石化废水深度处理回用应用研究

石化企业大量用水，炼制1t原油所需水量约为30至50t。所产生的废水质量极为复杂，通常含有高有机物和高毒性和有害物质。经常经过生化处理后，鳕鱼仍高于gb 31570-2015的“炼油工业污染物排放标准”中规定的50毫克/升的限值，而且废水量相对较大。如果处理后能再利用，不仅会增加废水的再利用。利用率，也有利于节约水资源和保护环境。作者对山东某污水处理厂污水进行生化处理后，采用臭氧高级氧化+多介质滤器+超滤(uf)+反渗透(ro)工艺对其进行深度处理，并作为次生处理再利用。对系统连续运行后的加工效果进行了研究，并对系统的稳定性进行了分析。

1原水和生化出水水质指标山东省某石化厂的污水处理工艺为：原水→调节水箱→提升→空气浮池→AO氧化池→沉淀池。该公司的原水和生化处理出水水质指标见表1。

表1显示生化处理后出水水质不达标。本厂生化出水经后续处理后才能达到排放标准，但生化出水生物降解性差，B/C比仅为0.11。生物处理方法难以采用，需要采用先进的氧化法。

2 处理工艺

2.1 工艺流程

原水是山东某石化厂的生化废水，生化处理规模为500吨/小时。深度处理过程如图1所示。

2.2 臭氧氧化

臭氧产生的羟基自由基用于打开和破坏污水中难以降解的大分子污染物，臭氧可以直接将一些有机物氧化成CO2和H2O。臭氧接触罐的接触时间控制在120分钟，以确保臭氧和污水之间有足够的接触时间。该系统采用微孔曝气盘加臭氧。曝气盘安装在接触池的底部，但在导流壁的最低位置上方，以防止气泡排入反应槽，并且处理过的水在接触池中从顶部流到底部。臭氧气体从底部向下流动到顶部以实现最佳接触效果。反应后，臭氧废气通过加热破坏。臭氧氧化后，出水COD <50 mg / L.臭氧装置使用青岛国林公司生产的设备。

2.3多媒体滤波器

该系统装有5个直径3,200毫米的垂直多媒体滤波器，正常运行时每个生产能力为72.5m3/h。多媒体滤镜主要去除水中的悬浮液、胶体等杂质。臭氧氧化处理后的水经给水泵加压后进入多介质过滤器。多介质滤波器是一种滤板结构。滤板上部装有直径1～2毫米、直径1～2毫米无烟煤滤料的石英砂滤料，过滤精度在20μm以下，滤料直接排入uf系统，而另一部分则通过自动阀排放到反向洗涤槽中进行反向洗涤。

2.4 UF 装置

UF采用膜技术有限公司生产的外压聚丙烯中空纤维超滤膜，膜过滤面积56 m2，截留分子量(MWCO)10万u，处理水SDI <3。渗透到水中的要求。该系统设置2套UF装置，每套净水产量为125 m3 / h，运行膜通量≤40L/(m2·h)，反洗膜通量为100 L /(m2·h) )。 UF以交叉流模式运行。在操作期间，控制入口压力恒定在约0.1MPa，并且每30分钟设定一次反洗，以减少污染物在膜表面上的沉积。

2.5 RO 装置

设置两套产水量87.5 m3/h的反渗透装置，并投入运行。由于进水中有机物含量高，选用了道氏牌宽通道抗污染聚酰胺复合膜。设计回收率为70%，平均膜通量小于17.8L/(m2.h)。每台反渗透装置配有138个膜组件，放置在15:8布置的23个6芯压力容器中。高压泵前设置5微米安全过滤器。反渗透水中加入阻垢剂、还原剂和非氧化杀菌剂，防止无机盐结垢、反渗透膜氧化和微生物污染。

3 处理效果

生化废水经臭氧氧化+多媒体过滤+uf+ro处理后，水质见表2。

从表2可以看出，UF工艺对离子没有去除效果;臭氧氧化对有机物去除效果明显，COD去除率为67.0%; UF对悬浮物的去除效果显着，悬浮物去除率为83.3%;离子和有机物的去除效率极显着，电导率降至86μS/ cm，硬度去除率为98.1%，氯离子去除率为95.1%，COD去除率为98.3%，总磷，氨氮和悬浮固体被完全除去。 RO水生产指数完全符合次级RO水的采水要求。

4 运行稳定性分析

4.1超滤稳定性分析

作为水的预处理，考察了水生产状况的变化。结果表明，在uf膜的初始运行过程中，uf膜产生的水量基本保持不变。这是因为uf系统每运行30分钟就会进行一次回洗。附着在膜表面的污染物在此时基本可以被消除。然而，随着时间的积累，有些污染物不能通过逆向冲洗完全消除，导致产生的水量缓慢下降。当产生的水量不足，无法满足系统的运行时，需要进行化学清洗。

4.2 RO稳定性分析

为了保持一定的产水量，反渗透的进水压力和浓水压力都有所增加。进水压力由0.80兆帕升至1.00兆帕，浓水压力由0.62兆帕升至0.80兆帕。但进水压力与浓水压力的压差基本稳定在0.2兆帕左右，未出现结垢现象。压力升高的原因可能是水。有机物含量越高，但仍在允许范围内，不影响设备的连续运行。当水压继续上升到1.5兆帕时，考虑化学清洗以恢复膜通量。

5 成本分析

系统成本包括能源消耗、药品成本和设备折旧成本。深度计算方法为：进水量280吨/小时，年运输量8000小时。深度处理总装机容量约750千瓦，运行容量530千瓦。平均电费为0.70元/(kw·h)，电费为530×0.70&lt;unk&GT;280=1.33元/t。药费包括超滤加系统、反渗透加系统和化学清洗加系统的费用，约0.75元/吨，设备折旧费用约0.70元/吨。因此，经营成本为2.78元/吨。

6 结论

通过大规模连续运行，表明：对于生化处理后的石化废水，采用臭氧氧化+多介质过滤+ UF + RO处理工艺，系统运行稳定，RO对离子去除效果好。有机物去除非常显着，导电性降低。它是86μS/ cm，硬度去除率为98.1%，氯离子去除率为95.1%，COD去除率为98.3%，总磷，氨氮和悬浮物被完全去除，RO水产生指数完全符合次要RO水的摄入量。运营成本为2.78元/吨，达到了水资源循环利用的目的。