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關(guān)鍵詞:汽提塔;基礎(chǔ)設(shè)計(jì);質(zhì)量傳遞;熱量傳遞
石油化工塔型設(shè)備在石油化工行業(yè)的應(yīng)用比較廣泛,而且這種類型塔的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。在所有的石油化工裝置里面,塔設(shè)備在生產(chǎn)工藝?yán)锩嬗兄种匾淖饔?,比如說反應(yīng)塔、高塔容器、汽提塔等。對塔結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析是石化人才必須掌握的一門技術(shù)。本文將對汽提塔設(shè)備進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析及其設(shè)計(jì)過程,講述在汽提塔設(shè)計(jì)的過程中的關(guān)鍵點(diǎn)及處理的辦法。
污水汽提塔主要用來處理含硫和氨的污水,主要吧污水進(jìn)行蒸汽汽提之后,分離獲得很高濃度的硫化物和氨,分離后的酸氣用來生產(chǎn)硫磺,而氨生產(chǎn)液氮。處理之后得到的凈化水會被其它設(shè)備利用或者清理設(shè)備,這種設(shè)備可以變廢為寶,是一種環(huán)境友好性的設(shè)備。
一、汽提塔的工作原理
汽提塔一般是把廢水和水蒸汽充分接觸,這樣廢水里面的有毒物質(zhì)就會擴(kuò)散到水蒸氣里面,這樣就能夠把廢水里面的污染物分離出來。汽提塔的工作原理和吹脫法差不多,只不過使用的介質(zhì)不一樣,氣汽提法使用的介質(zhì)是水蒸氣。汽提法分離污染物的工藝條件需要按照污染物的情況來決定,一般情況下面有兩種:1、簡單蒸餾。一般是到來處理一些和水互溶的揮發(fā)性物質(zhì),這種物質(zhì)當(dāng)氣液平衡的時(shí)候,在氣相中的濃度要比在水中的濃度大。借助蒸汽來加熱,這樣在一定的溫度下面,污染物就會富集到氣相里面。2、蒸汽蒸餾。這種方法一般是處理不溶于水和微溶于水中的揮發(fā)性污染物。這種方法主要是因?yàn)槔没旌弦后w的沸點(diǎn)要比兩種組分低,這樣就能夠把高沸點(diǎn)的物質(zhì)在低溫下面被脫除。
二、汽提塔設(shè)計(jì)條件及結(jié)構(gòu)分析
2.1汽提塔設(shè)計(jì)條件
2.1.1、塔的主要涉及參數(shù):塔總高23.5米,內(nèi)直徑2000mm,內(nèi)直徑2000mm,設(shè)計(jì)壓力0.35MPa,設(shè)計(jì)溫度90℃,塔體的壁厚是14mm。
2.1.2、風(fēng)速40m/s,粗糙度b類,場地類別II類,風(fēng)載剪力401.2kgf,風(fēng)載彎矩4905.3kgf-m,地震剪力6919.1kgf,地震彎矩93851.4kgf-m。
2.1.3、裙座高3000mm,厚度16mm,16個(gè)M56的地腳螺栓,跨中均布,螺栓孔圓直徑2196mm。
2.2汽提塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析
2.2.1汽提塔是高聳的建筑
汽提塔所受到的水平載荷和重力載荷比較起來,地基上面的載荷效應(yīng)比較大,需要重點(diǎn)進(jìn)行考慮。風(fēng)的載荷要比水平的地震作用大很多,這也是在進(jìn)行高塔設(shè)計(jì)的過程中需要注意的地方。從本汽提塔的設(shè)計(jì)中可以知道:風(fēng)力載荷控制的玩具等于4905.3kgf-m,地震作用造成的彎矩93851.4kgf-m,這兩者之間存在很大的差距。
2.2.2正確計(jì)算載荷
在計(jì)算的時(shí)候,除了要正確確定塔設(shè)備的幾何尺寸,還需要保證塔的壁厚及其它的一些彈性參數(shù)準(zhǔn)確。因?yàn)檫@些參數(shù)決定了塔設(shè)備的剛度,如果塔體的自振周期不一樣,這會導(dǎo)致水平的風(fēng)力載荷和水平的地震作用不一樣,這樣就會出現(xiàn)不一樣的結(jié)果。還有就是在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,塔的總輸入質(zhì)量要和實(shí)際保持一致,不能夠把充水質(zhì)量當(dāng)作介質(zhì)的質(zhì)量,這主要是因?yàn)楹芏嗟慕橘|(zhì)重度都要比水小。對于汽提塔來說,不是重力荷載越小,塔結(jié)構(gòu)就越是穩(wěn)定。在水平力的作用下面,塔設(shè)備抵抗傾覆的能力和重力載荷是有關(guān)系的。
2.2.3基礎(chǔ)的錨栓構(gòu)造
