絮凝劑在煉油污水處理中的篩選及工業應用
【摘要】煉油污水處理場浮選除油率的高低直接影響生化處理的效果及外排污水的合格率，而浮選藥劑則是決定浮選除油率高低的關鍵。通過對污水處理場浮選藥劑的篩選及工業應用，總結出最佳的藥劑投加方案，使浮選除油率和外排污水合格率大為提高。
【關鍵詞】有機高分子絮凝劑；無機高分子絮凝劑；除油率；工業應用
浮選技術是石化行業煉油污水處理中應用最為廣泛的技術之一，絮凝劑是決定浮選除油率高低的關鍵，而浮選除油率的高低直接影響到生化處理的效果及外排污水合格率。目前，絮凝劑按化學成分可分為金屬鹽類和高分子絮凝劑兩大類。金屬鹽類的品種較少，主要是鋁、鐵鹽及其水解聚合物等低分子鹽類。高分子絮凝劑包括無機高分子絮凝劑、有機高分子絮凝劑和微生物絮凝劑三大類[1]。
1 工藝流程簡介
荊門石化總廠對污水處理場進行改擴建后，使得設計處理水量達到了1000 t／h，一級浮選為全加壓溶氣氣浮，二級浮選為部分加壓部分回流溶氣氣浮，兩級浮選均采用計量泵加藥，工業風攪拌。
近年來，該廠隨著加工原油種類和性質的較大變化，煉油加工產生的污水乳化程度越來越高。采用傳統聚合氯化鋁作絮凝劑，存在投加量大、破乳能力差、產渣量大等問題。浮選出水含油平均為45．25 mg／L，遠達不到工藝指標≤30 mg／L，嚴重影響了生化處理的效果，直接導致了外排污水合格率偏低(數據見表1)。為了提高浮選除油率，確保外排污水達標排放，我們針對多種型號的絮凝劑進行了篩選實驗。
2 絮凝劑的篩選實驗
2．1 單種絮凝劑實驗
2．1．1 無機高分子絮凝劑
根據廠家提供的無機高效絮凝劑(簡稱A藥劑)制定投加方案，即在水質水量穩定的情況下，每班(8 h)投加量為75，水量600 t／h，一級浮選投加50 kg／班，二級浮選投加25 kg／班。整個試驗過程因水質發生變化，投加量有所增加。見表2。
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2．1．2有機高分子絮凝劑
針對廠家提供的五種有機高分子絮凝劑(分別為B、C、D、E、F)，根據藥劑不同的特性，分別制定了實驗投加方案，具體數據見表2。從整個實驗過程看，有機高分子絮凝劑在試驗過程產生絮凝體速度快，水質透明度高，產生的浮渣黑而密，并且量少，去除率高，浮選除油率大為提高。藥劑為液體桶裝，溶解性好，不會堵塞計量泵，也不會在藥管、閥門、機泵等處結垢，降低了設備的維修次數。而且有機藥劑產生浮渣量約為聚合鋁1／3，浮渣處理費用約占整個污水處理費用的1/3，可以節約大量“三泥”處理費用，減少二次污染，保證污水處理場的后路暢通。
在實驗過程中，同時還注意到以下兩個方面的問題：(1)有機高分子絮凝劑分子量并不是越大越好。一般來說分子量越大對架橋越有利，絮凝效率越高[2]。但分子量越大，架橋過程也發生鏈段間重疊，從而產生一定的排斥作用。分子量過高時，這種排斥作用可能會削弱架橋作用，使絮凝效果變差。(2)有機高分子絮凝劑投加量并不是越多越好，高分子投加量對絮凝效果有顯著的影響。實驗證明，對于絮凝的發生，存在一個最佳投加量，超過此量時絮凝效果會下降，超過太多則會起相反的保護作用。
2．1．3 無機高分子絮凝劑與有機高分子絮凝劑性能的比較
具體性能對比如表3所示。
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2．2 復合絮凝劑實驗室篩選實驗
在上述實驗的基礎上，我們還進行了無機高分子和有機高分子絮凝劑的復合投加實驗。即一級浮選投加無機高分子絮凝劑、二級浮選投加有機高分子絮凝劑，或者一級浮選投加有機高分子絮凝劑、二級浮選投加無機高分子絮凝劑。具體數據見表4。
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通過實驗，不難看出有機高分子與無機高分子絮凝劑聯合使用的主要優點在于：(1)保證浮選出水的澄清度；(2)增大絮體的體積、強度和吸附活性 ；(3)提高濃縮、過濾和離心分離等效率；(4)加快絮體形成、沉淀、過濾等過程的度，從而提高構筑物的處理能力；(5)改善污泥的可壓縮性，減少其沉淀容積；(6)節省處理所需要的藥劑費用；(7)擴大絮凝的有效pH值范圍。
3 工業應用
通過絮凝劑的篩選實驗，我們最終徹底淘汰了傳統聚合氯化鋁。由篩選實驗試出的無機絮凝劑A和有機絮凝劑F、E進行了工業應用，即一級浮選投加無機絮凝劑，二級浮選投加有機絮凝劑。工業應用數據見表5。
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由上表可以看到，在水質特征相同的條件下，有機和無機絮凝劑的配比對浮選有一定的影響，也就是說有機和無機絮凝劑的配比有一個最佳值才能充分發揮藥劑的最佳性能。因此，還要根據水質的實際情況確定藥劑的最佳投加比例，以充分發揮出藥劑的最佳性能。
4 結論
(1)通過絮凝劑的工業篩選試驗以及工業應用，找到了除油效果最佳的方案，即無機高分子和有機高分子絮凝劑復合投加方案。
(2)由于有機高分子絮凝劑的除油效果受到諸多方面的影響，其絮凝的高效性并未完全體現出來，無機和有機高分子絮凝劑的投加配比還要根據不同的水質特征，確定適當配比和最佳工藝。
參考文獻
[1]常青．水處理絮凝劑[M]．化學工業出版社，2003．
[2]李德豪，何東升，陳建軍，等．煉油污水氣浮絮凝處理的工業試驗[J]．石油煉制與化工，2000，31(11)．
[3]陳志莉，葉茂平，含油污水處理絮凝劑的選用研究[J]．環境保護，2002，(1)．
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