石化企业污水处理废气处理技术的应用

(整期优先)网络出版时间:2023-10-16
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石化企业污水处理废气处理技术的应用

陈柏宏

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摘要:石化企业在生产经营过程中会产生比较严重的废水污染与废气污染,必须采用专业技术加以治理。本文结合实际,运用文献法等对石化企业污水处理与废气处理技术的应用进行探究分析,提出有关观点,以供借鉴参考。

关键词:污水处理;废气处理;技术应用

石化生产中产生的污水与废气内含Cr、Pb、Hg等重金属离子及有机化学类有毒物质,会对自然环境及人体健康产生负面影响,必须加强治理。对石化污水与废气的治理,需应用专业、先进的技术进行。下面对石化企业污水处理与废气处理技术做具体分析。

1石化企业污水处理技术的应用

1.1应用比色法开展污水检测

以生物适配体为基础的比色法,主要通过视觉观察物质颜色变化,并得到相应的结果。这种检测方法对仪器的依赖性低,一些反应通过视觉就能判定。运用比色法检测水体环境时,需要用到金纳米颗粒等比较特殊的材料,这种材料在不同的情况下会产生不同的颜色变化。如当金纳米颗粒裸露在高盐溶液环境下时,

颗粒会不断聚集,材料颜色也会由分散状态下的酒红色逐渐转变为蓝色,这种情况下的换色也被称作蓝移现象。在许多传感器中,DNA适配体碱基序列带有的正电氨基非共价键与带电负荷的AuNPs结合,结合后金纳米颗粒就能在高盐浓度下保持稳定分散状态,当目标待测物被引入后,DNA适配体会优先与目标物结合,结合物会从金纳米颗粒材料表面脱落,金纳米颗粒裸露在高盐浓度下,进而发生聚集,颜色也逐渐由酒红转为蓝色,即产生蓝移现象,检测人员可根据蓝移的程度判定添加目标物的浓度【1】。基于适配体的比色检测法因原理简单、检测过程简单、检测与分析周短期等优点,已被广泛应用于多种环境检测工作,如废水检测、湖水检测、自来水检测等。

1.2应用化学沉淀法处理污水

在石化业污水处理工程中,经常使用化学沉淀法。应用化学沉淀法处理石化业污水时,是通过向溶液中投加氢氧化物、硫化物、碳酸盐、卤化物等化学药剂,这些化学药剂与废水中的污染物发生反应,最终使污染物与废水脱离,从而达到净化废水、提高水质的目的。化学沉淀法具有化学药剂的絮凝效果好,沉淀效果佳,能在一定程度上保证重金属的去除率的优势【2】

1.3应用物理吸附法处理污水

物理吸附法是一种比较常见的石化业污水治理方法。应用该方法处理石化业污水时,主要是利用特殊的、具有吸附性的材料,将废水中的重金属离子以及有机化学污染物(如苯类或酚类化合物等)吸附出来,从而达到治理废水的目的。当前比较常见的吸附材料有活性炭、壳聚糖类吸附剂、沸石、树脂及硅藻土等,其中活性炭应用的最广泛,主要原因是活性炭比较易得,且成本较低,吸附效果也相对理想。活性炭的表面分布有大量的空隙结构,能够有效去除废水中的金属物质及有机污染。另外,树脂也是一种较好的吸附剂,目前有两种树脂,一种是阳离子树脂,一种是阴离子树脂。树脂中含有能够与废水中重金属污染物发生反应的物质(如氨基)等【3】

2石化企业废气处理技术的应用

2.1光催化技术

光催化技术可直接将空气中的氧气作为氧化剂,所以有利于成本控制,而且能在常温常压条件下发生反应,所以整体的操作难度低,对工作人员的要求低。在科学运用光催化技术的前提下,有机污染物能被分解为水与二氧化碳等无机小分子,有机污染物被净化的比较干净与彻底。光催化技术的优势还表现在:半导体光催化剂化学性质稳定,氧化还原性强且成本低,使用寿命长,在使用过程中不易出现吸附饱和现象,所以运用光催化技术治理大气污染也能获得比较好的经济效益。

在实践中,可运用光热协同催化处理大气污染。在低温条件下处理大气污染,可将光催化技术与热催化技术有机结合,形成复合型废气处理技术以更好地达到废气处理目的。在低温范围内结合使用光催化技术与热催化技术,后者能为前者提供所需的热能,促进催化剂的反应,使催化剂有更好的活性,进而让大气污染处理工作取得更好的效果。有学者研究了使用TiO2在紫外光下进行光热协同催化苯的去除。研究结果表明,光热协同催化处理技术下,苯的去除率更高,苯在2400时通过紫外线照射下完全降解,获得了极好的处理效果【4】

