[实用新型]一种节能石油化工废水深度处理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于石油化工废水的深度处理系统，属于废水深度治理技术领域。

背景技术

石油化学工业简称石油化工，指以石油和天然气为原料，生产石油产品和石油化工产品的加工工业。石油化学工业是基础性产业，它为农业、能源、交通、机械、电子、纺织、轻工、建筑、建材等工农业和人民日常生活提供配套和服务，在国民经济中占有举足轻重的地位。

石油产品又称油品，主要包括各种燃料油(汽油、煤油、柴油等)和润滑油以及液化石油气、石油焦碳、石蜡、沥青等。生产这些产品的加工过程常被称为石油炼制，简称炼油。石油化工产品以炼油过程提供的原料油进一步化学加工获得。生产石油化工产品的第一步是对原料油和气(如丙烷、汽油、柴油等)进行裂解，生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯为代表的基本化工原料。第二步是以基本化工原料生产多种有机化工原料(约200种)及合成材料(塑料、合成纤维、合成橡胶)。这两步产品的生产属于石油化工的范围。有机化工原料继续加工可制得更多品种的化工产品，习惯上不属于石油化工的范围。在有些资料中，以天然气、轻汽油、重油为原料合成氨、尿素，甚至制取硝酸也列入石油化工。

石油化工废水是用炼油生产的副产气体以及石脑油等轻油或重油为原料进行热裂解生产乙烯、丙烯、丁烯等化工原料，进一步反应合成各种有机化学产品，构成石油化工联合企业排出的废水。

石油化工产业是我国重要工业，其生产量大，而且生产工艺较为复杂，因此生产过程中产生的废水多，并且因生产工艺的不同废水产量变化范围也很广泛；在石油的裂解、精炼、分馏及合成等炼化过程中所排放的废水含有多种有毒的有机污染物，如苯并芘、苯并蒽及其它多环芳烃类物质，具有致癌、致畸或致突变作用，同时还含有苯、酚、硫类化合物、汽油、原油等污染物，该类废水排放到环境中，可对地表水、地下水和土壤造成严重的污染，而且因为石油化工废水中的污染物组分复杂，这些有机污染物有的难降解或是不能被生物降解，所以其处理难度大。

对石油化工废水的高效处理已成为水处理行业研究的热点，常用的处理技术主要包括物理法、化学法和生物法。

针对石油化工废水中污染物种类复杂、浓度高以及可生化性差等特点，一般采用物化法进行预处理，然后采用生化法进行进一步降解。采用吸附法、膜分离法及高级氧化法等可以进行出水的深度净化，实现废水的回用。但处理效果不理想，出水达标率不高，主要表现为出水COD、NH₄⁺-N及色度等指标的超标。

中国专利文献CN102452766A公开的《石油化工废水处理工艺》，CN1079946公开的《石油化工废水的处理方法及其所用装置》、CN1669941公开的《一种处理石油化工废水的方法》以及CN103641269A公开的《石油化工废水处理工艺》，都是对常规方法的改进，处理效果有待提高。

为此，有必要重新分析石油化工废水的特性，在生化处理的基础上，开发节能、高效的石油化工废水深度处理技术。

渗透作用是两种不同浓度的溶液隔以半透膜(允许溶剂分子通过，不允许溶质分子通过的膜)，水分子或其它溶剂分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的现象。其发生的条件有两个：一是有半透膜，二是半透膜两侧有物质的量浓度差。

渗透作用又可分为正渗透(FO)、反渗透(RO)和压力阻尼渗透(PRO)。

正渗透(FO)过程是以半透膜两侧的渗透压差为驱动力，溶液中的水分子从高水化学势区(低离子浓度溶液)通过半透膜向低水化学势区(高离子浓度溶液)传递，而溶质分子或离子被阻挡的一种渗透过程。

反渗透(RO)过程是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。因为它和正渗透的方向相反，故称反渗透。可以利用不同物料的渗透压差异，使用大于渗透压的反渗透压力，达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。

压力阻尼渗透(PRO)是介于正渗透和反渗透过程的中间过程，是指在渗透压差的反方向上施加压力，与反渗透过程相似，然而水分子仍然是扩散到高离子浓度一侧，与正渗透过程相似。

稀溶液(包含石油化工废水)的依数性是指稀溶液中溶剂的蒸气压下降、凝固点降低、沸点升高和渗透压的数值，只与溶液中溶质的量有关，与溶质的本性无关，溶液的依数性为开发特种汲取液提供了理论依据，即只要配置一定依数性的汲取液，使其渗透压高于待处理石油化工废水，利用渗透作用，就可以将石油化工废水进一步浓缩。