核桃壳过滤器与超滤对宁化排水的除油研究
摘要：采用核桃壳过滤器与超滤组合工艺的中试装置处理宁夏石化总排放水，考察了该工艺对石化废水中油分的处理效果，并且使用模拟废水考察了该工艺对油污染负荷的抗冲击能力。实验结果表明，核桃壳过滤器与超滤组合工艺对石化总排水中油以及油类造成的ｃｏｄ都有较好的处理效果，并且具备一定的抗污染冲击能力。
关键词：石化废水 除油 核桃壳过滤器 超滤
中图分类号：ｘ７０３１
文献标识码 ａ文章编号 １６７３９１０８（２００７）０８００８６０３
近年来，我国西北地区的水资源短缺已经成为限制工业发展不可回避的问题，因此工业上的节水与废水回用也日益受到人们的重视。中国石油宁夏石化分公司地处宁夏银川，每天消耗新鲜水３８０００ｔ，目前排放的废水（化工污水、含油废水、冷却水和部分厂区生活污水）共计约８４００ｔ。若将这部分废水全部进行处理回用将具有很大的节水效益和社会效益。另外，这股废水的处理在各地石化企业也具有普遍性，目前各厂大都未对该股废水提出合理的处理方式，因此本文的宁化总排水回用研究对其他石化企业也具有一定的借鉴意义。
宁化总排水的主要特征是盐含量高且有一定量的油，要达到处理回用的目的需要采用反渗透处理。对于反渗透处理来讲，其预处理对油份的去除效果是整个工艺的关键。核桃壳过滤器利用吸附、过滤、分离作用来去除废水中的油类及部分悬浮物；超滤可以去除绝大部分油类及悬浮物［１，２］。因此本研究采用核桃壳过滤与超滤的二级工艺路线作为反渗透的预处理。由于超滤大多用于净水的处理中，在含油废水的处理上应用尚少，所以需要通过实验来考察超滤对该废水的处理效果；另外，还需考察该工艺对不同油污染程度废水的抗冲击能力。本着以上目的，本文作者采用中试实验装置对宁化总排水进行处理实验研究，以期对我国石化企业的废水处理与回用提供参考。
１ 实验部分
１．１ 宁夏石化总排水水质情况
２００４～２００６年宁夏石化总排放水水质：ｐｈ为６～９，石油类含量为０～１５ｍｇ／ｌ，浊度为０～７０ｎｔｕ，ｃｏｄ为０～１５０ｍｇ／ｌ，而且水质出现较大波动的时间不多。
１．２ 仪器与材料
实验所用仪器有：油浓度检测采用ｊｋ９５１ａ多功能红外测油仪，吉林科技开发公司产品；ｃｏｄ检测采用２５０ｍｌ玻璃回流冷凝器，上海精密科学仪器公司产品。
实验用超滤膜：膜材料为聚偏氟乙烯，截留分子量１０００００，膜面积３０ｍ２，海南立升产品。核桃壳过滤器：过滤器直径０５ｍ，滤料填高１２ｍ；滤料粒径１２～１６ｍｍ，排量３ｔ／ｈ，河南巩义滤料厂产品。
１．３ 工艺流程
废水首先通过沉淀池沉淀，沉淀池出水溢流到缓冲池；缓冲池中废水由高压泵通过核桃壳过滤器，之后再通过超滤，最后收集到下一个集水箱。装置处理水量２５ｔ／ｈ。具体流程如图１所示。
１．４ 实验方法
核桃壳过滤器进水流量２５ｔ／ｈ，正常过滤１０ｈ，反洗２０ｍｉｎ；超滤采用错流过滤，进水流量２５ｔ／ｈ，回收率８０％，过滤２５ｍｉｎ，反洗１ｍｉｎ。
２ 结果与讨论
２．１ 核桃壳过滤器与超滤对宁化总排水除油效果
实验进水流量２５ｍ３／ｈ，超滤产水２ｍ３／ｈ。在进水处、核桃壳过滤器出口和超滤出口处取样分析其油浓度和ｃｏｄ。核桃壳过滤器与超滤组合工艺对宁夏石化总排水处理效果如图２和图３所示。
