延迟焦化废水有机污染物组成及其对处理效能的影响

发布时间：2017-04-02 17:04

  本文关键词：延迟焦化废水有机污染物组成及其对处理效能的影响，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在全球原油品质日益劣质化的趋势下,延迟焦化工艺作为第一位的重油转化技术,在我国石化行业得到迅速发展。随之产生的延迟焦化废水污染问题日益严重,目前国内外多采用汽提法进行处理,但汽提净化水中污染物浓度仍然过高,排入污水处理厂中,会对污水处理系统造成严重冲击,使出水水质不能达标,对生态环境和人类健康造成严重威胁。由于分析技术限制、对延迟焦化废水水质组成缺乏全面认识以及对污染物在处理过程中的迁移转化规律缺乏深入了解,导致污染控制工艺的选择往往带有盲目性,使污染问题成为延迟焦化工业发展的“拦路虎”。本文以广东某石化公司现行延迟焦化废水处理工艺——“破乳沉降—汽提净化—电脱盐装置回用”三步工艺为研究对象,根据水质指标历史监测数据分析处理过程中所存在的问题,建立了一整套针对延迟焦化废水处理工艺水相中有机污染物的样品采集、预处理和分析方法,通过热重分析、紫外可见吸收光谱、三维荧光光谱等分析手段对延迟焦化及汽提上下游装置排水的组成特性进行了分析;优化了有机组分分离富集方法,利用GC/MS对延迟焦化及汽提上下游装置排水有机物的组成进行了全面识别,剖析了延迟焦化废水各组分有机物组成情况及其在处理工艺过程中的变化规律,分析了焦化废水有机污染物组成对处理效能的影响。热重分析结果表明,焦二、焦三含硫污水中大部分有机物沸点在25℃~200℃之间,属于挥发及半挥发性有机物。通过紫外可见吸收光谱观察,发现焦二、焦三含硫污水含有大量单取代苯衍生物(如苯胺、苯酚等)和醛酮类有机物,经现场采用的“破乳沉降—汽提净化—电脱盐装置回用”三步工艺处理后,单取代苯衍生物得到有效去除,而醛酮类有机物仍有部分残留在工艺出水中。三维荧光光谱结果表明,焦二、焦三含硫污水中含有大量芳烃族化合物,“破乳沉降—汽提净化”过程对芳烃族化合物去除效果不佳,而在电脱盐装置回用过程中,废水中萘及其同系物得到较好地去除,三环和三环以上芳烃及其同系物的去除效果依然不佳。通过对延迟焦化及汽提上下游装置排水中有机物进行全面识别,将各水样中有机物分为酸性组分和碱中性组分,酸性组分主要包括羧酸类、酚类、醇类3类有机物,3类有机物均具有较强的表面活性,随着上游焦二、焦三含硫污水中酸性组分有机物大量输入汽提四原料水,使该种废水出现比较严重的乳化现象;碱中性组分主要包括烷烃类、烯烃类、芳烃类、非烃类4类有机物,其中非烃类有机物主要来自于焦三含硫污水,多为具有一定的表面活性的极性分子,会进一步加剧汽提四原料水乳化现象,增加油水分离难度。经过“破乳沉降—汽提净化—电脱盐回用”三步工艺处理后,碱中性组分中主要有机物得到有效消减,而酸性组分中醇类有机物、碳链相对较短的羧酸类有机物去除效果不佳,最终处理工艺排水——电脱盐排水酸性组分中羧酸类和醇类质量分数分别为89.73%、9.78%,其中戊酸、己酸、庚酸的质量分数之和占其检出酸性组分的54.88%,为其酸性组分主要残留有机物。检测指标数据显示,汽提四原料水、汽提四进塔水、汽提四净化水平均pH分别为11.0、12.0、9.2,而电脱盐注水一般为弱碱性,因此各工艺段水样均为碱性环境,羧酸类有机物在此环境中以羧酸盐形式存在,存在形式极为稳定,在破乳沉降及汽提过程中难以去除,经电脱盐装置回用后,碳链相对较短、亲水性较强的羧酸类有机物仍未能得到有效去除。
【关键词】：延迟焦化 废水 污染物 GC/MS
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X784
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-24
• 1.1 选题依据及目的意义11-12
• 1.2 国内外研究现状及存在的主要问题12-23
• 1.2.1 延迟焦化废水污染物研究现状12-15
• 1.2.2 延迟焦化废水污染控制过程15-17
• 1.2.3 废水中有机物污染物分析技术17-20
• 1.2.4 广东某石化公司现行延迟焦化废水处理工艺流程及其所面临的难题20-22
• 1.2.5 延迟焦化废水有机污染物组成研究所存在的问题22-23
• 1.3 课题主要研究内容和创新点23-24
• 1.3.1 研究内容23
• 1.3.2 本文创新点23-24
• 第2章 样品的采集、预处理和测定方法的建立24-33
• 2.1 引言24
• 2.2 实验仪器和化学试剂24-25
• 2.2.1 主要的实验仪器24
• 2.2.2 主要的化学试剂和及实验材料24-25
• 2.3 样品的采集方法25
• 2.4 样品的前处理25-30
• 2.4.1 样品中有机污染物的萃取26-28
• 2.4.2 有机污染物的分离—液液萃取28-29
• 2.4.3 中性组分柱层析分离29-30
• 2.4.4 酸性组分和碱性组分的衍生化30
• 2.5 仪器分析条件30-33
• 2.5.1 热重分析条件30-31
• 2.5.2 光谱分析条件31
• 2.5.3 GC/MS分析条件31-33
• 第3章 延迟焦化废水中有机污染物组分解析33-53
• 3.1 引言33
• 3.2 研究对象33
• 3.3 结果与讨论33-52
• 3.3.1 热重分析33-35
• 3.3.2 光谱分析35-39
• 3.3.3 初步解析延迟焦化废水各有机组分的构成及其在处理工艺过程中变化规律39-52
• 3.4 本章小结52-53
• 第4章 延迟焦化废水中有机污染物识别53-91
• 4.1 引言53
• 4.2 研究对象及改进的分离与分析方法53-55
• 4.2.1 研究对象53
• 4.2.2 优化的样品前处理方法53-54
• 4.2.3 仪器分析条件54-55
• 4.3 结果与讨论55-90
• 4.3.1 酸性组分有机物构成及其处理工艺过程中变化规律研究55-63
• 4.3.2 碱中性组分有机物构成及其处理工艺过程中变化规律研究63-88
• 4.3.3 延迟焦化废水有机污染物组成对处理效能的影响88-90
• 4.4 本章小结90-91
• 结论91-94
• 致谢94-95
• 参考文献95-100
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果100

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