝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的鹽產(chǎn)品的內(nèi)蒙煤制甲醇高鹽廢水分鹽項(xiàng)目(60萬噸)。
低成本、短流程、裝置化，這是張新妙對(duì)未來含鹽廢水零排放產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建議。高鹽廢水處置成本歷來較高，發(fā)展零排放技術(shù)不僅是響應(yīng)“雙碳”目標(biāo)，也是從降耗和資源化利用的角度突破成本難題的新思路。機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存，石化行業(yè)與環(huán)保行業(yè)的并肩同行，道阻且艱，更醞釀著新的故事。