核桃壳过滤器与超滤组合实验装置对油的去除效果如图２所示，实验期间进水油浓度１～３ｍｇ／ｌ，超滤出水油浓度在０５～１ｍｇ／ｌ，可见装置对油类的去除效果较明显。图３为实验装置对污水ｃｏｄ的影响，由图３可见进水ｃｏｄ为１０～１２０ｍｇ／ｌ，超滤出水ｃｏｄ为０～３０ｍｇ／ｌ，装置对油类等有机物也表现出了较好的去除作用。而且装置出水均满足反渗透进水要求，可以使用反渗透做下一步处理。
２．２ 核桃壳过滤器与超滤的抗油污染冲击能力
中试实验除了要考察装置对原污水的处理效果外，更重要的是确定该工艺对油污染负荷的承受能力，即抗油污染冲击能力。为此，实验在进水处投加油等污染物，使进水油浓度在０～３０ｍｇ／ｌ间波动，ｃｏｄ在０～１８００ｍｇ／ｌ间波动，通过实验考察核桃壳过滤器与超滤组合工艺对模拟污水的处理效果。
装置进水流量２５ｍ３／ｈ，超滤产水２ｍ３／ｈ。在进水处、过滤器出口和超滤出口处取样分析其油浓度和ｃｏｄ。核桃壳过滤器与超滤组合工艺对模拟污水处理效果如图４和图５所示。
由图４和图５可见，核桃壳过滤器与超滤的组合工艺在进水油度较高、水质变化较大的情况下，依然具备较好的处理效果。核桃壳过滤器出水油浓度＜５ｍｇ／ｌ，超滤出水油浓度＜１ｍｇ／ｌ，此油浓度满足反渗透进水要求。并且该工艺对油类等造成的ｃｏｄ也有较好的处理效果，核桃壳过滤器出水ｃｏｄ＜１００ｍｇ／ｌ，超滤出水ｃｏｄ＜３０ｍｇ／ｌ，也满足反渗透进水要求，该出水可以进入反渗透工艺做下一步处理。
３ 结 论
（１）根据该股废水可生化性不好、盐含量高并且含有油份等特点确定采用反渗透作为基本工艺，并且以核桃壳过滤＋超滤作为预处理工艺。
（２）核桃壳过滤器与超滤组合工艺对宁夏石化总排放水中油及油类等有机物造成的ｃｏｄ都具有较好的处理效果，出水满足反渗透进水要求。
（３）该工艺体现了良好的抗油污染击能力，对高油含量模拟废水具有很好的处理效果，在进水油浓度达到３０ｍｇ／ｌ、ｃｏｄ达到１８００ｍｇ／ｌ时，出水油浓度在０～１ｍｇ／ｌ，出水ｃｏｄ在０～３０ｍｇ／ｌ，可满足反渗透进水要求。
参考文献
［１］吴光，邱广明，陈翠仙，等，超滤膜法城市污水深度处理中水回用中试试验研究．膜科学与技术，２００４，２４（１）：３８～４１
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近年来，我国西北地区的水资源短缺已经成为限制工业发展不可回避的问题，因此工业上的节水与废水回用也日益受到人们的重视。中国石油宁夏石化分公司地处宁夏银川，每天消耗新鲜水３８０００ｔ，目前排放的废水（化工污水、含油废水、冷却水和部分厂区生活污水）共计约８４００ｔ。若将这部分废水全部进行处理回用将具有很大的节水效益和社会效益。另外，这股废水的处理在各地石化企业也具有普遍性，目前各厂大都未对该股废水提出合理的处理方式，因此本文的宁化总排水回用研究对其他石化企业也具有一定的借鉴意义。
