昆山一體化含碘廢水處理設施專業解答

　在石油開發和生產過程中，如鉆井、壓裂、試采和煉制等環節，泥土或其他雜質混入原油或者成品油中，形成由水、油、泥砂及礦物質等構成的混合廢物稱為含油污泥，簡稱油泥。目前世界上油泥的三大來源為石油化工、金屬加工和食品加工，我國僅石油開采和煉制行業每年產生的油泥就達數百萬噸，而且每年還在快速增長。在美國，石化行業產生的油泥已被列入其資源保護與回收法(RCRA)中，并將其定義為危險廢物，原因就是該類油泥含有各種致畸、致癌的有毒物質，如苯系物、酚、蒽、芘類等。隨著我國的環保力度越來越大，油泥也被列入我國的《國家危險廢物名錄》HW08條目中，強制對其進行無害化處理。我國最近發布的《農用地土壤環境質量標準》和《建設用地土壤污染風險篩選指導值》第三次征求意見稿中，又分別對農用地和建設用地接納的污泥油含量及重金屬含量提出了明確的限值，為油泥的高標準處理處置提供了依據。

　　國內外學者針對油泥的復雜特性，在控制油泥產生的源頭、對已有油泥進行資源化利用、對油泥不可利用的部分進行安全化處置等方面開展了大量的研究工作，欲將油泥殘渣中的油含量和重金屬含量降至標準規定的限值以下，形成了如溶劑萃取技術、熱洗處理技術、熱萃取脫水處理技術、焚燒處理

　　現代生活已離不開工業。工業的發展豐富了我們的生活，如何改善人類生活的同時注意保護環境是當前所面臨的難點和重點。化工生產制造了大量的廢水、廢氣和廢渣(簡稱“三廢")，將“三廢"進行有效處理是保護環境的根本途徑。化工環境保護是指減少和消除化工生產中的廢水、廢氣和廢渣對周圍環境的污染和對生態平衡及人體健康的影響，防治污染，改善環境，化害為利等工作。“三廢"中廢水量大、成分復雜，處理起來有一定的難度，本文主要針對廢水處理進行展開。

　　1、概念

　　化工生產對環境造成的污染以水污染較為突出。含有氰、酚、砷、汞、鎘和鉛等有毒物質生化需氧量(BOD)和化學耗氧量(COD)高，pH值不穩定，排入水中后會大量消耗水中的溶解氧，導致水域缺氧;廢水中有毒物質直接對魚類、貝類和水生植物造成毒害;有毒重金屬還會在生物體內長期積累造成中毒;含氮、磷較高的化肥生產廢水排入水中后，引起水域氮、磷含量增加，使藻類等水生植物大量繁殖，出現水域富營養化，造成魚類窒息而大批死亡。

　　2、化工廢水處理的基本思路

　在石油開采、集輸和煉制過程中產生了大量的含油污泥。據統計，我國各油田每年產生含油污泥40×104t以上，而且產量還在逐年上升。含油污泥中含有苯系物、酚類、多環芳烴、有害的微生物、重金屬、放射性物質等有害物質，已被國家列為危險固體廢棄物，如果處置不當，將造成嚴重的環境污染。陜北地處干旱、缺水地區，其生態環境脆弱，含油污泥帶來的環境污染問題更為嚴重。目前，溶劑萃取、熱化學洗滌、固化法、生物處理等是常用的處理方法，但這些方法都存在一定的局限性。

　　加入輔助燃料混燒是含油污泥常用的處理方法之一。但這種方法的缺點是對于含水率高的污泥需要進行預處理來降低含水率及黏度，并且需要加入輔助燃料來保持一定的燃燒溫度，還需要對燃燒的煙氣及殘渣進行處理，以免產生二次污染。含油污泥顆粒化燃料制備及清潔燃燒不同于混燒，是在污泥中加入一定的處理藥劑使其快速破乳、干化并提高其熱值，形成顆粒化的燃料，利用煙氣污染物控制技術使其燃燒過程中的污染物排放值達到國家控制標準，實現含油污泥的無害化與資源化處理。謝水祥等開發了一種含油污泥處理劑，能使大港油田、新疆油田、勝利油田、遼河油田等含油污泥迅速破乳，其干化物燃燒后灰渣與燃煤混燒排放的煙氣均滿足我國相關排放標準要求。我國于2014年頒布施行了新的《鍋爐大氣污染物排放標準》GB13271-2014，煙氣中二氧化硫排放濃度限值由900mg/m3降低至400mg/m3，氮氧化物排放濃度限值為400mg/m3，而文獻檢索國內關于含油污泥燃料化處理劑的作用機理研究報道很少，仍需要進一步研究。我們課題組一直專注于油氣田環境污染控制理論與技術的研究，先后研究了含油污泥低溫催化熱解技術，熱氧化技術。延長石油每年產生含油污泥達15×104t以上，為了對含油污泥進行無害化處理的同時，回收利用含油污泥中所含潛在能量，研究了燃料化處理劑對延長油田含油污泥性質的影響及作用機理，設計了燃料化處理劑復配實驗。經復配制成的燃料熱值達到5273kCal/kg;在顆粒化燃料中加入2.0%的脫硫劑DS可使燃燒煙氣中各項污染物濃度均低于《鍋爐大氣污染物排放標準》GB13271-2014規定的限值，為含油污泥的處置及資源化利用提供了思路和方法。

