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原油常常含盐(主要为NaCl，MgCl2，CaCl2等氯化物)、含水(溶于油或呈乳化状态)，需在进入蒸馏单元前经过电脱盐过程脱除。电脱盐过程会产生约占炼油厂总废水量3%的废水，称为电脱盐废水。电脱盐废水含油量高，严重时油的体积分数高达10%以上，污油油滴粒径较小，含大量细微悬浮物，乳化严重，有机物含量高(COD高达几千至几万mg/L)，含挥发酚、石油类物质等多种有机物，含盐量大，盐浓度(以氯离子质量浓度计)通常为2000~5000mg/L，高时可达数万至数十万mg/L。电脱盐废水会对下游的污水处置单元形成冲击，通常需经过有效的预处置后再进入综合工业污水处理厂实施处置。
近年来，原油重质化、劣质化的问题日益严重，为提升采输率，注水和注剂的加注量均在不时增加，这使电脱盐废水的水质愈加复杂，同时，为提升原油应用率，回收的重污油经初步处置后被掺回到原油中混炼，进一步加剧原油乳化，也使电脱盐废水的水质劣化。电脱盐废水管理面临的形势愈加严峻。为了减小下游污水处置单元的压力，满足相关排放请求，电脱盐废水处置技术得到了不时开展和提升。
本文阐述了电脱盐废水预处置技术的研讨及应用发展，剖析了电脱盐废水预处置技术的原理、特性及应用效果，总结了影响电脱盐废水特性的主要要素，旨在促进先进的电脱盐废水处置技术的应用和高效的电脱盐废水处置技术的进一步开发。
1、电脱盐工业废水处理技术
石化企业通常针对电脱盐废水单独设立预处置设备，经有效预处置后的废水排入石油炼制综合污水处置厂实施处置，也有少数企业将电脱盐废水同其他品种的炼油废水一并实施预处置。这表现了分流分质处置的准绳，不只具有经济性，也能减轻下游综合污水处置厂的压力，促进石化废水的最终达标排放及回用。
1.1 电脱盐废水预处置技术
石化企业关注的电脱盐废水的排污指标主要为石油类物质浓度和COD，各厂设置了排放到下游处置单元的内部水质指标，通常请求石油类物质质量浓度不高于200mg/L，COD不高于1500mg/L。目前，在各石化企业中成熟应用的电脱盐废水预处置技术包括重力别离、化学破乳、油水旋流别离器别离、超声波破乳等工艺及其组合工艺。
1.1.1 重力别离技术
重力别离技术基于油-水密度差，依托重力作用完成废水中油类物质的去除，是电脱盐废水油水别离处置中最简单和最常用的技术。依据stokes公式，水的沉降速度取决于油中水粒子的大小、油与水的密度差和油的黏度。增加油-水两相间的密度差和油滴粒径、减小废水黏度都有助于提升该办法的除油效率。此外，停留时间也是重要影响要素。重力别离技术主要用于去除粒径大于60μm的悬浮油滴，而不能去除呈平均稳定态的溶解油和呈乳液状态的乳化油。主要设备是储罐和隔油池，常用的为平流式隔油池(API)、斜板式隔油池(PPI)和波纹斜板隔油池(CPI)。该办法需求较长别离时间，所需罐体的体积很大，增加了处置本钱，特别是在原油劣质化较严重时，重力别离技术对电脱盐废水的预处置达不到理想效果。
1.1.2 化学破乳技术
化学破乳技术是指向电脱盐废水中参加破乳剂(清油剂)，破乳剂经过与油水界面膜发作互相作用，改动界面膜性质，降低油水的界面张力，完成破乳，随后经过沉降或气浮的办法来完成油水别离。目前含油污水破乳除油的机理主要归为以下几类：顶替或置换机理，润湿增溶机理，褶皱变形机理，高分子吸附碰撞机理，中和界面电荷机理和反相变形机理等。该办法可用于去除依托重力沉降不能别离的乳化状油滴。选择适宜的破乳剂具有关键作用，要兼具高效性和经济性。目前，高效破乳剂的开发及其破乳机理是热点研讨问题。
1.1.3 旋流别离技术
旋流别离器在油水别离方面的工业应用始于20世纪80年代，应用较多的为切向旋流别离器。油水混合液在旋流别离器内高速旋转，产生几千倍于重力场的向心力场。在向心力的作用下，密度大的水被甩向周围，顺着壁面向下运动，作为底流排出，密度小的油被带到中间并向上运动，最后作为溢流排出，从而到达油水别离的目的。旋流别离器可以用于分散油和轻度(或不稳定)乳化油的别离，但当分散油滴直径小于15μm时，水力旋流器会存在别离效率低的问题。
1.1.4 超声波破乳技术
