方良充(湛江市節(jié)能和循環(huán)經濟協(xié)會, 廣東 湛江 524007)

1 相關含義概述

1.1 節(jié)能減排

所謂節(jié)能減排，顧名思義就是減輕能源消耗，減少污染物的排放。節(jié)能是指要合理管理能源消耗，使用合適的技術、方法從生產環(huán)節(jié)到消費環(huán)節(jié)減少能源的使用、消耗和浪費，從而達到節(jié)約能源的目的。減排需要通過強化節(jié)能技術的使用，在重視環(huán)境保護和社會效益的基礎上減少不必要的能源浪費，從而實現資源合理利用[1]。

1.2 石油化工污水

石油是石化企業(yè)生產的主要原材料，通過分餾、精煉、合成、熱解等工藝處理有機物的過程便是石化企業(yè)生產的過程。石化產品生產時間長，生產設備的數量和種類非常豐富，產生的污水量也很大，污水中含有氨氮、苯酚、硫等污染物。石化企業(yè)性質不同，生產的產品也會有很大的差異，形成的污水會變得更加多樣化，會含有芳香胺化合物、雜環(huán)化學品等，從而使得污水會變得更加復雜，甚至有毒物質的含量也會大大增加[2]。

由于一些化工企業(yè)對如何節(jié)水缺乏認識，造成了水資源的巨大浪費和污染。隨著技術的進步，企業(yè)逐漸認識到，不同的生產工藝對水質的要求也不盡相同，這使得企業(yè)對水污染的性質和程度進行了總結和分類，實現對污水針對性的處理，提升污水處理的效率。

2 石油化工污水特點

石油化工企業(yè)污水水質復雜，排放量大。石化生產的規(guī)模很大，在生產過程中需要加入溶劑、助劑、添加劑，并經過各種反應，導致污水量大，污水中雜質成分相當復雜。石油化工企業(yè)污水含有大量重金屬。石油化工生產中的很多反應都是在催化劑的作用下進行的。一個大型石化企業(yè)可以使用幾十種催化劑，在這些催化劑的作用下導致污水中的重金屬含量越來越多，所以污水中往往含有重金屬。石油化工企業(yè)污水處理較為困難。石油化工產品種類繁多，與之相關的一些化合物也會增加水污染，如：雜環(huán)化合物、芳香胺類的化合物等，這些污染物還會進行相互反應，使石化工業(yè)所排污水的處理變得更加困難。

3 石油化工污水處理的問題

3.1 污水中的含硫量增多

石油價格的上升導致石化企業(yè)在選擇原材料時會更加青睞價格低廉的高硫原油，但高硫原油質量較差，含硫量較多，會使石化企業(yè)所排放的污水含有大量的硫。根據相關調查，常壓塔頂油水分離罐和焦化分餾塔頂油水分離罐會產生大量含硫污水，對環(huán)境造成較大的影響。

3.2 污水的成分更加復雜

污染物組成的復雜性將增加污水處理的難度，令污水組成復雜的原因主要有以下幾種：一是原油質量越來越差，稠油越來越多，雜質越來越多，對加工這種質量較差的原油，迫切需要從業(yè)人員提高原料的深加工能力。二是石油價格的急劇上漲，石油化工行業(yè)的利潤相對較低。為了進一步發(fā)展，提高利潤率，許多石油企業(yè)紛紛向精細化工方向發(fā)展。三是面對日益嚴重的水資源短缺和人們環(huán)保意識的提高，石化企業(yè)開始實施水資源循環(huán)利用方式，通過各種工藝、設備分離出來的污染物增加污水中污染物的種類。

3.3 污水的深度利用和回收

由于全球對水污染的關注，我國的污水排放標準也在提高，石油化工企業(yè)也需要對污水進行更深入的處理以滿足環(huán)保要求。此外，由于我國絕大多數石化企業(yè)都位于水資源匱乏的地區(qū)，所以污水處理的問題不僅在于簡單的處理污水，更重要的是要尋找更深層次的循環(huán)利用方法，將污水進行合理的回收利用，作為其他產業(yè)生產的原材料。

4 石油化工污水處理技術

在石油化工生產過程中，水的消耗往往是巨大的。大部分石油化工生產線和加工線需要水作為原料。水在生產線上處理排放前，必須經過相應的污水處理工藝，達到國家有關排放標準，才能直接排放或回用。依據石化工業(yè)關于污水的處理方式與處理的手段不同，可以將石化工業(yè)污水處理技術分為生物、物理、化學三大類。

4.1 物理處理技術

4.1.1 膜分離技術

現如今，不僅石化工業(yè)會大量使用膜分離技術進行污水處理，其他企業(yè)也對膜分離技術進行了廣泛的應用。能夠有效對污水的味道和色澤進行過濾是膜分離技術的最大優(yōu)點，同時膜分離技術還能對污水中的雜質進行過濾，將污水中的金屬離子、微生物等物質進行過濾，令被處理后的污水變得更加穩(wěn)定。因其成本較低、實用性強，膜分離技術在石化工業(yè)中得到了大量的應用。

