徐雪松(克拉瑪依職業(yè)技術(shù)學(xué)院 833000)
在煉油廢水處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥通常含有碳?xì)浠衔铮绫?、酚類、蒽化合物,并伴有惡臭,充分乳化,高黏度,固相難沉降等特點(diǎn)。目前,在國(guó)內(nèi)普遍采用直接填埋污泥的方法來(lái)處理含油污泥,但是其不易分解的含有有害物質(zhì)的原油,將擴(kuò)散到周?chē)耐寥?、水、空氣中造成?yán)重污染。近年來(lái),隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保法律法規(guī)執(zhí)行的力度的加大,在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢棄物的污染控制和資源化利用已成為石油工業(yè)的一個(gè)主要問(wèn)題。本文綜述了煉油廠污泥氧化處理中的應(yīng)用,探討了氧化處理煉油污泥的優(yōu)缺點(diǎn)。
煉油化工企業(yè)含油污泥的組成非常復(fù)雜,一般由乳化油,水和固體懸浮物組成,其中大部分的粒子是相互排斥而不是吸引對(duì)方,從而形成了穩(wěn)定的水合和電荷分散狀態(tài),是一種非常穩(wěn)定的懸浮乳化系統(tǒng)。因?yàn)槠漭^低的固體含量,較高的含水量,所以具有龐大的體積;又因其含有多種復(fù)雜成分,如浮油,分散油,乳化油,溶解油等,致使含油污泥的黏度大,脫水非常困難。
含油污泥的無(wú)害化處理,一直是一個(gè)困擾國(guó)內(nèi)外環(huán)保產(chǎn)業(yè)和石油工業(yè)的問(wèn)題?,F(xiàn)有的處理含油污泥的方法主要是化學(xué)堿洗,萃取,固化,干燥,焚燒,深井回注,土地耕作處理,加強(qiáng)機(jī)械分離和污泥的綜合利用等方法。在美、英、荷蘭、加拿大等國(guó)處理含油污泥的主要方法是使用70℃熱堿水和洗滌劑多次洗滌含油污泥,如:在液固比為2的條件下,洗滌20min,可將含油量30%的污泥洗滌至殘油率為0.3%,然后將固體填埋。在德國(guó)和法國(guó)的石化企業(yè)普遍采用焚燒的方式,焚燒殘?jiān)糜诘缆返匿佋O(shè)和修理,或填埋在指定的焚燒殘?jiān)盥駞^(qū),焚燒產(chǎn)生的熱量可用于供熱或者發(fā)電。
在我國(guó),大多數(shù)煉化企業(yè)亦采用焚燒的方式,如湖北荊門(mén)石化,長(zhǎng)嶺石化都采用順流式回轉(zhuǎn)焚燒爐,燕山石化則采用流化床焚燒爐。經(jīng)過(guò)焚燒處理含油污泥,多種有害物質(zhì)幾乎可以完全去除,具有良好的處理效果;然而,污泥焚燒需要大量柴油或污油,熱量大多不回收,導(dǎo)致成本高,投資大,焚燒過(guò)程中產(chǎn)生大量的粉塵,嚴(yán)重污染空氣,因此焚燒爐實(shí)際利用率非常低。
為改變這種現(xiàn)狀,我們亟需一種反應(yīng)效率高,但對(duì)環(huán)境影響較小,成本較低的處理含油污泥的方法,經(jīng)過(guò)多種對(duì)比,過(guò)氧化物處理含油污泥技術(shù)成為了一種較為可行的方案。
含油污泥的過(guò)氧化物處理法是在較高的溫度和壓力下,利用氧化劑將有機(jī)物轉(zhuǎn)化成二氧化碳,水和其他有機(jī)小分子,以達(dá)到去除污染物的目的。與傳統(tǒng)焚燒法相比,該方法具有應(yīng)用范圍廣,處理效率高,二次污染小,可回收能源和材料的特性,因此已經(jīng)受到世界各國(guó)的研究人員的廣泛重視。
過(guò)氧化物氧化反應(yīng)裝置主要有連續(xù)式和間歇式兩類。設(shè)備的選擇應(yīng)充分考慮含油污泥特性。第一,連續(xù)氧化處理裝置,必須解決油水混合的問(wèn)題,因?yàn)楹臀勰嗍且环N懸浮乳劑系統(tǒng)具有很高的穩(wěn)定性,油水不易分離,這要求分離設(shè)備具有很強(qiáng)的能力,如果油水分離不充分會(huì)導(dǎo)致進(jìn)料成分不穩(wěn)定,在反應(yīng)過(guò)程中形成大量的積碳堵塞反應(yīng)器。其次,含有有機(jī)和無(wú)機(jī)固體顆粒的含油污泥,在使用連續(xù)式非均相催化過(guò)氧化物氧化裝置時(shí),顆粒的積累可能會(huì)阻塞催化劑床層,而間歇式氧化裝置對(duì)物料組成和狀態(tài)不敏感,因此許多研究都采用間歇式氧化裝置來(lái)處理石油類物質(zhì)。
經(jīng)過(guò)過(guò)氧化物常規(guī)處理的含油污泥,COD去除率的為80%左右,以Fe3+為催化劑氧化處理含油污泥在300℃反應(yīng)10min的COD去除率達(dá)到95%以上,相比無(wú)催化劑的相同反應(yīng)條件下的COD去除率高。因此可推斷Fe3+的催化下,能起到提高處理效率的作用。在經(jīng)過(guò)反復(fù)篩選,亦得到在反應(yīng)溫度為300℃,反應(yīng)時(shí)間為10min,以NaHCO3為催化劑催化過(guò)氧化物處理含油污泥,效果也比較理想,COD去除率達(dá)到90%左右。
相比較其他各種含油污泥處理技術(shù),過(guò)氧化物處理含油污泥在技術(shù)上相對(duì)簡(jiǎn)單,但處理效率相對(duì)較低。如要達(dá)到較高的轉(zhuǎn)化效果,需要更高的溫度,這對(duì)過(guò)氧化物氧化設(shè)備的耐高溫和耐腐蝕提出了更高的要求。而采用催化氧化技術(shù),可以有效降低反應(yīng)溫度,縮短反應(yīng)時(shí)間,提高了處理效率,但催化劑也帶來(lái)了新的問(wèn)題,既回收催化劑或催化劑二次污染的問(wèn)題;此外,非均相催化劑的穩(wěn)定性也是需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。
綜上所述,過(guò)氧化物氧化處理含油污泥技術(shù)在處理煉廠污泥方面有著比較明顯的優(yōu)點(diǎn),比如:設(shè)備投入費(fèi)用低,處理效果明顯,反應(yīng)條件不高等。但也存在著處理量小,過(guò)氧化物成本過(guò)高等問(wèn)題亟待解決。