超声波破乳主要依托超声波的机械振动作用、空化作用和热作用，毁坏油水界面，促使油滴凝结，加速油滴上浮，从而完成油水别离。由于超声波在油和水中均具有较好的传导性，故这种办法适用于各品种型的乳状液。作为一种简单和高效的技术，近年来超声辐照常被用于强化原油破乳和脱盐。声强、超声波频率、辐射时间和温度等都会影响超声波破乳的效果。
1.1.5 其他技术
此外，目前针对电脱盐废水的其他处置技术也展开了一些实验研讨，包括高级氧化技术、电絮凝技术、模块化聚结除油和吸附技术等。其中，实验结果标明，臭氧氧化、Fenton氧化、臭氧-Fenton协同氧化技术对电脱盐废水COD的去除效果均较好，去除率分别到达51.1%，84.6%，78.0%(原水COD为3216mg/L)，中试结果标明，电絮凝气浮技术对电脱盐废水中油和COD的去除效果也均较好，去除率分别到达96.4%和73.4%(原水石油类物质质量浓度为247mg/L、COD为1090mg/L)。这些处置技术可有效去除电脱盐废水的有机物浓度，有较大的应用空间。此外，膜技术在电脱盐废水处置的实验研讨和实践应用中也获得了较好的效果，为完成电脱盐废水的回用提供了可行途径。但由于膜资料存在易梗塞、膜寿命短等问题，不合适用于处置水质较差的电脱盐废水。
1.2 石油炼制综合废水处置技术
经过预处置的电脱盐废水排入石油炼制综合污水处置厂实施处置。思索到回用途理对污水水质的请求，多数石化企业将石化废水分为含油污水和含盐污水两个处置系统。含油污水处置系统的污水中盐含量较低，污染物的可生化性较好，经过有效处置后可回用到循环水厂作为补充水，含盐污水处置系统的污水中盐含量较高，含有较多常规生物处置技术难以降解的有机物，处置流程长，运转费用高，处置后污水通常直接排放而不再实施回用。
通常而言，电脱盐废水与预处置后的碱渣污水、含碱污水、循环水厂的排污水、膜处置系统产生的浓盐水常被视为含盐污水处置系统的进水。若从节能降耗、节水减排的角度动身，应尽可能地将较大水量的电脱盐污水划入含油污水处置系统，以减小含盐污水处置系统的水量。中国石化集团以盐含量能否高于1200mg/L作为石化废水能否归于含盐污水处置系统的根据。参照此规范，基于通常假定计算得：关于采用一点注入除盐用水工艺的电脱盐设备，当原油的盐质量浓度大于54mg/L时，电脱盐废水划入含盐污水处置系统，关于采用二点注入除盐用水工艺的电脱盐设备，则当原油盐质量浓度大于105mg/L时，电脱盐废水划入含盐污水处置系统。
2、影响电脱盐废水水质的要素
2.1 原油性质及开采技术的影响
原油的含盐量、美国石油学会重度(API重度)、黏度、含硫量、重金属含量等会直接影响电脱盐废水的水质特性。当原油为优质品相时，其密度、黏度都较小，电脱盐设备操作稳定，电脱盐废水含油较少，当原油为劣质品相时，其密度、黏度、含硫量和重金属含量都较大，性质复杂多变，会对电脱盐设备形成冲击，电脱盐废水含油量可达几千mg/L，严重时体积分数到达10%以上。
2.2 电脱盐工艺操作条件的影响
电脱盐操作温度较低、油水界位低、原油破乳剂质量差和罐区原油静置时间短等会加剧电脱盐废水带油现象。电脱盐操作温度升高时，原油黏度降低，油水密度差增加，油水界面张力削弱，热运动加快，乳化水滴碰撞时机增加，可促进水滴聚结沉降。但是，假如电脱盐操作温渡过高，也会因油水界面能减小而加剧电分散，增加电耗。此外，电脱盐罐的油水界位过低会造成含盐水在罐中的停留时间过短，而使电脱盐废水中含油量较高。
2.3 电脱盐设备管理程度的影响
对电脱盐设备实施科学的运转管理有助于改善电脱盐切水的水质。例如，若电脱盐切水操作由人工完成，可能会形成较大误差，惹起电脱盐废水水质的较大动摇。借助自动化控制技术可完成对电脱盐切水界面的精确判别，对改善电脱盐废水水质具有重要意义。
3、电脱盐废水处置实例
3.1 重力别离技术的应用
中石化某企业Ⅰ、Ⅱ套常减压设备的电脱盐废水的石油类物质质量浓度分别为422mg/L和161mg/L，COD分别为1256mg/L和635mg/L，经简单预处置工艺——调理罐+油水别离器预处置后，将其归为高含盐污水处置系统，与炼油催化油碱渣及液态烃碱渣、脱硫制硫碱渣、气分碱洗水、气分碱渣一同实施处置，处置量为30t/h。受碱渣等高浓度废水的影响，该高含盐污水处置系统的处置流程较长，采用二级气浮—生化法(涡凹气浮+溶气气浮—含固定化微生物的曝气生物滤池(G-BAF)工艺)实施预处置后，出水用低含盐废水稀释后进含盐污水处置系统继续处置。
