隨著國內石油化工行業的迅速發展,油罐車作為盛裝和輸送油品的重要工具,其數量也在逐年增加。為保證油料的運輸安全和品質穩定,必須定期對罐車內壁進行清理檢修。清洗站罐車種類多,污水成分復雜,油類質量濃度通常超過500mg/L,而且會含有硫化物、苯、揮發酚和四乙基鉛等毒性較大的污染物。“水污染防治行動計劃”出臺后對廢水處理達標排放監管力度加大,對廢水循環回用的要求也更為嚴格。但目前我國還缺乏針對這類工業廢水處理技術研究,仍舊以“隔油-混凝/氣浮-生化”含油廢水工藝作為主要處理路線,但實際處理過程中COD、油類含量不易達標,常規生化工藝存在水力停留時間長、處理效率低等問題,更無法達到回用水標準。Fenton氧化技術對難降解有機污染物處理效果好,見效快,且簡便易行,通過對生化處理后油罐車清洗水進行Fenton氧化處理,污染物各項指標達到了《鐵路回用水水質標準》(TB/T3007—2000)要求,為油罐車清洗水的回用提供了參考依據。
1、油罐車清洗水深度處理技術發展
隨著我國對污水排放標準的提高,對生化后出水進行深度處理已勢在必行。深度處理技術迅速發展,主要在以下幾個方面取得了新突破。
1)膜分離技術。
膜分離是一項具有發展前景的處理技術,主要包括微濾、超濾和反滲透法。該法是利用微孔膜將油珠和表面活性劑截留,用于除去乳化油和一些溶解油,適合用于石油類污染物含量高的含油污水,但使用膜分離前需要進行預處理,降低進水中的污染物含量,防止膜污染。
2)微波、聲波和超聲波脫水技術。
微波在降低乳化液含油率的同時還能加熱乳化液,促進水滴聚結;聲波可加速水珠聚結,提高脫水效率;超聲波能夠減少破乳劑的用量,降低能耗。微波水處理技術具有的內加熱特性和非熱效應是其它水處理技術無法比擬的,但在使用中還有待完善。
3)高級氧化法。
包括Fenton試劑法和類Fenton試劑法、半導體光催化氧化法、臭氧和組合氧化法以及高鐵酸鹽類氧化法。Fenton法主要是利用Fe2+催化分解H2O2產生羥基自由基(HO?)來降解污染物,HO?氧化電位高達+2.8V,電子親和能為569.3kJ/mol,具有很強的加成反應特性。特別是在一定的酸度下,Fe(OH)3以膠體形態存在,具有凝聚、吸附性能,可除去水中部分懸浮物和雜質。因此Fenton試劑在水處理中兼具了氧化和絮凝作用;氧化反應過程容易實施和控制,這使得Fenton氧化法成為高級氧化中最實用、應用最廣泛的方法之一,特別適用于高濃度、難降解和具有生物毒性的工業廢水處理,因此本項目選擇Fenton氧化法來對油罐車清洗水深度處理進行分析研究。
2、油罐車清洗廢水處理工藝
某石化基地油罐車清洗站,清洗罐車種類以油罐車、瀝青罐車、重油罐車、輕油罐車為主,另有少量化學品罐車。以清洗后污水排入廢水池中,經過混凝-序批式間歇活性污泥法(ASBR-SBR)處理后的出水,進入芬頓反應池進行高級氧化反應,然后進入混凝沉淀池,沉淀池出水各項污染物指標符合《鐵路回用水水質標準》要求。
3、結語
公路油罐車清洗水含高濃度石油和化工類難降解污染物,通常生化工藝處理效率較低,水質達標難度大,當前我國還缺乏相關廢水的處理技術與工藝研究。對公路油罐車廢水生化出水進行Fenton氧化后,探索較適宜的反應條件是:pH2.0~4.0,ρ(FeSO4?7H2O)為0.2~1.5g/L,ρ(H2O2)為1.5~11.0mL/L,n(Fe2+)∶n(H2O2)=1∶15~1∶20,此時出水COD和ρ(油類)可分別降至44.3~20.1mg/L和0.82~0.29mg/L,ρ(氨氮)<4mg/L,濁度<3NTU,無色無味,各項污染物指標符合《鐵路回用水水質標準》要求,處理藥劑成本為2.46元/t,實驗為油罐車清洗水處理的提標改造和回用提供了技術依據。