4.1.2 吸附技術

吸附技術中一般采用吸附性物質來處理污染物。常見的吸附物有活性碳、活性碳纖維、水沸石、腐植酸基吸附性，以及煤基吸附性。吸附技術主要利用吸附物質的疏松空隙度，把污水中的有害物質吸附到吸附劑上，進而除去。這個方法的弊端是處理成本高。雖然對污染物的顏色和臭味都能夠進行高效的過濾，但是在污水處理流程中卻無法提高出流的質量，會形成二次污染，因此無法單獨利用。

4.1.3 離心技術

離心技術主要采用離心原理，根據污水中油水密度的不同，將油水分離。在處理污水時根據不同的水質特點采用不同類型的離心機，目前，石油化工行業(yè)常用的離心機有立式離心機和臥式離心機兩種。但離心機的價格較為昂貴，還有較為復雜的結構，不適宜大面積推廣。

4.1.4 油分離技術

除油是石油化工污水處理的核心技術。油分離技術經常是在專用的分離池中進行，經過油分離后石化工業(yè)所排出的污水會進行初步的沉淀。不同的油分離方式會產生不一致的分離效率。通過研究和比較發(fā)現了斜板油分離器的處理效果優(yōu)于普通水平分離器。試驗研究和現場研究表明，適當傾斜可以有效提高油分離器的效率。

4.1.5 氣浮法

氣浮法是將懸浮物吸附在微氣泡上，在經過工藝處理后，將這些石化污水中的微生物、油質等吸附在微氣泡上，從而達到凈化污水、提升水質、除去石油化工油等污染物的目的。這樣，通過氣浮法就能夠逐步減少這些懸浮液，從而改善工業(yè)污水的處理品質。但科學研究也表明氣浮法處理精制污水的廢油去除率比較高，在試驗研究的基礎上，科研人員們又將單層次氣浮技術和多層板式冷卻塔理論相結合，成功研制了一個新型的雙層次氣浮塔處理含油廢氣的工藝流程，并完成了塔釜一次曝氣和多級氣浮分離。

4.2 化學處理技術

4.2.1 絮凝技術

絮凝技術主要利用絮凝原理來增大污水中懸浮顆粒的粒徑或形成絮凝物，以加速污染物在水中的積累。絮凝劑通常加入污水中，以處理有機污染物、浮游生物和其他污染物。在實際應用中，絮凝技術常與氣浮、沉淀等處理技術結合使用。

4.2.2 污水臭氧化處理法

在環(huán)保、化工等領域污水臭氧化處理法被大量的使用。以臭氧為氧化劑，采用空氣和低濃度臭氧對污水進行凈化消毒。該方法主要用于水脫色，去除鐵、錳等金屬離子，去除水中苯酚、氰化物以及異味等污染物。污水臭氧化處理法具有反應速度快、工藝簡單等優(yōu)點，并且無二次污染，對生態(tài)環(huán)境保護有重要意義，符合綠色發(fā)展理念。

4.3 生物處理技術

4.3.1 活性污泥技術

活性污泥技術是一種將污水中的好氧生物迅速繁殖，利用氧化能力來吸附污水中的雜質的一種方法。具體做法是將外界的空氣不斷加入污水中，使得污水變?yōu)槟嗌?，在泥沙中不斷繁殖好氧微生物，進而利用這些微生物和形成的活性污泥來對污水進行凈化。

4.3.2 生物過濾

生物過濾技術是將生物濾池的微生物附著在固體載體上形成過濾材料，然后使下水自上而下流過過濾材料的表面進行過濾，使過濾材料吸收污水中的有機物。過濾材料上的微生物也能有效分解和破壞有機物。

4.3.3 厭氧

厭氧生物處理技術成本低，高濃度的厭氧生物污水處理能力強，處理污水后所產生的沼氣可作為能源。在這一過程中，厭氧菌的培養(yǎng)使污水的生物降解和發(fā)酵成為可能。不同的處理方式需要不同的厭氧形式，采用上流式厭氧反應器處理高濃度有機污水，不僅操作簡單，而且效率高。對上流式厭氧污水處理技術的研究表明，上流式厭氧處理對污水污染物有很好的去除效果，但對處理條件要求很高，溫度和水量必須控制在一定范圍內才能發(fā)揮更好的作用。

4.3.4 好氧

好氧處理技術也是處理石化污水的重要手段。在實踐中，好氧處理常與厭氧處理結合使用。好氧處理方法多種多樣，可根據不同類型的石油化工污水靈活使用。例如，間歇式活性污泥連續(xù)分批工藝簡單、快速、靈活，可實現更好的操作和管理，該處理方法適用于小型污水的處理。