本設(shè)計(jì)的塔高為23.5米,內(nèi)直徑2000mm。高度和直徑的比例比較大,設(shè)計(jì)出來的汽提塔是高聳的建筑物。在塔底需要的螺栓一般的規(guī)格都比較大,這就要求螺栓的承載能力比較大。而且在設(shè)計(jì)的時(shí)候還需要錨栓達(dá)到錨固的。在本設(shè)計(jì)當(dāng)中,地腳螺栓是M56, 23.5米,內(nèi)直徑2000mm。
2.2.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)汽提塔的設(shè)計(jì)目的,主要是為了脫硫。本汽提塔從上往下設(shè)置了三段,分別是氨汽提段 、 硫化氫汽提段 、 硫化氨精餾段。前兩段的作用是解吸,這樣就能夠有一個(gè)好的汽提效果。在設(shè)計(jì)汽提塔的時(shí)候,需要保證塔體的溫度沒有明顯的變化,這樣汽提的蒸汽發(fā)生冷凝的量就會大大減少。也就是最上層的塔溫度要比熱進(jìn)料溫度低,上升蒸汽量是最小的吸熱量。而在氨汽提段,需要有比較高的撥氨深度,參照最新的污水處理標(biāo)準(zhǔn),最后選擇的塔板數(shù)量是21層,這樣就能夠水中氨氮含量比較低,而側(cè)線抽出來的氨氣濃度比較高。而在硫化氫汽提段,因?yàn)閭?cè)線當(dāng)中抽出了差不多50 %的汽提蒸汽,這樣硫化氫汽提段的相對負(fù)荷就降低了。要使得閥孔的分布合理,而且要達(dá)到很好的汽提效果,這就需要對硫化氫汽提段進(jìn)行壓縮。加入的塔板數(shù)能夠使得硫化氫的汽提塔效果,降低側(cè)線出去的硫含量。對于上部分來說,這個(gè)部分是吸收過程,底部是水蒸汽、汽提氨和硫化氨的混合氣相,然后加熱進(jìn)行閃蒸,這里的氣相負(fù)荷和硫化氫汽提段一樣,但是因?yàn)樵谏仙倪^程中,冷進(jìn)料吸收了水蒸汽和氨,到了上面的時(shí)候只剩下了硫化氫,這樣氣相的負(fù)荷會發(fā)生很大變化,所以進(jìn)行汽提塔設(shè)計(jì)的時(shí)候需要進(jìn)行分段設(shè)計(jì)。整個(gè)塔可以進(jìn)行兩段或者三段設(shè)計(jì),這樣就能夠使得塔板上層具有較高的為年度和小的冷進(jìn)料量。
三、脫硫汽提塔腐蝕原因及措施
3.1脫硫汽提塔腐蝕原因
3.1.1塔頂蒸餾出口腐蝕
在實(shí)際的運(yùn)作過程中,汽提塔的塔頂一般含硫化氫的量能夠達(dá)到20%,最多的時(shí)候能夠達(dá)到35%。在正常生產(chǎn)的時(shí)候,一般當(dāng)中含有19-36mg/L的Fe2+,pH值是6.11-7.18,在一般的情況下面塔頂發(fā)生腐蝕的溫度是140℃。對于本汽提塔來說,塔頂蒸出的溫度是180℃,而且水蒸汽是氣態(tài),所以不太容易發(fā)生露點(diǎn)腐蝕。隨著溫度降低,鹽酸出現(xiàn)冷凝,冷凝的液體流到管線的地步,和緩蝕劑里面的水混合起來,出現(xiàn)了強(qiáng)酸區(qū)域。要形成保護(hù)膜差不多需要在中性環(huán)境下面,在強(qiáng)酸條件下面無法形成保護(hù)膜,這樣管線兩邊就會發(fā)生腐蝕。
3.1.2空冷器發(fā)生腐蝕
空冷器發(fā)生腐蝕主要是因?yàn)橐话闶窃诠芸诤凸馨宓闹車?。在表面發(fā)生的腐蝕一般是沖刷和均勻腐蝕。在塔頂?shù)牧蚧瘹錆舛纫话隳軌蜻_(dá)到30%,如果冷卻系統(tǒng)里面存在水的話就會形成硫化氫和水的腐蝕體系。當(dāng)處于氣相的時(shí)候,沒有發(fā)生電離,這個(gè)時(shí)候就沒有電解質(zhì)。在管板出氣相的壓力很大,而且流速快容易發(fā)生相變,這樣就會破壞保護(hù)膜,發(fā)生腐蝕。這個(gè)時(shí)候的腐蝕一般是深度的腐蝕。
3.2解決措施
3.2.1合理加入緩蝕劑
在汽提塔內(nèi)部適當(dāng)?shù)丶尤刖徫g劑,這樣就能夠有效防止腐蝕的發(fā)生,而且還能夠降低恒本。但緩蝕劑的加入量存在一個(gè)最佳值,如果加入量過小,這樣就無法覆蓋表面,沒有辦法起到緩蝕的作用。適當(dāng)增加緩蝕劑的量,會發(fā)現(xiàn)有效降低了腐蝕的程度。在對汽提塔進(jìn)行檢修的時(shí)候,需要加入在線監(jiān)測系統(tǒng),這樣也能夠保證緩蝕的效果。
3.2.2采用低溫抗腐蝕材料及進(jìn)行防腐處理
在一般的情況下面,汽提塔的出口采用的是20號的碳鋼,這種材料也會受到腐蝕。把20號碳鋼換成合金,有測試顯示,半年的時(shí)間不會發(fā)生腐蝕。而在光板上面可以刷修復(fù)劑或者防腐劑,這樣就能夠降低介質(zhì)對于這些地方的腐蝕。一般使用的修復(fù)劑比較多的是貝爾佐鈉金屬修復(fù)劑?!?/p>
參考文獻(xiàn)
[1]楊開書, 黃占修. 污水汽提塔的優(yōu)化設(shè)計(jì)與運(yùn)行[J]. 石油化工環(huán)境保護(hù), 2006, 29(3): 17-19.