3.2 旋流别离+重力别离组合工艺的应用
中石化某企业Ⅰ套常减压蒸馏设备的设计加工才能为5×106t/a。采用旋流别离技术分离重力别离技术等对电脱盐废水实施预处置，执行石油类物质质量浓度小于等于150mg/L的请求。电脱盐废水量为40~50t/h。废水首先进入一级别离器，别离出水进入二级别离器，经过二级别离器后直接排至含盐污水井，送至常减压隔油池处置，含水污油送至沉降罐，加注破乳剂后，可很好地别离出油中的水。然后，污油(含水率为5%~15%)从沉降罐顶部溢流至缓冲罐，处置后实施回炼，沉降罐底部的污水送至一级别离器实施二次别离。实践监测数据标明，入口含油量越高，旋流别离器的除油效率越高。当电脱盐废水的石油类物质质量浓度较大(大于10000mg/L)时，除油率在90%以上，当废水的石油类物质质量浓度在200mg/L以下时，除油率较低，为10%左右。由旋流别离器别离出来的回炼污油量约为0.4t/h。旋流别离器出口水样含油量在150~200mg/L之间。经整套预处置工艺后，电脱盐废水含油量的均匀值在100mg/L以下，可以满足相应请求。
3.3 超声波别离+旋流别离+重力别离组合工艺的应用
中石化某企业具有8×106t常减压设备，电脱盐废水的预处置设备主要由超声波污油水别离器、水力旋流器、油缓冲罐等组成，完成了超声波破乳技术、波纹斜板隔油技术和水力旋流别离技术的有机分离。执行石油类物质质量浓度小于等于200mg/L的请求，处置量为80~100t/h。详细工艺流程为：电脱盐废水进入超声波污油水别离器(水力停留时间为15~30min，压力为0.4~0.7MPa)和水利旋流器(进出口压差比为1.7~2.3)实施二级沉降别离，经别离后的高浓度污油水经过撇油管排入撇油槽，后排入污油水缓冲罐，低含油污水若其石油类物质质量浓度低于200mg/L则直接外排到下游设备处置，反之则经过水力旋流器实施污油水进一步别离。污油水缓冲罐内的高含油污水，局部返回原油泵入口实施回炼，局部返回别离器污油水入口实施循环处置，直至含油浓度合格。经预处置后的电脱盐废水的石油类物质质量浓度由均匀855mg/L降至129mg/L。
3.4 化学破乳+重力别离组合工艺的应用
中石油某企业具有范围为5×106t/a及5.5×106t/a的2套常减压设备，产生的电脱盐废水水量为80t/h，其石油类物质质量浓度在3000mg/L左右，目前采用化学破乳+重力别离技术实施预处置，执行COD小于等于1500mg/L、石油类物质质量浓度小于等于150mg/L的请求。设备应用两种清油剂(L和F)实施破乳。加清油剂L后的电脱盐废水进入2座沉降罐中共停留4~5h，实施油水别离，经别离后的污水排至炼油污水厂实施处置。上层油渣在第二种清油剂F的作用下，在渣油别离罐完成油渣别离(水力停留时间约为1h)，别离出的污油送至前端炼油设备。电脱盐预处置工艺可完成数千至数十万mg/L的石油类物质的去除，出水石油类物质质量浓度为20~200mg/L(均匀值为42.4mg/L)、COD为500~1400mg/L(均匀值为602.5mg/L)，根本满足内部排放请求，石油类物质质量浓度的年达标率为98.6%，COD的年达标率为100%。该预处置设备的固废产生量为210t/a，相较于企业原有的重力别离技术(油渣量为8000~9000t/a)，极大地减小了环境影响并提升了原油加工率。
4、结语
在石化企业中，电脱盐废水的预处置中通常分两步来完成，首先单独预处置(少数情形下与水质类似的废水共同实施预处置)，之后与其他的石化废水一同实施二级处置及深度处置。这不只具有经济性，也能满足达标排放的请求。
电脱盐废水预处置技术以物理化学办法为主，主要包括重力别离、旋流别离器别离、化学破乳和超声波破乳等技术及其组合技术。这些技术在石化企业获得了较好的应用成果，预处置出水的石油类物质质量浓度小于等于200mg/L，COD小于等于1500mg/L，有效减轻了下游污水处置单元的污染负荷及所受冲击。电脱盐废水的水质受原油性质、电脱盐工艺及其操作条件和管理程度等要素的影响。改良原油开采技术、提升电脱盐设备的运转和管理程度可从源头上改善电脱盐废水的水质，而进一步开发和应用先进处置技术对有效控制电脱盐废水的污染具有积极意义。
