炼油厂污水对环境的危害主要表现在对生态系统、植物、土壤和水体的严重影响。目前国内很多炼油厂仍然采用“隔油—浮选—生化”这种老式的流程进行废水处理,这种方法主要是一句沸水中悬浮物与水的相对密度不同这一特点出去悬浮物,此法只能除去颗粒较大的水滴或油滴,处理后的废水还是含有一定量的分散油、乳化油及其它有机物,特别是乳化油,由于微细油粒表面存在双电层或表面保护膜而使系统相当稳定,聚氯化铝、聚氯化铝铁、聚丙烯酰胺、聚合硫酸铁等净水产品近几年来在水处理方面应用广泛,尤其对复杂成分水质的处理有良好的效果,他们可以使在水中难沉淀的胶体状悬浮颗粒或乳化油失稳,在相互碰撞的作用下,聚集、聚合或搭接形成较大的颗粒或絮状物,从而使得污染物能够更容易下沉或上浮而被去除,本文我们就对这几种净水剂处理炼油废水效果进行对比筛选。
主要试剂:聚氯化铝铁、聚氯化铝、聚丙烯酰胺、聚合硫酸铁、重铭酸钾
实验步骤:水样:取自乌石化炼油厂净化水车间均质罐出水(一级气浮进水)及一级气浮出水(二级气浮进水)将絮凝剂溶于水中配成一定浓度的水溶液,加入含油废水后搅拌5min,沉降20min,取上清液分析油及CODcr含量。
分析方法:—水中油含量采用重量法、CODcr含量采用重铬酸钾法。
絮凝剂的筛选
在原水样pH=7.5~8.5的条件下,四种絮凝剂的不同投药量对应的絮凝除油效果列于表1。从表1可见,在原废水pH条件下聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺、聚氯化铝对油均有一定的去除率,但絮凝效果均不理想,而聚氯化铝铁的絮凝效果则较为显著,当聚氯化铝铁投加量为30mg/L左右时,除油效果最佳,此时油的去除率可达到94.4%。但聚氯化铝铁进一步增大时,除油率反而下降,这说明过量投加絮凝剂不仅不经济,而且还会导致胶粒的复稳,对除油不利。
PAFS加量 mg/L | 除油率 % | PAM加量 mg/L | 除油率 % | PAC加量 mg/L | 除油率 % | PAFC加量 mg/L | PAFC加量 mg/L |
10 | 7.80 | 0.1 | 6.29 | 10 | 21.31 | 10 | 55.64 |
20 | 12.35 | 0.5 | 15.13 | 20 | 28.29 | 20 | 71.82 |
30 | 17.19 | 1 | 11.7 | 30 | 46.71 | 30 | 94.43 |
40 | 19.93 | 3 | 8.9 | 40 | 33.65 | 40 | 81.39 |
50 | 23.41 | 5 | 7.6 | 50 | 23.94 | 50 | 59.86 |
本研究拟采用聚氯化铝铁处理含油废水。聚氯化铝铁的有关性能指标见表2。
指标 | Al2 O3 含量,% | 盐基 度,% | 水中不 溶物,% | Fe2 O3 含量,% | pH(1% 水溶液) |
指标值 | 26~35 | 70 | 0.75 | 3.6~8.0 | 4.0 |
pH值对聚氯化铝铁除油(CODcr)效果的影响
pH值对聚氯化铝铁除油和CODcr效果的影响见图1。由图上可见,pH值在4.01~10.04范围时,聚氯化铝铁对水中油及CODcr均有去除作用。当pH=6~8时,聚氯化铝铁对水中油及COD的去除率较高,当pH=7.5左右时,油及COD的去除率达到最大值。故处理时需调节pH呈中性。
投加聚丙烯酰胺对聚氯化铝铁除油及除COD效果的影响
聚丙烯酰胺投加对聚氯化铝铁除油及COD效果的影响结果见图2。
从图2可见,投加聚氯化铝铁后再投加聚丙烯酰胺溶液,可使除油效率及COD去除率达到较高水平。除油效率及COD去除率与单独投加聚氯化铝铁相比有所提高。这是由于聚丙烯酰胺作为有机高分子聚合物,强化了对水中油粒的吸附架桥作用,高分子凝聚剂对水中胶粒的席卷、包裹作用,因而去除率不但未由于聚氯化铝铁的用量减少而下降,反而得以提高。从图2还可看出,在聚丙烯酰胺投加量为0.5mg/L左右时,油及COD的去除率最高,当聚丙烯酰胺的投加量过大,胶粒表面因负荷过多的聚丙烯酰胺分子而使胶粒之间斥力增大,也会出现复稳现象,因此聚丙烯酰胺投加量应控制在0.5mg/L左右。
采用JDAF—2型浮选设备,通过乌石化炼油厂含油系统一、二级(两套)浮选装置,考察聚氯化铝铁除油及除COD的效果,试验结果见表3。
进水指标平均值 | 出水指标平均值 | 去除率平均值,% | |||
油 | COD | 油 | COD | 油 | COD |
632.7 | 1267.4 | 19.61 | 313.05 | 6.9 | 75.3 |
从表3可见,向浮选装置中投加聚氯化铝铁并辅以适量聚丙烯酰胺,可有效地去除废水中的石油类物质及COD,除油及除COD的效率分别可达96.9%和75.3%。通过现场观察得知,絮凝速度较快,絮体较大,易于上浮,可满足浮选池混凝除油的需要。
1)对于含油量在615.3mg/L,COD浓度在1231.4mg/L的含油废水,单独投加30mg/L的聚氯化铝铁可达到较好的除油效果。pH值对除油及COD原效果影响较大,当pH=6~8时,对水中油及COD去除率较高。pH=7.5左右时,絮凝效果最佳,最大除油率可92.5%,COD去除率可达78.1%。
2)聚丙烯酰胺与聚氯化铝铁复合后聚丙烯酰胺加量对絮凝效果影响较大。对于油含量在615.3mg/L,COD含量在1231.7mg/L的含油废水,当pH=8.2左右时,最佳聚丙烯酰胺投量为0.5mg/L。投加聚丙烯酰胺与聚氯化铝铁的复合剂,与单独投加聚氯化铝铁相比,除油效率和COD去除率都有所提高,分别达97.9%和84.7%。
3)采用聚氯化铝铁作絮凝剂聚丙烯酰胺作助凝剂,可使炼油厂浮选装置充分发挥混凝除油的效能,油及COD的现场去降率分别达96.9%和75.3%。