石油化工業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè),對我國現(xiàn)代化建設(shè)有著非常重要的影響。在生產(chǎn)過程中消耗的水資源以及造成水污染問題是亟需解決的問題。對石油化工污水進(jìn)行了簡介,闡述了石油化工污水處理流程,對石油化工污水處理技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)探討。
關(guān)鍵詞:
石油化工;污水處理;技術(shù)
作為國民經(jīng)濟(jì)支柱性的產(chǎn)業(yè),石油化工在我國現(xiàn)代化建設(shè)中的作用非常重要。水是影響石油化工企業(yè)發(fā)展的重要因素。隨著我國石油化工業(yè)的迅猛發(fā)展,不斷提高加工的深度,石油化工的污水越來越多,呈現(xiàn)出污水水質(zhì)越來越復(fù)雜,污染物種類增加的特征。我國十二五要求提高環(huán)境保護(hù)意識,因此,石油化工污水處理日益受到人們的重視。
1石油化工污水概述
石油是石油化工行業(yè)的主要原料,石油化工通過裂解、分餾、精煉、重整以及合成等工藝,實(shí)現(xiàn)對有機(jī)物的加工。生產(chǎn)石油化工產(chǎn)品具有過程長、裝置多、污水量大的特點(diǎn)。石油化工污水中典型的污染物包括石油類、氨氮、CODCr,硫、氰化物等。另外,由于企業(yè)產(chǎn)品不同,因此污水中還存在和產(chǎn)品有關(guān)的污染物,包括雜環(huán)化合物、多環(huán)芳烴化合物等,這樣無疑使得污水的水質(zhì)更加服務(wù),并且也使得有毒物質(zhì)含量增加。
2石油化工污水處理流程
石油化工業(yè)在最開始發(fā)展時(shí)期,因?yàn)楣?jié)水意識不足,因此,石油化工企業(yè)生產(chǎn)裝置進(jìn)行進(jìn)水管線的設(shè)置時(shí),通常采用并聯(lián)設(shè)置的方式,對于每一個(gè)裝置都采用新鮮水,產(chǎn)生的污水一起向污水處理設(shè)施進(jìn)行排放。當(dāng)前石油化工工藝不斷發(fā)展,同時(shí),人們環(huán)保意識不斷增強(qiáng),對于石油化工中的一些對水質(zhì)要求并不高的生產(chǎn)工藝,將其他生產(chǎn)工藝中的污水按照一定比例和新鮮水進(jìn)行混合,從而作為這些工藝的進(jìn)水。隨著水處理技術(shù)的不斷發(fā)展,對石油化工生產(chǎn)工藝中排水水質(zhì)復(fù)雜并且難以處理的工藝而言,和排水工藝簡單的水質(zhì)基于水質(zhì)不同進(jìn)行不同處理,這樣能夠使得污水處理的經(jīng)濟(jì)性增加。將石油化工企業(yè)的污水通過適當(dāng)?shù)纳疃忍幚?,能夠?qū)⑵渥鳛槠渌に嚨倪M(jìn)水,這樣能夠使得整個(gè)工藝過程中水的效率提高。石油化工污水的基本工藝包括隔油、氣浮、生物處理以及后處理。在這個(gè)過程中,產(chǎn)生的底泥、浮油以及剩余的污泥通過濃縮或者脫水之后被焚燒或者進(jìn)行綜合利用。
3石油化工污水處理技術(shù)
3.1石油化工中含油污水的處理石油化工過程中產(chǎn)生的含油污水具有極大的污染性,比如康菲漏油事件嚴(yán)重危害了水體。在水面上,含油污水形成了一層油膜,使得氧氣進(jìn)入水體的時(shí)候受到阻礙,進(jìn)而使得水體缺氧,無疑會造成水體中的魚類由于缺氧而死亡。另外,含油污水能夠使得孵化的育苗出現(xiàn)畸形問題,威脅著魚類的繁殖。對于石油化工中的含油污水的處理方法通常包括了物理化學(xué)法、化學(xué)法以及生物法等。水力旋流分離、臭氧氧化分離、膜分離等都是常見的物理化學(xué)處理含油污水的方法。生物法則包括了好氧處理法、厭氧處理法和組合工藝等,比如水解酸化——好氧生物處理——曝氣生物濾池組合的方式。另外,通過電化學(xué)——厭氧生物法——好氧二級生物處理工藝相組合的方式對含油污水進(jìn)行處理也是常見的物理化學(xué)與生物法組合的方法。
3.2石油化工中含硫污水的處理煉油廠二次加工裝置中分離罐的排水、富氣洗滌水等都是石油化工產(chǎn)生的含硫污水的主要來源。H2S、氨氣等污染物在含硫污水中的含量比較高,能夠使得水中的溶解氧被消耗,使得水體中的生物由于缺氧而死亡??諝庋趸c水蒸氣汽提是處理含硫污水的主要的方法??諝庋趸ㄌ幚砗蛭鬯膬?yōu)勢是操作比較簡單,費(fèi)用比較低,其不足適合于處理含硫量較低的污水,不能脫除氰化物以及氮。水蒸氣汽提法被應(yīng)用在含硫量比較高的污水處理中,這類污水通常含有酚類及乳化油等,在汽提塔中進(jìn)入酚類及乳化油等物質(zhì)時(shí),使得汽提塔塔釜出現(xiàn)積油的現(xiàn)象,使得氣液平衡受到破壞,進(jìn)而使得污水處理的效果受到影響?;诖?,當(dāng)前科研的一個(gè)重點(diǎn)和熱點(diǎn)問題就是對于高含硫污水的經(jīng)濟(jì)高效處理工藝的研究。
