炼油厂污水处理工艺技术研究.doc
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1、优质文本中国石油大学北京现代远程教育毕 业 设 计论文炼油厂污水处理工艺技术研究姓 名:鲁红利 学 号:069263性 别:女专 业: 化学工程与工艺批 次:132学习中心:榆林市教师继续教育中心指导教师:马超2016年1月28日优质文本炼油厂污水处理工艺技术研究摘 要炼油污水是炼油化工行业产生,运行过程中产生的不可直接利用的污染水,它是国内工业废水的重要组成局部。炼油行业是环境污染较为严重的行业,从原料到产品,从生产到使用,都从在造成环境污染的因素。从理论上对实现的污水处理工艺进行了分析,结合产生实际,分别对预处理局部的均质,除硫,A/O生化反响局部的硝化反硝化及时控制原理。提出了优化的设计
2、参数,控制方案,和工艺流程,最后通过对炼油厂处理厂甲醇回收系统现场中控日报的分析,总结出甲醇回收单元的根本工况,针对实际工作中造成的能耗问题进行正交设计实验,考查进料量、进料温度和进料浓度的变化对精馏系统的影响,以便于做出科学的决策,保障生产的稳定、产品质量的合格,实现卡边控制与操作,减少产品质量过剩等手段,实现装置节能降耗的目的。关键词:炼油污水;处理技术;除硫优质文本目 录摘 要I第一章 概述41.1研究目的及意义41.2研究现状41.3危害特征51.4研究内容51.5创新点5第二章 油类在水中存在形式6第三章 含油废水的处理方法73.1破乳房法7、高压电场法7、药剂破乳法7、离心法7、超
3、滤法83.2破乳除油后的再处理8、重力别离法8、气浮法8、吸附法8、粗粒化法9、膜过滤法9、电磁吸附法9、生物氧化法10第四章 污水的预处理研究114.1 水取样分析方法11矿化度和丰度确实定11测定铁离子含量11测定氯离子含量11测定硫酸根SO42-含量12测定碳酸根CO32-、氢氧根(OH-)和碳酸氢根(HCO3-)含量12测定硫化物S2-含量12测定钠离子Na+和钾离子(K+)含量12测定悬浮物含量13测定含油量13水型判断134.2 水取样分析结果134.3现场污水样加药情况14第五章 结论与建议15第一章 概述1.1研究目的及意义炼油厂向气井注入水合物抑制剂甲醇,一局部会蒸发到气相中
4、,另一局部那么溶于水相形成含醇污水。甲醇属于有毒物质,且注井量需求大,为有效节约能源,防止环境污染,产生的含醇污水需要加以回收并循环使用。由于炼油厂含油含醇污水的组成性质随季节的变化而变化,导致进入炼油厂的污水水质波动很大,使污水预处理不能满足要求,增大了卸车池的压力,也使过滤系统处理难度加大。预处理不达标也导致甲醇回收装置操作困难,影响甲醇的回收率以及装置平稳运行。要解决以上问题,必须对含油含醇污水处理装置预处理、甲醇回收进行研究,分析污水处理系统运行现状及存在的诸多问题,通过对甲醇再生塔采用应用软件分析计算、工艺参数优化,形成不同运行工况条件下的系统标准运行参数,实现了甲醇回收装置的平稳运
5、行。 1.2研究现状目前非含醇污水处理后油含量和悬浮物含量仍然超标,导致过滤装置频繁堵塞,给非含醇污水处理带来较大困难。分析原因,主要有以下几点:1含油废水的来源很广,但凡直接与油接触的废水都含有油类,含油废水的含油量及其特征,随生产行业的不同变化极大,同一种工业也因生产工艺流程、设备和操作条件的不同而相差较大。2炼油厂污水成分复杂,具有高浊度、高矿化度、高腐蚀、高含铁量、低pH值等特点。由于各井区来水水质不同,使混合后的污水水性更加复杂,处理难度加大。3污水处理工艺流程的不完善,影响水质达标。现在非含醇污水先经过除油罐除油,然后转入调节罐进一步加药处理。在这个预处理过程中,由于污水处理量大,