宁化总排水的主要特征是盐含量高且有一定量的油，要达到处理回用的目的需要采用反渗透处理。对于反渗透处理来讲，其预处理对油份的去除效果是整个工艺的关键。核桃壳过滤器利用吸附、过滤、分离作用来去除废水中的油类及部分悬浮物；超滤可以去除绝大部分油类及悬浮物［１，２］。因此本研究采用核桃壳过滤与超滤的二级工艺路线作为反渗透的预处理。由于超滤大多用于净水的处理中，在含油废水的处理上应用尚少，所以需要通过实验来考察超滤对该废水的处理效果；另外，还需考察该工艺对不同油污染程度废水的抗冲击能力。本着以上目的，本文作者采用中试实验装置对宁化总排水进行处理实验研究，以期对我国石化企业的废水处理与回用提供参考。
１ 实验部分
１．１ 宁夏石化总排水水质情况
２００４～２００６年宁夏石化总排放水水质：ｐｈ为６～９，石油类含量为０～１５ｍｇ／ｌ，浊度为０～７０ｎｔｕ，ｃｏｄ为０～１５０ｍｇ／ｌ，而且水质出现较大波动的时间不多。
１．２ 仪器与材料
实验所用仪器有：油浓度检测采用ｊｋ９５１ａ多功能红外测油仪，吉林科技开发公司产品；ｃｏｄ检测采用２５０ｍｌ玻璃回流冷凝器，上海精密科学仪器公司产品。
实验用超滤膜：膜材料为聚偏氟乙烯，截留分子量１０００００，膜面积３０ｍ２，海南立升产品。核桃壳过滤器：过滤器直径０５ｍ，滤料填高１２ｍ；滤料粒径１２～１６ｍｍ，排量３ｔ／ｈ，河南巩义滤料厂产品。
１．３ 工艺流程
废水首先通过沉淀池沉淀，沉淀池出水溢流到缓冲池；缓冲池中废水由高压泵通过核桃壳过滤器，之后再通过超滤，最后收集到下一个集水箱。装置处理水量２５ｔ／ｈ。具体流程如图１所示。
１．４ 实验方法
核桃壳过滤器进水流量２５ｔ／ｈ，正常过滤１０ｈ，反洗２０ｍｉｎ；超滤采用错流过滤，进水流量２５ｔ／ｈ，回收率８０％，过滤２５ｍｉｎ，反洗１ｍｉｎ。
２ 结果与讨论
２．１ 核桃壳过滤器与超滤对宁化总排水除油效果
实验进水流量２５ｍ３／ｈ，超滤产水２ｍ３／ｈ。在进水处、核桃壳过滤器出口和超滤出口处取样分析其油浓度和ｃｏｄ。核桃壳过滤器与超滤组合工艺对宁夏石化总排水处理效果如图２和图３所示。
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装置进水流量２５ｍ３／ｈ，超滤产水２ｍ３／ｈ。在进水处、过滤器出口和超滤出口处取样分析其油浓度和ｃｏｄ。核桃壳过滤器与超滤组合工艺对模拟污水处理效果如图４和图５所示。
由图４和图５可见，核桃壳过滤器与超滤的组合工艺在进水油度较高、水质变化较大的情况下，依然具备较好的处理效果。核桃壳过滤器出水油浓度＜５ｍｇ／ｌ，超滤出水油浓度＜１ｍｇ／ｌ，此油浓度满足反渗透进水要求。并且该工艺对油类等造成的ｃｏｄ也有较好的处理效果，核桃壳过滤器出水ｃｏｄ＜１００ｍｇ／ｌ，超滤出水ｃｏｄ＜３０ｍｇ／ｌ，也满足反渗透进水要求，该出水可以进入反渗透工艺做下一步处理。
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（３）该工艺体现了良好的抗油污染击能力，对高油含量模拟废水具有很好的处理效果，在进水油浓度达到３０ｍｇ／ｌ、ｃｏｄ达到１８００ｍｇ／ｌ时，出水油浓度在０～１ｍｇ／ｌ，出水ｃｏｄ在０～３０ｍｇ／ｌ，可满足反渗透进水要求。
参考文献
［１］吴光，邱广明，陈翠仙，等，超滤膜法城市污水深度处理中水回用中试试验研究．膜科学与技术，２００４，２４（１）：３８～４１
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