石油化工行業(yè)廢堿液處理方案優(yōu)化

1廢堿液的產(chǎn)生和排放廢水石油、化工和化學(xué)工業(yè)是經(jīng)濟(jì)的支柱，直接關(guān)系到整個(gè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。該行業(yè)對(duì)中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步做出了巨大貢獻(xiàn)，但也給環(huán)境帶來(lái)了巨大的污染。其中，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢堿溶液是典型的高濃度和難分解的有機(jī)廢水。cod高達(dá)數(shù)十萬(wàn)g/升。與此同時(shí)，它還含有少量高濃度石油、酚類、硝基化合物和總堿度。此外，隨著中國(guó)油耗的增加，殘余堿溶液的數(shù)量也增加。如果處理不足，二次污染環(huán)境。依據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求,石油化工行業(yè)產(chǎn)生的廢堿液處理方案應(yīng)該按照“減量化、再利用、再循環(huán)”的“3R”原則進(jìn)行優(yōu)化。2廢堿液組成情況煉化企業(yè)產(chǎn)生的廢堿液主要包括汽油堿渣、柴油堿渣、液態(tài)烴堿渣和乙烯廢堿液,其中汽油堿渣、柴油堿渣、液化氣堿渣主要產(chǎn)生于煉油廠,分別來(lái)源于汽油脫硫醇裝置,柴油電精制裝置和液態(tài)烴脫硫醇裝置;乙烯廢堿液主要產(chǎn)生于乙烯蒸汽裂解裝置。煉化企業(yè)產(chǎn)生的廢堿液組成取決于加工原料種類、原料含硫量、操作用堿循環(huán)情況,同時(shí)乙烯廢堿液還受裂解深度影響,典型的廢堿液組成情況見表1。可以看出,如果該類廢水直接排至污水處理廠處理,會(huì)對(duì)污水處理廠生物氧化裝置的微生物起抑制和破壞作用,造成相當(dāng)大的沖擊,而且高濃度硫化物散發(fā)出的惡臭會(huì)對(duì)大氣環(huán)境造成惡劣影響。3達(dá)標(biāo)處理工藝廢堿液的處理方法很多,效果不一,基本上分為兩大類:一類是綜合利用處理工藝,另一類是達(dá)標(biāo)處理工藝。綜合利用處理工藝包括酸化法、電解法、化學(xué)沉淀法等;達(dá)標(biāo)處理工藝包括焚燒法、生物處理法、濕式空氣氧化法等處理工藝,以上廢堿液處理工藝的特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)的對(duì)比情況見表2。由表2可見,目前石油化工行業(yè)廢堿液處理方法較多,但煉化廢堿液處理工藝的選擇受煉廠原料油性質(zhì)、煉制工藝、堿洗工藝等因素的影響,廢堿液水質(zhì)有很大的變化,企業(yè)在處理工藝的選擇上不應(yīng)盲目跟風(fēng),而要充分考慮到本廠實(shí)際特點(diǎn),選取自身適合的處理工藝。4廢堿液處理方案的優(yōu)化4.1堿洗和堿洗結(jié)合工藝煉油廢堿液水質(zhì)復(fù)雜,處理難度大。目前,多數(shù)企業(yè)已選擇從源頭上減少?gòu)U堿液排放量,主要措施有:(1)采用全加氫煉油工藝代替堿洗,極大地降低了堿渣廢水排放量。此措施雖然綜合成本較高,但隨著我國(guó)對(duì)成品油性質(zhì)的要求提高,該工藝將成為煉油行業(yè)產(chǎn)品精制工藝的必然發(fā)展方向。(2)煉油廢堿液是汽柴油、液化氣精制過(guò)程堿洗產(chǎn)生的,為減少?gòu)U堿液的產(chǎn)生量,降低后續(xù)處理成本,現(xiàn)有企業(yè)一般采取改進(jìn)堿洗工藝,提高新鮮堿液利用率,從源頭上降低廢堿液的排放量和殘堿含量。(3)改進(jìn)工藝技術(shù)和設(shè)備,例如采用美國(guó)Merichem的纖維膜技術(shù)取代傳統(tǒng)的堿洗設(shè)備,提高產(chǎn)品脫硫效率,同時(shí)減少?gòu)U堿液排放量。