6、没有给药剂充分的反响时间,导致除油效果不稳定。高含油的污水直接进入精细过滤设备,使过滤器截污负荷增大,滤料污染严重,过滤出水水质长期无法稳定达标;4水处理药剂加药不合理,影响处理效果。通常在污水处理流程中需要投加多种化学药剂。而每种药剂的筛选和投加都受到了多方面因素的影响。如:原水水性、工艺流程、投加品种、投加量、投加点、投加方式以及本钱等。在实际运行中,药剂种类少,加药量缺乏是水处理效果不好的重要因素。5由于原料水中含醇浓度受季节影响变化较大,所以一个进料段进料会造成产品甲醇纯度不稳定。1.3危害特征含油污水排放在水体的主要危害在油滴覆盖水面阻止空气中的氧溶解在水中,使水中的含氧量下降,导致
7、水生生物死亡,阻碍水生物的光合作用,甚至水质变臭,破坏水资源的利用价值,因此,含油污水必须经过处理后才可排放。油类对环境的污染主要表现在生态系统及自然环境的严重影响。流到水体中的可浮油,阻碍大气的复氧,断绝水体氧的来源;水体中的乳化油和溶解油在分解过程中消耗水中的溶解氧生产CO2和H2O,使水体缺氧,水体中的CO2增高,超过PH的正常范围,导致鱼类,水生物不能生存。含油废水流到土壤由于图层对油污的吸附和过滤,是空气难以渗透,阻碍土壤微生物的繁殖,破坏图层结构。1.4研究内容1对各区块和各工段的水样进行分析,为工艺设计提供科学依据;2开展工艺与药剂的配伍性试验,确定合理可行的配套药剂投加方案;3
8、强化工艺前段除油效果,优化污水处理工艺流程,降低过滤系统进水含油和悬浮物含量,提高污水处理效果。4通过收集资料和现场取样对精馏塔运行工艺进行分析,并根据实际操作参数,通过应用软件模拟优化出合理的精馏塔工艺模型;5通过应用软件建立不同运行工况下甲醇回收系统的标准运行参数,将其与生产实际结合,确定出甲醇回收系统的标准运行参数,保证甲醇回收单元产品甲醇合格,保证设备运行正常。1.5创新点针对炼油厂污水矿化度高、高价金属阳离子含量高、水中游离HCO3-质量浓度较高、水中机杂和乳化油含量很高、污水pH值较低,呈弱酸性等特点。结合现场工艺条件,对污水预处理药剂的配方进行了优选,获得污水处理配方,筛选出了新
9、的非含醇污水预处理药剂配方和一种复合型缓蚀阻垢剂,对现场杀菌剂的浓度进行了优选,并研究温度对污水的影响,确定低温下体系的配方。在此根底上对在现场优化工艺的实施提出建议和意见。第二章 油类在水中存在形式含油废水根据来源的不同和油类在水中的存在形式可以分为浮油,分散油,乳化油,溶解油和固体附着油五类:通常油类在水中主要以五种状态分布。 2.1、浮油:这种油在水中分散颗粒较大,油粒径一般大于100,静置后能较快上浮,以连续相的油膜漂浮在水面。2.2、分散油:油在水中的分散粒径为10100,以微小油珠悬浮于水中,不稳定,静止一定时间后往往形成浮油。2.3、乳化油:油珠粒径小于10,一般为0.12。往往
10、因水中含有外表活性剂使油珠形成稳定的乳化液。2.4、溶解油:油以分子状态或化学方式分散于水体中,形成稳定的均相体系,粒径一般小于几微米。2.5、固体附着油:吸附于废水中固体颗粒外表的油。污水中不同形态的油有着不同的理化性质,在很大程度决定了相应处理方法的选择。一般的浮油处理设备可以对浮油,分散油,乳化油进行很好的处理!含油废水的处理方法微细的油珠分散于水中形成水油乳化液由于乳化液的油珠极细其外表形成一层界膜带有电荷,油珠外围形成双电层,使油珠相互排斥极难接近.因此,要使油水别离,首先要破坏油珠的界膜,使油珠相互接近并聚集成大滴油珠,从而浮于水面,这就叫做破乳。常用的破乳方法有高压电场法、药剂法
