活性炭在煉油污水處理中的應(yīng)用

　　煉油污水的處理方法很多，主要有重力沉降法、過(guò)濾法、浮選法、絮凝法、生化法、膜分離法、吸附法等。這里介紹的是活性炭在煉油污水處理中的應(yīng)用，活性炭不僅吸附能力強(qiáng)，還具有強(qiáng)化生物處理及助凝的作用，被廣泛應(yīng)用于煉油污水處理中。

　　1、煉油污水處理流程

　　某石化廠煉油污水裝置設(shè)計(jì)處理能力700t/h，正常情況下裝置來(lái)水量在320t/h左右，污水處理率100%。上游來(lái)水經(jīng)格柵、均質(zhì)罐、斜板隔油（CPI）回收可浮油，再經(jīng)渦凹?xì)飧。–AF）、斜板加壓氣浮（ADAF）去除乳化油，后經(jīng)一、二級(jí)生化、膜過(guò)濾設(shè)施、污水提標(biāo)以及活性炭吸附后，除去污水中的污染物質(zhì)，達(dá)到回用或排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　2、活性炭的特性及工作機(jī)理

　　活性炭是一種具有高度發(fā)達(dá)孔隙結(jié)構(gòu)，物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的優(yōu)良吸附劑。它是利用富含碳的有機(jī)材料，如木炭、優(yōu)良煤、果殼等，在高溫和一定壓力下經(jīng)催化活化而制成的。在制造過(guò)程中，其揮發(fā)性有機(jī)物被去除，晶格間生成空隙，形成復(fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)和巨大的表面積。活性炭的較強(qiáng)吸附能力即在于它巨大的吸附面積。

　　活性炭的工作機(jī)理，主要是利用它吸附能力強(qiáng)的特性?；钚蕴恳话惴譃榉勰詈皖w粒狀兩種。粉末狀活性炭吸附能力強(qiáng)，制備容易，價(jià)格較低，但再生非常困難；顆粒狀活性炭相對(duì)于粉末狀活性炭，它的價(jià)格較貴，但可再生后重復(fù)使用，并且使用時(shí)的勞動(dòng)條件較好，操作管理方便。

　　3、活性炭在煉油污水處理中的應(yīng)用

　　3.1粉狀活性炭強(qiáng)化活性污泥工藝

　　粉狀活性炭強(qiáng)化活性污泥工藝是一種粉狀活性炭（PAC）與生物處理聯(lián)合使用的廢水處理方法。煉油污水裝置采用該工藝，在二級(jí)生化來(lái)水不好或污泥性能差時(shí)，將粉狀活性炭投加到二級(jí)生化曝氣池中，平均半月投加1次。2017年8月7日，總進(jìn)來(lái)水中COD為2162mg/L，大大超過(guò)設(shè)計(jì)指標(biāo)1200mg/L，故對(duì)二級(jí)生化曝氣池進(jìn)行一次粉狀活性炭投加。8月7日二級(jí)生化出水COD為79.4mg/L，COD去除率為49%，投加粉狀活性炭之后，8月8日出水COD降至44.9mg/L，COD去除率增加為69%，出水水質(zhì)得到明顯改善。在投加粉狀活性炭之后，曝氣池內(nèi)溶解氧由1.89mg/L增加為2.13mg/L，且混合液污泥濃度由1377mg/L增加為3958mg/L，污泥指數(shù)由232mL/g減小為111mL/g，表明污泥量增加，且污泥沉降性能得到明顯改善。實(shí)踐證明：粉狀活性炭強(qiáng)化活性污泥工藝促使系統(tǒng)處理效果的改善，不僅來(lái)源于活性炭對(duì)于難降解有機(jī)物及有毒物質(zhì)的吸附作用，還在于粉狀活性炭在系統(tǒng)中提高生物量、提高微生物代謝活性及提高污泥沉降性能的作用。

　　活性炭在煉油污水處理中的應(yīng)用

　　3.2粉狀活性炭強(qiáng)化絮凝沉降工藝

　　煉油污水提標(biāo)裝置采用高效沉淀池+曝氣生物濾池組合工藝。高效沉淀池由混凝、絮凝和沉淀澄清三個(gè)單元組合而成，主要去除污水中的有機(jī)物、膠體、懸浮物。其中絮凝池投加粉狀活性炭可以強(qiáng)化絮凝沉降，水體中膠狀物質(zhì)含量減少，投加活性炭后水體相當(dāng)部分有機(jī)物得到去除，表面粘度下降。由于活性炭比重大，并具有良好吸附性能，吸附在絮狀物上，增加絮狀物的比重，使水中相當(dāng)部分有機(jī)物得到去除，具有良好的助凝性能。所以絮凝池中投加粉狀活性炭除有良好的去除有機(jī)污染能力，同時(shí)還具有良好的助凝作用，使出水水質(zhì)得到大幅度提高。

　　3.3顆?；钚蕴吭跓捰臀鬯疃忍幚碇械膽?yīng)用

　　為了實(shí)現(xiàn)煉油污水處理后回用，煉油污水在經(jīng)污水提標(biāo)裝置后進(jìn)入活性炭塔，利用活性炭吸附對(duì)煉油污水進(jìn)行深度處理，可以進(jìn)一步去除污水中微量的COD、BOD、SS、高濃度營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（氮、磷等）及鹽類(lèi)。2017年8月煉油污水經(jīng)活性炭塔處理后COD及氨氮平均去除率分別為36.1%及33.7%。實(shí)踐證明：經(jīng)過(guò)活性炭塔吸附處理后，污水中COD及氨氮得到進(jìn)一步去除，出水水質(zhì)達(dá)到排放及回用要求。

　　活性炭在煉油污水處理中的應(yīng)用

　　4、活性炭在煉油污水處理應(yīng)用中的問(wèn)題及對(duì)策分析

　　在粉狀活性炭應(yīng)用于強(qiáng)化活性污泥工藝及強(qiáng)化絮凝沉降工藝中，均有剩余污泥排出，此剩余污泥中的粉狀活性炭仍存在著較大的再生潛力。目前，排出的剩余污泥經(jīng)二相離心機(jī)脫水減容，進(jìn)入污泥干化裝置后進(jìn)入電站焚燒處理，剩余污泥中的粉狀活性炭無(wú)法得到有效利用，造成較大浪費(fèi)。若將此部分粉狀活性炭進(jìn)行再生并回用于系統(tǒng)中，可大大減少運(yùn)行成本。

　　在顆?；钚蕴繎?yīng)用于煉油污水深度處理中，活性炭存在著吸附易飽和、再生成本高的問(wèn)題。在日常操作中，可以通過(guò)控制活性炭塔進(jìn)水水質(zhì)、水量，及控制活性炭塔反洗頻率、方法等來(lái)減少活性炭用量，延長(zhǎng)活性炭使用壽命。有研究表明，在活性炭上固定微生物，形成生物活性炭，可以提高活性炭吸附容量，延長(zhǎng)活性炭的使用壽命，且增強(qiáng)對(duì)水中有機(jī)物的降解能力。生物活性炭技術(shù)不但能大大延長(zhǎng)活性炭的使用壽命，同時(shí)還可去除活性炭和微生物單獨(dú)作用時(shí)不能去除的一些污染物，進(jìn)而減少活性炭使用成本。