根據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)“減量化、再利用、再循環(huán)”的“3R”原則,通過(guò)以上方案分析,煉油廢堿液處理優(yōu)化方案為:采用油品全加氫工藝徹底削減汽油廢堿液和柴油廢堿液,液化氣廢堿液可通過(guò)采用纖維膜等先進(jìn)堿洗技術(shù)減少?gòu)U堿液的產(chǎn)生量,產(chǎn)生的少量廢堿液再經(jīng)綜合法和達(dá)標(biāo)法工藝進(jìn)行處理。4.2中壓濕式空氣氧化法近年來(lái),由于乙烯原料向輕質(zhì)化、多元化發(fā)展以及操作水平的不斷提高,硫化物、碳酸鹽、堿含量不斷下降,因此廢堿液的綜合利用受到了一定程度的限制;加之乙烯工程均設(shè)有相應(yīng)的污水處理配套設(shè)施,因此廢堿液經(jīng)濕式氧化直接進(jìn)生化污水處理系統(tǒng),成為各國(guó)乙烯裝置尤其是大型乙烯裝置的一個(gè)發(fā)展方向。濕式空氣氧化過(guò)程發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)如下:濕式空氣氧化法又分為低、中、高壓法:(1)低壓濕式空氣氧化法操作溫度60~110℃,操作壓力0.3~0.55Mpa。(2)中壓濕式空氣氧化法操作溫度185~195℃,操作壓力2.0~2.1Mpa。(3)高壓濕式空氣氧化法操作溫度200~230℃,操作壓力2.0~2.1Mpa。由于以上氧化反應(yīng)為放熱反應(yīng),試驗(yàn)表明,乙烯廢堿液濕式氧化反應(yīng)放出的熱量正好可達(dá)到中壓濕式空氣氧化反應(yīng)所需的溫度,因此,與高壓濕式空氣氧化法(需用蒸汽加熱)相比,處理成本相對(duì)較小,且COD和硫化物的去除效果與其基本相同,但遠(yuǎn)高于低壓濕式空氣氧化效率。中壓濕式空氣氧化法適于處理高濃度廢堿液,為了達(dá)到較高的氧化效果,要求兩個(gè)氧化塔進(jìn)行串聯(lián),典型的中壓濕式空氣氧化法工藝流程見圖1。該工藝已經(jīng)在國(guó)內(nèi)幾家煉化企業(yè)及專門處理堿渣公司得到應(yīng)用,根據(jù)某企業(yè)廢堿液經(jīng)中壓濕式空氣氧化工藝處理的進(jìn)出水指標(biāo)及處理效果見表3。由表3可以看出,廢堿液經(jīng)中壓濕式空氣氧化法處理后COD消減率不小于99.86%,硫化物消減率不小于99.99%,石油類消減率不小于90%,效果顯著。廢堿液經(jīng)處理后COD濃度不高于2500mg/L,與煉化企業(yè)其他廢水合并后經(jīng)煉化企業(yè)末端污水處理廠生化進(jìn)一步處理后可達(dá)標(biāo)排放。采用中壓濕式空氣氧化工藝處理廢堿液具有操作安全、成本低、污染物穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放,且蒸汽用量非常小,綜合能耗較低等特點(diǎn);該方案雖然未達(dá)到廢棄物再循環(huán)利用的要求,但其具有綜合能耗低,污染物處理效果穩(wěn)定,處理成本低且無(wú)二次污染等突出特點(diǎn),對(duì)比其他處理方法,該處理工藝為乙烯廢堿液(包括液化氣堿液)最優(yōu)化的預(yù)處理方案。5廢堿液的處理石油化工生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢堿液,由于其污染物濃度高、危害大,需進(jìn)行預(yù)處理,以保證下游污水處理廠的正常運(yùn)行和最終出水達(dá)到相應(yīng)規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)要求,達(dá)到治理污染、保護(hù)環(huán)境的目的。對(duì)于煉油廢堿液的處理,應(yīng)根據(jù)實(shí)