炼油反渗透浓水处理技术

更新时间：2014-10-11 10:19 来源：环境工程学报作者: 阅读：2400

摘要：为控制炼油废水对环境的污染，采用臭氧光电催化氧化耦合工艺对炼油废水反渗透浓水进行了处理研究，主要考察了pH、电流密度、臭氧投加量等因素对该耦合体系废水处理效果的影响。

结果表明，臭氧光电催化氧化耦合技术可有效降解炼油废水反渗透浓水；废水中油类及COD的去除率随pH的增大先提高后降低；随电流密度的增大，COD去除率先提高后降低，油类物质先提高然后基本保持恒定；臭氧投加量不断增大，COD及油类物质去除率先提高后趋于稳定。当pH=7.5，臭氧投加量达到8mg/L，电流密度50mA/cm2，停留时间30min，出水达到COD≤50mg/L，石油类≤0.5mg/L的排放要求。

我国含油工业废水处理通常采用“老三套”处理工艺，即隔油-混凝/气浮-生化处理。在炼油行业污水回用工程中，反渗透工艺产生的浓水盐含量高、可生化性差，处理难度极大，传统的处理工艺很难达到排放标准要求。因此，寻找高效降解污染物的处理方法是解决反渗透浓水处理难题的关键。

臭氧技术是当今国际主流的废水深度处理技术。该技术氧化能力强、反应速度快、设备体积小，既可作为单独处理，又可与其他处理过程相匹配，降低处理成本。但单一的臭氧氧化不能将有机物彻底分解为CO2和H2O，且难以达到较高的COD去除效果，单一的臭氧氧化有一定的局限性。

目前，臭氧氧化主要用于脱色、除臭、杀菌、初步去除或转化污染物、助凝等，其对水质的改善程度主要取决于原水水质和臭氧化条件。谷俊标采用臭氧/活性炭处理炼油废水，将臭氧氧化与活性炭的吸附、催化作用结合到一起，提高了炼油废水处理效果；林穗云等采用臭氧氧化-生物炭工艺处理炼油废水二级生化出水，出水COD≤13mg/L，BOD≤3.6mg/L，石油类≤0.46mg/L，可循回用于工业生产，实现炼油污水资源化。高富等采用臭氧-BAF工艺对某炼油厂二级生化出水进行了中试回用处理，出水水质达到了生产工艺对回用水的水质要求。

光电催化氧化法是目前研究的另一种处理含油废水的高级氧化技术，氧化能力强、反应快、去除效率高，能够彻底的降解污染物直至完全矿化，大大提高有机物的降解速率，已经被广泛地应用于催化降解染料、酸、醇和酚类等有机污染物，是一项具有广泛应用前景的新型水污染处理技术。此项技术和生物处理、化学技术的有机结合是今后的一个重要发展方向。几种高级氧化技术联合使用，可作为难降解有机工业废水的后处理。傅建记等采用臭氧/紫外线法尝试处理了石化废水，与单独臭氧氧化相比，O3/UV使COD、含油量的降解率大大提高，明显改善了废水的水质，实现污水的回用。张冬梅等采用O3/UV法对炼油含碱废水进行了降解实验，结果表明，O3/UV法COD、油类物质去除率比单独臭氧氧化分别提高了24%、31%。

在前期工作的基础上，本研究采用臭氧光电催化氧化耦合技术对重质原油电脱盐污水双膜回用处理后的浓水进行了处理实验，考察不同条件下的处理效果。

1实验部分

1.1反应原理

炼油废水反渗透浓水含盐量高、可生化性差，处理难度极大。单独的臭氧氧化或光电催化很难将炼油废水中有机污染物彻底地无机化，且能耗较高。前期研究结果表明，将臭氧与光电催化氧化结合使用，可大大提高处理效率，降低能耗。臭氧在紫外辐射作用下分解产生大量．OH，与光电催化体系产生的活性基团（．OH、HO2．等），能有效地将废水中的石油烃类、环烷酸等有机物彻底降解成二氧化碳、水和无机离子。已有文献报道)使用紫外光照射后，O3的氧化能力增强了10倍以上。

1.2实验流程

臭氧气体经过气体流量计后通过扩散装置进入一体化装置对废水进行曝气，光电催化体系由电源控制系统及光源控制系统控制，工艺流程如图1所示。一体化装置与谢陈鑫等已公开专利中报道的基本一致)催化剂放置于反应器底部及极板中央，催化剂采用α-氧化铝或二氧化硅中的一种或多种为载体的，表面负荷二氧化钛、硫化镉、氧化铁、二氧化锰中的一种或多种物质构成；电极材料采用钛基材表面固载贵金属物质制备而成，贵金属物质采用铂、钌、铱、铷、锆等氧化物中的一种或多种物质构成。

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