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一、概述
    石油化工是以石油為原料,以裂解、精煉、分餾、重整和合成等工藝為主的一系列有機物加工過程,生產中產生的廢水成分復雜、水質水量波動大、色度高、污染物濃度高且難降解,污染物多為結構復雜、有毒有害的有機物,對環境污染嚴重,對人類健康的危害也日益普遍和嚴重。因此,隨著水資源的日益緊張和人們環保意識的加強,石油化工廢水的處理技術逐漸成為研究的熱點,新的處理技術和工藝不斷涌現。

茂名石油化工廠
二、傳統的處理技術
    石油化工廢水成分復雜、污染物濃度高及難降解、對環境污染嚴重,單一的處理工藝是不能將廢水中所有的污染物去除殆盡的,難以達到水質排放要求。在實際應用中,隔油、氣浮、絮凝、厭氧、好氧、吸附和膜分離應用較多,它們的組合高效實用,一般采用物化法預處理,厭氧+好氧二級處理,可達到國家二級排放標準。
    石化廠作為用水大戶,年新鮮水用量一般為幾百萬立方米,水的重復利用率低,同時外排污水幾百萬立方米,不僅浪費大量水資源,也造成環境污染,并且水資源的短缺已對這些工業用水大戶的生產造成威脅。為保持企業的可持續發展及減少水資源的浪費,降低生產成本,提高企業經濟效益和社會效益。需對達到排放標準的石化廢水進一步深度處理(三級處理),作為循環水的補水或動力脫鹽水的補水,實現污水回用。傳統的深度處理方法主要是吸附法和膜分離法。
    吸附是利用固體物質的多孔性,使廢水中的污染物附著在其表面而去除發方法。常用吸附劑為活性炭,可有效去除廢水色度、臭味和COD等,但處理成本較高,且容易造成二次污染。在石油化工廢水處理中,吸附常與臭氧氧化或絮凝聯用。
    膜分離主要包括反滲透、納濾、超濾和微濾,能有效脫除廢水的色度、臭味,去除多種離子、有機物和微生物,出水水質穩定可靠、且占地面積小,運行操作完成自動化,被稱為“21世紀的水處理技術”。但是,用膜分離來處理石油化工廢水存在投資大、處理成本較高、污水處理量小、對進水水質濁度要求高等缺陷。

膜分離法處理石油化工廢水
三、納米催化微電解技術
    波鷹(廈門)科技有限公司研制的納米催化微電解技術是一種新型的水凈化技術,具有安全簡單,迅速有效,節能減耗,成本低等優點,能克服傳統凈化方法中存在的很多不足。將其應用于石油化工廢水的處理回用工程中,可以完成中水回用的目標,達到節能減排的目的。
    納米催化微電解技術是將納米技術、催化技術及電化學技術融為一體的新型高科技技術。納米催化微電解儀的陽極表層為凹凸不平的納米涂層,這些納米涂層具有很高的納米催化活性,不但可以增加電極表面反應面積、促進電流的流動,更會催化電極表面反應,形成過渡態的強氧化性物質如新生態[Cl]和新生態[O]。新生態[Cl]、[O]具有極高的化學活性,能夠改變廢水中許多有機物的結構和特性,使有機物發生斷鏈、開環等作用,迅速氧化、分解有機物,降低廢水COD;另一方面在納米催化微電解的作用下廢水也會產生大量的H2、O2和Cl2,這些氣體造成的攪拌、震蕩作用可以減小廢水的傳質阻力,加快廢水的傳質作用,使得廢水中的有機物和電解產物充分混合,減弱濃差極化,有利于加速電極反應的進行,有效地提高處理效果。
    納米催化微電解對石油化工廢水的色度也有較好的去除效果,這主要是微電解過程中產生的[O]、ClO-、Cl2、[H]等有很強的氧化或還原能力,可以使水中的發色基團、助色基團氧化或還原為無色基團,使偶氮鍵破裂、大分子分解為小分子、硝基化合物還原為胺基化合物,達到脫色的目的;另一方面在電解過程中,陰極放出的H2與陽極放出的Cl2、O2生成的微氣泡氣浮作用很強,可以把污染物帶到液面上去,因此納米催化微電解石油化工廢水過程中產生的氧化還原作用 和氣浮作用可以有效去除廢水的色度。
實例:利用納米催化微電解技術應用于遼寧撫順腈綸廠廢水的處理。

處理前水質              處理后水質
    利用納米催化微電解技術處理石油化工廢水具有占地小、安裝和運行操作方便、安全節能、運行成本低、不產生二次污染的優點,既保證了出水水質的回用,減少水資源的浪費,又極大地降低了石油化工廢水的處理成本,提高企業經濟效益和社會效益,在石化廢水的綜合利用及廢水回用領域具有極為廣闊的推廣應用前景。

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