5 各類石油化工污水的處理對策

5.1 對含硫污水的處理

目前，國內外含硫污水的處理方法主要有汽提法、沉淀法、氧化法等，利用率最高的是沉淀法與氧化法，這兩種方法對含硫污水的處理效率很高。在氧化處理過的污水時，添加銅可以刺激空氣中硫酸氧的產生，提高處理效果。酸洗可分為單塔和雙塔，前者可用于處理含有硫化氫、低氨等的污水。隨著污水處理技術的發(fā)展，濕式空氣氧化法不僅可以完全去除水中的硫，而且可以改善生化污水的生化性能，而且還產生了許多更先進的氧化方法，得到了公眾的認可。

5.2 對污水中高濃度物質的處理

根據毒性的不同，生化可分為三類，依次為有毒性、無毒生化性差、無毒性。處理方法可以是好氧法和厭氧法，這也是未來石油化工的發(fā)展趨勢。厭氧處理高濃度污水，好氧處理低濃度污水。相比之下，好氧法更加經濟、更為方便，而厭氧法使污水的二次回收成為可能，做到了循環(huán)利用。在實踐操作中，好氧法和厭氧法可以結合起來進行操作。

厭氧法用于處理高濃度污水，好氧法用于處理低濃度污水。根據生化過程中的最大需氧量，可以采用厭氧法和好氧法兩種工藝結合來處理污水。雖然好氧工藝相對經濟，但是厭氧法的使用不僅可以提高資源利用效率，而且可以重復利用能源，并可以產生少量的污泥用于凈化水質，這表明厭氧法似乎更適合進行污水處理。但在實際處理中，單靠厭氧法是不夠的，盡管厭氧法擁有其較高的工作效率，但單獨的厭氧法不能完全去除污水中的雜質，需要與好氧法進行結合來處理石化工業(yè)產生的污水。

5.3 對含油污水的處理

含油污水對環(huán)境污染程度高，對水體造成嚴重危害。若是含油污水排入到自然中會在水面上形成油膜，使氧氣難以進入水中。水中的魚因缺氧而窒息，新孵化的魚苗也會變形，這對魚類的繁殖有很大影響。

通常采用物理化學、化學和生物方法處理含油污水。物理化學方法通常包括油分離、氣體懸浮、水力旋流器分離和膜分離。生物方法包括厭氧處理、好氧處理和組合工藝。在某些情況下，化學方法和厭氧生物方法的結合可以通過使用缺氧、厭氧兩級厭氧生物技術來處理含油污水。

6 節(jié)能減排理念在石油化工污水處理中的應用對策

6.1 充分節(jié)約電能

石化企業(yè)通過對污水處理設備的優(yōu)化，可以達到節(jié)能的目的，包括對泵和攪拌器的處理。水泵是一種耗能大的抽水裝置，如果只有一臺水泵在運行，隨著設備老化，運行效率逐漸下降。根據不同時間排放的污水量不同，選用兩臺水泵交替抽水，可相應縮短水泵的運行時間，節(jié)約能源。攪拌器耗電量較大，通過使污水和化學品不斷翻滾來溶解物質，如果同時設置污水與化學品的混合工藝，在液體混合的影響下進行混合，可節(jié)省部分攪拌器運行時間，降低能耗。

6.2 尋找環(huán)保能源

眾所周知，新能源、環(huán)保和節(jié)能也可以應用于污水處理。例如，風能和太陽能可以發(fā)電，可以替代部分用電，平流沉淀池重力排沙特性也可以替代傳統(tǒng)沉淀池的用電，可有效實現石油化工企業(yè)的節(jié)能減排。此外，隨著智能化、自動化的發(fā)展趨勢，石化企業(yè)也可以開發(fā)高效的智能化、自動化的污水處理設備，不僅可以節(jié)約能源、降低成本，而且可以減少相應的人力資源，提高勞動效率，進而可以為企業(yè)帶來經濟效益，帶動整個行業(yè)的發(fā)展壯大，最終促進節(jié)能減排理念在石化企業(yè)的貫徹實施，加強生態(tài)環(huán)境的保護。

6.3 選擇合理藥劑

在污水處理過程中，合理選擇藥劑用量更為重要，為了降低藥物配比的能耗，可以考慮藥劑的成本效益和藥劑濃度。在污水處理中尋找高性價比的藥劑是一項具有挑戰(zhàn)性的工作。在污水處理中使用無害化劑，在處理污水的同時，應減少對環(huán)境的污染。石化企業(yè)應控制試劑濃度，濃度過高不利于清洗試驗設備，濃度過低會導致其他藥物流出，只有在適當的范圍內，才能達到節(jié)能減排的目的。因此，在污水凈化時，試劑的選擇非常重要。

7 結語

總而言之，在處理污水的問題上，石化企業(yè)應當貫徹節(jié)能減排理念，做好污水的處理工作，采用物理、生物、化學等技術處理污水，在處理污水時應當節(jié)約電能消耗、尋找環(huán)保能源、選擇合理藥劑，從而實現石化產業(yè)的綠色發(fā)展。