　　1、實驗部分

　　1.1 實驗儀器及方法

　　污泥含水率采用GB/T8929-2006《原油水含量的測定蒸餾法》測定，含油率采用索氏提取法測定，固含量通過差減法得到;元素分析使用VarioELIII元素分析儀，依照SH/T0656-2008《石油產品及潤滑劑中碳，氫，氮測定法》進行分析;使用日本電子株式會社JSM-6390A型掃描電鏡對樣品進行觀察;使用PerkinElmerNexION300×電感耦合等離子體質譜儀依照DB43/T1220-2016《土壤中銅、鋅、鉛、鎘、鉻、汞、砷的測定電感耦合等離子體—質譜法》對殘渣中的重金屬含量進行測定;燃料熱值用XRY-1A型氧彈熱量計測量;燃燒在合肥科晶材料技術有限公司GSL-1500X管式加熱爐中進行，煙氣用嶗應3012H型自動煙塵(氣)測試儀分析。將盛有顆粒化燃料的坩堝放入加熱爐，調節氧氣流量為80mL/min，升溫速率為15℃/min條件下，當爐溫升到250℃時，將煙氣接收管連接到加熱爐煙氣出口上，用煙氣分析儀對污染物組分進行實時在線分析，從300℃時開始，每隔10℃記錄一次煙氣中污染物的濃度數據，直至燒至800℃為止。

　　2.1 充分了解廢水的成分

　　化工廢水難處理主要是因為廢水中成分復雜，每類化工產品的副產物都不盡相同，掌握廢水中成分再進行重點治理能達到事半功倍的效果，從而減少廢水對環境的污染，實現廢水處理的目標。掌握廢水成分就需要企業的工作人員熟悉整個生產流程以及生產反應原理，根據實際工藝流程對接受池的水質變化規律進行仔細、確切的觀察，準備的判斷出廢水中有害物質的成分及含量，以便根據廢水中實際的成分與危害程度選擇合理的方法來進行處理，達到保護環境的目的。

昆山一體化含碘廢水處理設施專業解答

　2.2 選擇合理的處理方法

　　針對含不同成分的廢水有不同的廢水處理方法。一般采用物理處理法、化學處理法、物理化學法、生物處理法等方法，也有人通過研究發現缺氧水解工藝方法可以很好的處理廢水，并達到比較理想的效果。缺氧水解工藝方法處理廢水是通過化學作用來抑制好氧微生物的降解，從而使微生物無法存活，從而達到保護環境的目的。利用這一方法，可達到有效處理廢水中有毒物質的目的。通過采用一類生化工藝“水解酸化+缺氧+好氧"聯合工藝來處理廢水具有抗沖擊負荷能力高、污泥不易流失、效率高等特點，并且處理過的水可達到排放標準的要求，在環境保護方面起到了很大的作用，工藝穩定、可靠，并得到廣泛的應用。

技術、生物處理技術、熱解處理技術等多種油泥處理技術，實踐表明，溶劑萃取技術、熱洗處理技術和熱萃取脫水處理技術對油泥的處理均不夠生物處理技術條件要求苛刻，無法回收油品且難以實現工業化;焚燒處理后的油泥雖能達標排放，但是處理成本高、耗能大，還會產生二次污染。

　　油泥熱解技術研究起步于20世紀80年代。Schmidt等利用循環流化床裝置研究了油泥的熱解特性，該裝置的缺點是熱解氣帶走大量顯熱，且處理的物料粒度需小于1cm;Karayildirim等分別利用熱質聯用和固定床熱解處理油泥，研究了不同溫度下的熱解油、氣及殘渣的產率和品質差異;Dominguez等分別利用微波爐和電阻爐研究了不同爐型對油泥熱解產物油成分的影響，微波爐熱解處理油泥主要得到高熱值的正構烷烴、芳香族化合物和長鏈脂肪族羧酸等物質，而電阻爐熱解處理油泥主要得到菲、熒蒽、苯并芘等多環芳香烴產物。已有研究表明，油泥經熱解技術處理后的體積減量化效果可以達到一半以上;油泥的熱解過程還是一個促使重金屬在殘渣中不斷富集的過程，重金屬在熱解殘渣中富集后，其形態所具有的耐浸出性比在焚燒后底灰中的更高。因此，油泥的熱解處理技術是一種非常有潛力的油泥處理技術，具有其他處理方式不可比擬的顯著優勢。但是國內由于之前政策寬松，油泥熱解技術發展遲緩，多為實驗研究階段，存在著效率較低、處理不達標、二次污染嚴重等問題，急需進一步完善。針對目前油泥熱解處理技術不成熟的問題，本課題以新疆某地區的油泥為例，通過對其基本物理化學性質和熱解特性進行研究，得到該油泥熱解處理過程的相關參數，為其無害化、減量化和資源化處理提供借鑒和參考。