3.3石油化工中含環(huán)烷酸污水的處理就重質(zhì)原油來說,大部分是環(huán)烷基原油,其中包含了很多環(huán)烷酸。石油化工中產(chǎn)生的含環(huán)烷酸廢水主要是來自于回收環(huán)烷酸的裝置產(chǎn)生的污水,比如通過硫酸酸化法以及CO2吸收法回收環(huán)烷酸。在環(huán)烷酸污水中COD具有較高的含量,通常為幾萬-幾十萬mg/L。由于環(huán)烷酸屬于表面活性劑以及強(qiáng)乳化劑,能夠使得曝氣池中有大量的泡沫產(chǎn)生,從而造成水體中的微生物死亡,使得水質(zhì)不斷惡化。當(dāng)前處理石油化工中含環(huán)烷酸污水的工藝包括萃取、活性炭吸附以及氣相催化氧化法等。當(dāng)前對于石油化工中含環(huán)烷酸污水處理的研究相對較少,工藝還不完善,有待于深入研究。
3.4石油化工中含酚污水的處理石油化工中的含酚污水的危害比較大,并且來源廣,當(dāng)酚類在水體中的含量不低于10mg/L時(shí),能夠使得水中的魚類大量死亡,并且酚是致癌物質(zhì),所以,國家對酚類的排放有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。石油化工中含酚污水的處理,一般采用蒸汽脫酚、萃取等物理方法、生物法以及化學(xué)氧化法等。當(dāng)污水含酚超過1000mg/L時(shí),需要在裝置進(jìn)行回收或者預(yù)處理。當(dāng)前含酚污水的處理工藝還不完善,并且大都能耗比較高,成本高。因此,研究處理含酚污水高效經(jīng)濟(jì)的工藝技術(shù)是當(dāng)前研究的熱門內(nèi)容。
4結(jié)束語
石油化工污水的成分比較復(fù)雜,污染物濃度較高,同時(shí)降解難,對環(huán)境具有嚴(yán)重的污染,因此,通過對高效、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)的污水處理技術(shù)的應(yīng)用,使得石油化工污水處理技術(shù)得到整體發(fā)展。與此同時(shí),石油化工企業(yè)需要對污水回收技術(shù)進(jìn)行研究,積極推行清潔生產(chǎn),通過“多元化用水、污污分治”的理念,使得石油化工污水治理的效率以及效果提高;在石油化工企業(yè)積極推行清潔生產(chǎn),基于循環(huán)經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn),對污染物在源頭以及生產(chǎn)過程中進(jìn)行控制與削減,最終使得石油化工污水的處理效率提高。
參考文獻(xiàn):
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1.1浮油隔斷技術(shù)
石油化工產(chǎn)生的廢水成分復(fù)雜,在其表面也會有漂浮著許多顆粒性污垢,會產(chǎn)生較多的生物薄膜,這些雜物上面往往攜帶著很多的浮油,由于浮油的密度相對較小,因而這些雜物就漂浮在水面,將水和空氣隔絕,水中需要氧氣的生物就無法得以生存,分解能力便大幅度降低,對水的自凈作用產(chǎn)生不利影響。在這樣的情況下,浮油隔斷技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生,在石油化工廢水初步處理中,就使污水通過隔油池,將表面漂浮的物質(zhì)除去,對污水進(jìn)行有效的處理。一般對于隔油池的選用采用有斜面的隔油池,在斜面上的水流速度快,不會使浮油聚積在一塊,浮油處理的效果較為理想,采用此方法可以將廢水中的含油量降到10%以內(nèi)。
1.2懸浮物粘附技術(shù)
經(jīng)過隔油池的廢水得到有效的處理,但是在廢水中還是含有許許多多的浮化油和浮油,在處理中還需要運(yùn)用到懸浮物粘附技術(shù),該技術(shù)的采用將進(jìn)一步強(qiáng)化廢水中懸浮浮油的處理。詳細(xì)的操作就是使用分散的、體積小的氣泡,來將水中的懸浮物吸附到廢水表面,再對懸浮物予以處理,將乳化油等浮油與水進(jìn)行有效的分離。在實(shí)際生產(chǎn)中,通常采取渦凹這種粘附懸浮物的基礎(chǔ),在新疆以及內(nèi)蒙古等地運(yùn)用的較多,此類方法操作非常簡便,有顯著的粘附效果,其對乳化油、浮油和硫化物均有較強(qiáng)的粘附作用,有助于污水的進(jìn)一步處理及凈化。
1.3吸附技術(shù)
吸附技術(shù)的原理是運(yùn)用活性炭等多孔物質(zhì)將廢水中的雜志吸附到表面,以此達(dá)到對廢水中有害物質(zhì)的清除目的,但是在處理成本上,活性炭的成本相對比較大,與此同時(shí),對于使用過的活性炭的處理問題,如果沒有與之相應(yīng)的處理往往會引發(fā)二次污染,對于此類方法處理過的廢水尚且具有較大的硬度,只能夠?qū)︻w粒性的雜質(zhì)加以處理。
1.4分離膜狀物技術(shù)
分離膜狀物的技術(shù)的使用也是非常廣泛的,它的顯著優(yōu)點(diǎn)是可以有效處理廢水中的離子以及微生物,還可以實(shí)現(xiàn)對工業(yè)廢水的顏色和味道的處理,因而對廢水的處理就變得更加深入了。同時(shí),還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是此類方法可以采用自動(dòng)化處理,設(shè)備的體積小,缺點(diǎn)就是這種技術(shù)性非常高的產(chǎn)品需要企業(yè)有大量的資金及人力投入,因此,其實(shí)際運(yùn)用就會由此受到一定的限制。此外,在廢水量比較大的企業(yè)通常很少采用上述方法,因該技術(shù)的處理廢水量小,這便在效率上難以避免的存在一系列缺陷及不足。