可运用光催化与等离子体耦合处理大气污染。处理大气污染时,企业还可将光催化技术与低温等离子体技术有机结合,有效提高废气处理质量与效率。有学者实验研究了这种结合处理大气污染的可行性,研究结果表明,结合处理技术下,废气中的异戊醛的转化率要远大于单独技术下的异戊醛转化率。主要原因在于,在存在TiO2催化剂的情况下,紫外辐射就有可能激活等离子体产生的O3.所以能取得更好的处理效果。研究与实践证明,光催化与等离子体耦合处理大气污染不仅效率高,效果好,还有耗能低、成本低、易操作等优点,因此值得在石化行业推广应用。

2.2生物法除臭

生物除臭是利用微生物的生理代谢将具有臭味的物质加以转换,将污染物质转换成HNO3、H2SO

4、H2O、CO2等简单无机物,从而达到除臭目的。生物除臭法中发挥主要作用的微生物膜,需要在专门的生物滤池内通过生物填料专门培养。微生物菌株培养出来后,当有恶臭的废气经收集管道导入生物除臭系统后,生物滤池内的生物膜(由高效微生物菌株形成)就能够分解去除废弃中的的污染物,让废气得到净化。生物膜在处理废气的过程中,吸收废气中的污染物作为自身养料从而实现持续的生长繁殖。

2.3活性炭纤维回收技术

在生产发展过程中,可应用科学专业的方法,对生产过程中产生的废气进行回收利用,从而减轻废气污染,保护环境安全。具体如,企业可运用活性炭纤废气回收技术开展废气回收工作。应用该项技术回收废气时,活性炭纤维回收装置是关键与核心。活性炭纤维回收装置由以下几部分构成:过滤器、表冷器、吸附器、引风机、分层槽等,装置的运行由PLC程序控制,在PLC的控制下,装置自主完成吸附、解吸、干燥等动作。

2.4吸附回收技术

吸附法处理废气时,是借助输水硅胶、活性炭等材料的吸附性,来吸收废气中的某些组分,最终实现对这些组分的循环利用,实现对废气的处理净化。吸附法的原理与处理过程也比较简单,企业可尝试运用【5】

2.5冷凝技术

冷凝法根据不同物质所拥有的不同饱和蒸汽压,通过降温增压等手段,使气态物质凝结为液态,从而实现同原组分的有效分离。冷凝法回收废气的工艺流程为:混合气混入缓冲罐、经缓冲罐处理后进入预冷器,并分别经过一级冷却器、二级冷却器、三级冷却器的处理,最后进入油水分离器,经油水分离器的处理后,混合气以冷凝油与污水的形式排出。冷凝法回收废气的原理与工艺流程相对简单,且回收处理过程比较可控,在整个工艺流程中,外界温度及压力对冷凝器的影响较小,因而最终的回收利用率会相对较高。更重要的是,冷凝法可直接回收废气的某种特性成分,回收效率高,污染小,几乎不会产生二次污染问题,对环境十分友好。

2.6石膏法烟气脱硫技术

石膏法烟气脱硫是将石灰或石灰石作为脱硫吸收剂,将石灰石磨碎成粉状后与水混合制成吸收浆液,在吸收塔内,吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙及鼓入的氧化空气进行化学反应从而被脱除,最终产生石膏状的反应产物。

结语

综上所述石化污水与废气对环境和人体有危害,企业需应用先进科学的技术加以处理,将污水与废气的污染性、危害性降到最低。随着科技与行业的发展,可用于处理石化污水与废气的技术方法也越来越多,企业应结合具体情况科学选择,合理运用,以保证污水与废气处理效果。

参考文献

[1]关浩.石化企业污水处理场废气处理技术的应用[J].当代石化,2023,52(03):721-725+734.

[2]邹智.“双碳”目标下石化污水“三废”处理工艺优化探讨[J].石油石化安全环保技术,2022,38(03):57-61+8.

[3]付贵平.石油炼制企业含油污水处理场高浓度废气处理技术及应用[J].节能与环保,2021(11):82-83.

[4]刘忠良.浅谈生物法除臭技术在石化企业污水处理厂的应用[J].石化管理,2018(11):47.

[5]王崇伟,胡广杰.探讨生物除臭技术在石化企业污水处理厂中的应用[J].科技展望,2015,25(29):139.