11、、离心法、超滤法等。第三章 含油废水的处理方法3.1破乳房法3.1.1、高压电场法该方法是利用电场力对乳液颗粒的吸引或排斥作用,使微细油粒在运动中互相碰撞,从而破坏其水化膜及双电层结构,使微细油粒聚结成较大的油粒浮升于水面,到达油水分层的目的高压电可采用交流、直流或脉冲电源。3.1.2、药剂破乳法药剂破乳法是指向废水中投加破乳剂,破坏油珠的水化膜,双电层,使油珠聚集变大与水分开.药剂破乳又分为盐析法、凝聚法、盐析-凝聚混合法和酸化法等。(1)盐析法:盐析法是指向废水中投加盐类电解质,破坏油珠的水化膜,常用的电解质有氯化钙、氯化镁、氯化钠、硫酸钙、硫酸镁等。(
12、2)凝聚法:凝聚法是指向废水中投加絮凝剂,利用絮凝物质的架桥作用,使微粒油珠结合成为聚合,.常用的絮凝剂有明矾、聚合氯化铝、活化硅酸、聚丙烯酰胺、硫酸亚铁、三氯化铁、镁矾土等研究说明,当ph=8.09.0时用明矾处理溶解油是有效的,而pH=81 0 时,可采用硫酸亚铁。(3)酸化法:酸化法是向废水中投加硫酸、盐酸、醋酸或环烷酸等,破坏乳化液油珠的界膜,使脂肪酸皂变为脂肪酸别离出来。采用这种方法因降低了废品率水的pH值,故在油水别离后需要用碱剂调节pH值,使之到达排放标准。(4盐析-凝聚混合法:盐析-凝聚混合法是指向废水中参加盐类电解质,使乳化液初步破乳,再参加凝聚剂使油粒凝聚
13、别离。3.1.3、离心法该法是指借助离心机械所产生的离心力,将油水别离.离心机有卧式和立式两种.在离心力的作用下,水相从离心机的外层排出,油相从离心机的中部排出。离心机结构比拟复杂,故这种方法国内采用得不普遍。3.1.4、超滤法超滤法是一种物理破乳法,它是使乳化油废水通过超滤膜过滤器,利用超油珠孔径小的特点,只允许水通过,而将比膜孔径大的油粒阻拦,从而到达乳化油水别离的目的。以上破乳方法,以药剂法最为常见,国内采用较普遍。高压电场法处于试验阶段,超滤法国内已有使用。3.2破乳除油后的再处理乳化液经破乳除油后,一般尚需进一步处理,其处理方法、处理设备也多种多样,概括起来可分为:3.2.1、重力别
14、离法重力别离法是一种利用油水密度差进行别离的方法.去法可用于除60以上的油粒和废水中的大局部固体颗粒。采用重力别离法最常用的设备是隔油池.它是利用油比水轻的特性,将油别离于水面并撇除.隔油池主要用于去除浮油或破乳后的乳化油.隔油池的形式较多,主要有平流式隔油池(API)、平行板式隔油池(PPI)、波纹斜板隔油池CPI和压力差自动撇油装置等。该方法适用于浮油、分散油,且效果稳定运行费用低,但设备占地面积大。3.2.2、气浮法气浮法是使大量微细气泡吸附在欲去除的颗粒(油珠)上,利用气体本身的浮力将污染物带出水面,从而到达别离目的的方法。这是因为空气微泡由非极性分子组成,能与疏水性的油结合在一起带着
15、油滴一起上升,上浮速度可提高近千倍,所以油水别离效率很高,气浮法按气泡产生方式的不同,可分为鼓气气浮、加压气浮和电解气浮等.鼓气气浮是利用鼓风机、空气压缩机等将空气注入水中,也可利用水泵吸水管、水射器将空气带入水中。电解气浮是用电解槽将水电解,利用电解形成的极微的氢气和氧气泡,将污染物带出水面.加压气浮是在加压条件下使空气溶于水中,然后再恢复到常压,利用释放的大量微气泡将污染物别离。气浮法中,目前采用的主要是加压气浮法。这种方法是电耗少、设备简单、效果良好,已被广泛应用于油田废水、石油化工废水、食品油生产废水等的处理.工艺较为成熟。3.2.3、吸附法吸附法是利用亲油性材料吸附水中的油。最常用的
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- 关 键 词:
- 炼油厂 污水处理 工艺技术 研究
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