2現(xiàn)代的石油化工廢水處理節(jié)能技術(shù)措施
2.1絮凝技術(shù)
在石油化工廢水中經(jīng)常用到的一種方法就是絮凝技術(shù),就是向石油化工廢水中加入一定量的化學(xué)物質(zhì),可以使石油化工廢水中的懸浮物和其他物質(zhì)聚積成體積較大的物質(zhì),從而沉淀下來,這樣使得廢水的凈化變得非常容易了,通常使用此方法是和懸浮物粘附技術(shù)搭配使用,就有很好的效果,采用多樣化的絮凝物質(zhì),有針對性的使用?,F(xiàn)金使用的絮凝物質(zhì)是從微生物中提取出來的,這種絮凝物有很好的運(yùn)用市場,絮凝技術(shù)在有害物質(zhì)的降解方面有很大的優(yōu)勢,污染也比較少,所以說絮凝技術(shù)的使用是石油化工污水處理中既環(huán)保有高效的方法。它的缺點(diǎn)就是在微生物提取過程中,操作方法比較復(fù)雜,是需要很高的科學(xué)技術(shù)做支撐的。
2.2氧化技術(shù)
氧化技術(shù)主要有光催化氧化法、濕式氧化法和臭氧氧化法,對于成分不同的石油化工廢水要選擇合適的氧化技術(shù),使處理的效果達(dá)到最優(yōu)、最經(jīng)濟(jì)、最安全。首先,光催化氧化法是將光輻射和氧氣和雙氧水等氧化劑有效的結(jié)合,使處理污水有更好的效果。在現(xiàn)在的生產(chǎn)中使用的有以太陽光為光源,以TiO2、ZnO等為催化劑,這種方法處理含有21種有機(jī)污染物的水,其主要產(chǎn)物是CO2,并不會出現(xiàn)二次污染的問題?,F(xiàn)階段,一種新的方法正處于研究階段,具體而言就是利用二價(jià)鐵和雙氧水做氧化劑,運(yùn)用紫外光,這樣就使雙氧水加快了產(chǎn)生氫氧根的速度,提高了氧化效率,這項(xiàng)技術(shù)的成熟使用還需要一段時(shí)間。其次,濕式氧化法分為催化濕式氧化法和濕式空氣氧化法,催化濕式氧化法是將有機(jī)物在高溫高壓和催化劑的條件下,氧化分解成為CO2、水和氮?dú)獾倪^程,不產(chǎn)生有害的物質(zhì),這個(gè)過程中的化學(xué)反應(yīng)時(shí)間短,提高了轉(zhuǎn)化效率。濕式空氣氧化法是利用空氣中的氧氣在高溫高壓條件下進(jìn)行液相氧化的過程,這種技術(shù)能有效控制環(huán)境污染物,常用于處理有毒有害的、高濃度難降解的有機(jī)污染物。最后,臭氧氧化法運(yùn)用也比較廣泛,主要是因其處理過程并非會產(chǎn)生污泥和二次污染,但是其受限制的是投資費(fèi)用相當(dāng)高,處理的流量小。氧化完成后廢水中的有機(jī)物被氧化成水和二氧化碳,大部分為氧化中間產(chǎn)物。在工程實(shí)際中,常常將臭氧氧化和活性炭吸附技術(shù)結(jié)合使用,在深度處理中被經(jīng)常用到。
2.3多效蒸發(fā)廢水回用技術(shù)
在石油化工生產(chǎn)中,一般生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的過程中就會產(chǎn)生大量的廢水,其中含有氯化鈣,這種物質(zhì)對環(huán)境的污染大,而且還會對生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕,企業(yè)生產(chǎn)中會有很大的損失。目前的處理方法是加入沒有被污染的水,再添加化學(xué)試劑對廢水中的氯化鈣進(jìn)行稀釋,根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn),一般廢水和新水的比例在1:1.5,處理后的廢水含鹽量高,不能再次利用。為了提高廢水的利用,多效蒸發(fā)廢水回用技術(shù)就產(chǎn)生了,國內(nèi)大型石化企業(yè)建成了這項(xiàng)技術(shù),就是將環(huán)氧丙烷廢水中的氯化鈣進(jìn)行濃縮,一般達(dá)到75%~80%,加工的成品還可以銷售,這項(xiàng)技術(shù)可以對冷凝水進(jìn)行回收使用,提高了廢水的利用率,起到節(jié)能減排的作用。
3結(jié)語
【關(guān)鍵詞】石油廢水;提高水質(zhì);推廣處理新工藝
1 處理石油廢水的意義
1)通過處理石油廢水,可以減少常規(guī)生化處理過程的石化廢水對生物毒性的影響,對急性毒性、遺傳毒性和內(nèi)分泌干擾活性等不同的毒性特征進(jìn)行評價(jià),并對生物毒性特征性污染物進(jìn)行初i識別,可以為優(yōu)先污染物的確定以及污染措施的制定提供參考依據(jù)。
2)石油廢水評價(jià)與常規(guī)污染物濃度指標(biāo)的結(jié)合,更為客觀全面地反映出石化廢水的污染特征,進(jìn)一步證實(shí)了對石油廢水進(jìn)行優(yōu)化處理的必要性。
3)對目前常用的石油廢水處理技術(shù)進(jìn)行研究,考察傳統(tǒng)
處理模式的利弊,以便于處理工藝的改進(jìn),有利于石油廢水處理效率的提高以及進(jìn)一步的資源化回用。
4)為了可持續(xù)發(fā)展,節(jié)約能源,保護(hù)地球,我們的生活更加富足以及我們的子孫能夠千秋萬代而努力開發(fā)新技術(shù)來處理石油廢水。
2 石油廢水難處理原因
我國石化產(chǎn)業(yè)布局散亂,集中度不高,很多企業(yè)規(guī)模小,技術(shù)設(shè)備水平落后,環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)極大。在松花江流域、長江流域、黃河流域、沿海區(qū)域均有分布更多有毒有害化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入相關(guān)環(huán)境,產(chǎn)生各種綜合污染現(xiàn)象和生物毒性(Kusui, 2000)。所謂生物毒性,指化學(xué)物質(zhì)引起生物體機(jī)體損害的性質(zhì)和能力。根據(jù)作用特點(diǎn),可分為一般毒性和特殊毒性。一般毒性包括急性毒性、亞慢性毒性和慢性毒性;特殊毒性通常指致畸、致癌、致突變的所謂“三致”效應(yīng),從機(jī)理來看,致畸、致癌、致突變都與遺傳物質(zhì)的損傷有關(guān),是遺傳物質(zhì)受到損傷從而導(dǎo)致的生殖細(xì)胞或體細(xì)胞的變化。另外,近年來,環(huán)境中一些具有類激素功能的化學(xué)物質(zhì)引起較多的關(guān)注,研究者認(rèn)為它們都是通過對生物體內(nèi)分泌系統(tǒng)的干擾來發(fā)揮作用的,因而環(huán)境污染物的內(nèi)分泌干擾活性也是一種需要深入研究的特殊毒性。石化廢水造成環(huán)境的污染,近年來引發(fā)了較多的關(guān)注,但大多數(shù)研究都針對處理技術(shù)的改進(jìn)和污染物濃度的控制。石化廢水的生物毒性的研究資料相對較少,主要側(cè)重于兩類。一類是一些特征性污染物的毒理學(xué)研究。如PAHs,它被USEPA和EU列為優(yōu)先控制污染物。目前對石化廢水中的PAHs的濃度以及毒性效應(yīng)進(jìn)行了研究,并認(rèn)為它表現(xiàn)出了遺傳毒性。另外,受石化廢水污染的土壤和水體的生態(tài)效應(yīng)也引起關(guān)注,受到石化廢水污染的土壤中化學(xué)物的致突變性進(jìn)行了研究,國內(nèi)外學(xué)者利用Ames實(shí)驗(yàn)、原噬菌體誘導(dǎo)試驗(yàn)和大型水蚤慢性毒性實(shí)驗(yàn)對石化廢水污染的河床的生態(tài)毒理學(xué)特征進(jìn)行了分析,對我國長江流域水體的有機(jī)物提取物進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)對大鼠細(xì)胞、生精細(xì)胞、間質(zhì)細(xì)胞等具有損害作用,認(rèn)為與長江流域石化廢水的排放有較大關(guān)系。由此看來,石油廢水污染及其影響非常大。
3 石油廢水處理技術(shù)現(xiàn)狀
我國石化企業(yè)眾多,大多沿江沿河沿海分布,石化廢水的排放對相關(guān)水域生態(tài)及人群健康具有潛在的負(fù)面影響。石化廢水造成環(huán)境的污染,近年來引發(fā)了較多的關(guān)注我國石化企業(yè)眾多,大多沿江沿河沿海分布,石化廢水的排放對相關(guān)水域生態(tài)及人油開采廢水中主要污染物是原油和懸浮物,為使其處理后能達(dá)到回注水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求,目前各油田采用的處理工藝大多為二段法,即除油除懸浮物注水并輔以防垢、緩蝕、殺菌等化學(xué)處理措施。
除油有重力除油:重力除油依靠油水的比重差通過油與水的自然分離實(shí)現(xiàn)除油效果。重力除油可去除廢水中的浮油及大部分分散油達(dá)到初步除油的目的。從目前使用情況來看,重力除油的主要設(shè)備有立式除油罐、斜板式隔油池及粗?;凸薜?。
混凝破乳除油:經(jīng)一級重力除油后,浮油和大部分分散油已被去除,但是顆粒直徑小的乳化油仍殘留在水中,通常采用二級混凝破乳除油。
除懸浮物,石油開采廢水中的懸浮物通過過濾工藝進(jìn)行去除,油田通常采用的過濾罐分為壓力式和重力式兩種.由于壓力式濾罐可在工廠預(yù)制,而且現(xiàn)場安裝方便,占地少,生產(chǎn)中運(yùn)行方便,所以在油田中 使用較多。壓力式濾罐又分為立式和臥式兩種,直徑一般都不超過3m,臥式濾罐由于其過濾斷面懸浮物負(fù)荷不易均勻,因而沒有立式濾罐應(yīng)用得廣泛。壓力濾罐一般都采用大阻力配水方式目前不少油田為保證出水水質(zhì)而采用兩級過濾處理,第一級為雙層濾料過濾,濾料通常選用石英砂和無煙煤,第二級采用纖維素濾料進(jìn)行精細(xì)過濾,以確保出水中的含油量、懸浮物濃度等達(dá)到回注水質(zhì)要求。
4 新技術(shù)在處理石化廢水中的應(yīng)用
石化廢水難處理,但也有一些研究人員開發(fā)了是有廢水處理的新領(lǐng)域。如尹子洋本[1]文采用化學(xué)混凝-Fe2+/NaC10對石化廢水的生化出水進(jìn)行污染物處理研究。在實(shí)驗(yàn)研究的前期階段,綜合分析了石化廢水的水質(zhì)情況,并對石化廢水進(jìn)行了化學(xué)混凝預(yù)處理,然后通過正交實(shí)驗(yàn),考察了各項(xiàng)影響因素對石化廢水處理效果的影響,同時(shí)分析其機(jī)理,最后通過單因素控制實(shí)驗(yàn),確定最佳的實(shí)驗(yàn)條件。
徐偉[2]石化廢水的處理研究一直是環(huán)保領(lǐng)域研究的焦點(diǎn)和熱點(diǎn)。石化廢水COD濃度高、色度高、可生化性極差,并且含有有毒有害物,由于水質(zhì)的特點(diǎn),常規(guī)處理難以使其達(dá)標(biāo),深度處理技術(shù)的研究成為熱點(diǎn)。以牡丹江某石油添加劑企業(yè)的石化廢水為研究對象,探討了生物強(qiáng)化微電解―Fenton 氧化聯(lián)合工藝對石化廢水進(jìn)行深度處理的可行性以及工藝的最佳控制條件,為今后的實(shí)踐運(yùn)用提供了理論依據(jù)和指導(dǎo)。
周Z玲、席宏波[3]采用三維熒光光譜掃描技術(shù)分大型石化企業(yè)綜合污水處理廠各處理單元(水解酸化+A/O+接觸氧化工藝)進(jìn)出水的熒光光譜特征。該處理工藝對熒光有機(jī)物的總?cè)?2%,同時(shí)其處理工藝具有較強(qiáng)的抗沖擊荷能力。
李敬美[4]用生物膜復(fù)合工藝及深度處理工藝對活性污泥與生物膜復(fù)合工藝處理石化廢水進(jìn)行研究,以期為石化污水處理廠的技術(shù)改造提供依據(jù). 活性污泥工藝為對照,主要考察了活性污泥與生物膜復(fù)合工藝對石化廢水的處理效果、耐沖擊負(fù)荷能力、污泥性能及溶解氧利用率等。結(jié)果表明,復(fù)合工藝對石化廢水中CODcr的去除效果略好于活性污泥工藝,而對NH3-N的去除效果明顯優(yōu)于活性污泥工藝。另外,兩種工藝對硫化物和油的去除效果類似。提高進(jìn)水負(fù)荷時(shí),復(fù)合工藝表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力, 石化廢水經(jīng)復(fù)合工藝處理后,出水CODcr和油的濃度仍未達(dá)到GB8978-1996中的一級排放標(biāo)準(zhǔn)。
運(yùn)用絮凝劑應(yīng)用于石化廢水處理石化煉油廠、石油化工廠生產(chǎn)過程產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水,含有乳化油、懸浮物、膠體和部分難降解有機(jī)物。其 BOD5/ COD 值較小,屬較難生物降解的工業(yè)廢水。為減少懸浮物對水處理設(shè)備的磨損和減少后續(xù)生化處理的負(fù)荷一般都要用混凝法去除廢水中大部分的乳化油、懸浮物、膠體和部分難降解有機(jī)物。
運(yùn)用氣浮技術(shù)處理含油污水,氣浮技術(shù)是在待處理水中通入大量的、高度分散的微氣泡,使之作為載體與雜質(zhì)絮粒相互粘附,形成整體密度小于水的浮體而上浮到水面,以完成水中固體與固體、固體與液體、液體與液體分離的凈水方法[5]。氣浮技術(shù)最早應(yīng)用于礦冶工業(yè)。1905年,美國專利刊出了加壓溶氣技術(shù);1907 年,H.Norris 又發(fā)明了噴射溶氣氣浮技術(shù)。目前國外在油田含油廢水處理中廣泛應(yīng)用了氣浮技術(shù)。我國中原油田,勝利油田等處理站都采用了葉輪浮選機(jī)。因此,氣浮技術(shù)在油田污水處理中的應(yīng)用前景良好。孫青亮[6]用水解酸化-缺氧-好氧工藝處理石化廢水,以某典型石化污水處理廠進(jìn)水為研究對象,參考污水廠采用的工藝,設(shè)計(jì)了水解酸化-缺氧-好氧一體式小試裝置,通過試驗(yàn)研究確定了工藝最佳運(yùn)行參數(shù),并重點(diǎn)對水解酸化單元的優(yōu)化進(jìn)行了研究,同時(shí)對出水中的溶解性有機(jī)物進(jìn)行了分級解析,研究成果為污水廠的提標(biāo)改造和水解酸化-缺氧-好氧工藝在石化廢水處理中的運(yùn)行優(yōu)化提供了技術(shù)支持。賀銀莉[7]用好氧顆粒污泥結(jié)合共代謝方法處理石化廢水。
處理石化廢水一般多采用好氧與厭氧處理相結(jié)合的方法,很少單獨(dú)采用好氧生物處理的方法,現(xiàn)將研究較多的好氧處理法介紹如下:
1)序批式間歇活性污泥法;
2)高效好氧生物反應(yīng)器;
3)生物接觸氧化;
4)膜生物反應(yīng)器;
5)懸浮填料生物反應(yīng)器。
厭氧顆?;夹g(shù)尚有一些缺點(diǎn),如啟動(dòng)所需時(shí)間長、氮磷去除率低運(yùn)行要求高的溫度,一般不用于處理強(qiáng)度低的污水。一些研究者成功論證了在升流式厭氧污泥床中,采用厭氧顆粒污泥技術(shù)處理污水具有較大可行性并且去除效果較好。
【參考文獻(xiàn)】
[1]尹子洋.化學(xué)混凝-亞鐵與次氯酸鈉處理石化廢水實(shí)驗(yàn)研究[J].2015(5).
[2]徐偉.石化廢水處理過程中熒光有機(jī)物變化特征及去除效果[J].2014(3).
[3]周Z玲,席宏波.石化廢水的活性污泥一生物膜復(fù)合工藝及深度處理研究[J].
[4]李敬美.期絮凝劑應(yīng)用于石化廢水處理的研究進(jìn)展[J].2012.
[5]李俊.氣浮技術(shù)用于含油污水處理的研究進(jìn)展[J].2015.
該協(xié)議不僅促進(jìn)雙方能力的提升,而且將會促進(jìn)企業(yè)業(yè)務(wù)向云端遷移。這一轉(zhuǎn)型使得企業(yè)可以按需使用西班牙電信云數(shù)據(jù)中心的計(jì)算、存儲及備份服務(wù)而不需要購買基礎(chǔ)設(shè)施。
華為將會為西班牙電信的8個(gè)數(shù)據(jù)中心部署基于OpenStack的開放云服務(wù)。西班牙電信將利用華為在中國市場發(fā)展公有云服務(wù)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。在2016年第一季度,西班牙電信將率先在巴西、墨西哥和智利部署開放云服務(wù);到2017年,其位于全球其他五個(gè)城市的數(shù)據(jù)中心也將全面部署開放云服務(wù)。
本協(xié)議將使得西班牙電信通過如華為這樣的全球供應(yīng)商提供的最新技術(shù)實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)。同時(shí),開放云服務(wù)極具競爭力的價(jià)格機(jī)制將會強(qiáng)化其在云服務(wù)市場的價(jià)值主張,使企業(yè)用戶更加容易且能夠放心地將業(yè)務(wù)遷移到云端。華為向西班牙電信提供的服務(wù)主要包括虛擬服務(wù)器、存儲以及物理服務(wù)器。
據(jù)悉,此次西班牙電信與華為雙方將聯(lián)合投入和運(yùn)營公有云平臺,通過深入合作為歐洲和拉美的2000多萬家企業(yè)銷售和提供公有云服務(wù)。而在此之前的早些時(shí)候,華為也與德國電信正式簽署了公有云領(lǐng)域戰(zhàn)略合作協(xié)議。
通過與全球知名運(yùn)營商的這一系列強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,華為在全球公有云市場的開拓腳步正在扎實(shí)穩(wěn)進(jìn)地前進(jìn)中。目前,華為公有云已覆蓋全球超過40個(gè)國家和地區(qū),可面向全球用戶提供19個(gè)云服務(wù)產(chǎn)品。并且,這一規(guī)模還在不斷地快速擴(kuò)大和增強(qiáng)中。這樣突飛猛進(jìn)的成就對于華為公有云業(yè)務(wù)在全球的拓展與覆蓋奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)設(shè)施保障。
事實(shí)上,今年7月30日才正式企業(yè)云服務(wù)戰(zhàn)略、進(jìn)入公有云市場的華為,在全球公有云這片火熱的市場中,可以說是一位后來者。但是,自進(jìn)軍公有云市場伊始,華為便顯現(xiàn)出厚積薄發(fā)的爆發(fā)力,向世界證明了后來者居上的勇氣與實(shí)力。
其實(shí),華為在公有云領(lǐng)域的探索早在2012年便已開始。在探索之初,華為便將其定位于公有云服務(wù)使能者的角色。
這一定位與策略在此前與德國電信的戰(zhàn)略合作中便早已顯現(xiàn),而這一合作也是雙方優(yōu)勢互補(bǔ)、強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合的一次成功實(shí)踐。作為聚焦于歐洲云服務(wù)市場的德國電信是云服務(wù)的先驅(qū)之一,其已為企業(yè)客戶提供云服務(wù)達(dá)十年之久。其重要的跨國公司客戶包括殼牌、戴姆勒和蒂森克虜伯。在此次合作中,華為必須要憑借其在公有云領(lǐng)域的技術(shù)積累,支撐起德國電信為中小企業(yè)以及政企大客戶所提供的云服務(wù),這其中包括在線云服務(wù)、IT托管服務(wù)以及公有云與企業(yè)內(nèi)部私有云互聯(lián)互通的混合云服務(wù)。同時(shí),由于德國電信在歐洲的云服務(wù)由位于德國的數(shù)據(jù)中心提供,這就要求必須遵從嚴(yán)格的德國及歐盟數(shù)據(jù)保護(hù)策略。因此,這一次的合作無論是對華為在公有云領(lǐng)域的技術(shù)積累、還是華為公有云在歐洲市場的推進(jìn)而言,都是一次難得的實(shí)踐與積累經(jīng)驗(yàn)的機(jī)會。