石油化工工業是以原油或天然氣為原料，通過不同的生產工藝過程、加工方法，從而生產各種石油產品、有機化工原料等的工業。由原料的特性使然，石油化工生產運行過程中產生的污水往往含油大量的含油污水。

煉油污水中主要污染物為：石油類、少量的有機溶劑和催化劑、氨氮、COD、SS等。石油類污染物作為一種常見的污染物，對環境保護和生態平衡的危害極大。因此，煉油污水除油預處理（油水分離）在含油污水的處理過程中顯得尤為重要。

煉油污水中石油類比重一般比水小，一般以三種狀態存在：①懸浮狀態：油品顆粒較大，油珠直徑0.1mm以上，漂浮水面，易于從水中分離。在煉油工業中，這類油品約占含油量的70～90%。②乳化狀態：油品的分散粒徑小，油珠直徑在0.1mm以下，呈乳化狀態，不易從水中上浮分離。這類油品約占廢水油含量的10～30%。③溶解狀態：石油類在水中溶解度極小，溶于水的油品占廢水含油量的0.2～0.5%。

目前，油水分離的技術日益完善，且種類繁多。較為常用的方法有重力分離法、聚集除油（粗粒化法）、氣浮法、過濾法、吸附法、離心分離法等。

本文以國內某公司含鹽污水除油預處理流程為例，介紹該流程中設備的工作原理及處理效果。

1、裝置概況及流程

1.1 裝置概況

該公司含鹽污水處理系統設計規模為200m3/h，含鹽污水污染物濃度較高，含鹽污水系統除油預處理工藝為“罐中罐+平流隔油池+兩級加壓溶氣浮選+出水至污水處理場”。含鹽污水包括：電脫鹽污水80-100m3/h，堿渣中和污水0.4m3/h，循環水排污水40-60m3/h，煙氣脫硫污水30-50m3/h。

其預處理進出水水質指標見表1。

1.2 含鹽污水除油預處理流程

2、油水分離設備工作原理及處理效果簡述

2.1 罐中罐

“罐中罐”全稱是水力旋液型均質、除油、沉淀、調節罐。含油污水首先經管道輸送進入到“罐中罐”的水力旋流分離區，在水力旋液分離區的水力旋液分離器內產生高速旋轉，利用油和水的不同密度差產生不同的離心力場，在離心力的作用下對污水進行預處理。不但可對互不相溶的油水進行分離，還可使含油污水中的懸浮物產生沉降，實現對污水進行三相分離的目的。經過水力旋液分離后的油相上浮到內罐的頂部，經自動撇油裝置將油排至外部污油收集罐。水力旋液分離組合裝置下部排出水及固體懸浮物，在沉淀分離區內，利用液體的層流態和折流布水，使下部排出水中的固相物得到更好的沉降分離。內罐中經旋液除油處理后的污水，通過四周均布的連通管進入外罐，在外罐內再通過預先設置的布水折流，碰撞聚合等流動狀態下的分離過程。根據該公司電脫鹽污水罐中罐的運行情況，當進水含油量在500mg/L以下時，可使出水的油含量穩定在150mg/L以下，去除效率大于70%。

罐中罐技術將過去敞開式、功能單一的除油、均質、調節池（或罐）組合為裝置化、密閉化、自動化的工藝和設備。不僅提高了污水出水水質、回收的污油含水量很低，而且使操作簡便，減少占地，改善了環境。

2.2 平流隔油池

平流隔油池中廢水從一端進入，從另一端流出，由于池內水平流速很小，相對密度小于1.0而粒徑較大的油品雜質在浮力的作用下上浮，并且，聚集在池的表面，通過設在池表面的集油管和刮油機收集浮油。而相對密度大于1.0的雜質沉于池底。根據國內外的運行資料，平流隔油池可能去除的最小油珠粒徑一般為100~150μm，油珠的最大上浮速度不高于0.9mm/S。

根據公司含鹽污水系統平流隔油池的運行情況，當進水含油量在300mg/L以下時，隔油池出水的油含量可達到100mg/L以下，去除效率大于60%。

2.3 混凝+多相溶氣氣浮

經罐中罐、平流隔油池后的含油污水中含油量可達到100mg/L以下，但還不能滿足污水生化處理的進水水質要求，因此，還需繼續處理。

在煉油污水中，除了含有大量的疏水性油分外，還含有部分親水性油分及不易去除的其他小顆粒的懸浮物。該部分污染物質由于帶有一定的電位，因此容易與水形成穩定的乳化油水體系，造成其不易用重力沉降、旋流除油等物理方法去除。

為保證污水預處理出水水質達標，還需進行乳化油等石油類的去除。一般采用氣浮處理。氣浮工藝是一種成熟的水處理工藝，在實際生產中已經被大量采用，而且對密度較小，顆粒較小，不容易沉淀的SS的去除效果很好。細微氣泡在水中的上升速度很慢，對整個氣浮池的擾動很小，故而特別適用于細小的固液分離。同時該工藝流程及設備均比較簡單，管理維修方便。

該公司含鹽污水氣浮處理采用二級氣浮工藝，兩級氣浮均采用多相溶氣氣浮，在物理分離法去除浮油及懸浮物的基礎上更進一步去除小顆粒、難絮凝物質，加強石油類去除處理效果。

多相溶氣采用渦流泵或氣液多相泵，其原理是在泵的入口處空氣與水一起進入泵殼內，高速轉動的葉輪將吸入的空氣多次切割成小氣泡，小氣泡在泵內的高壓環境下迅速溶解于水中，形成高度彌散狀態的溶氣水，然后進入氣浮池完成氣浮過程。溶氣泵產生的氣泡直徑一般在20～30μm，吸入空氣最大溶解度達到100%，溶氣水中最大含氣量可達到30%，泵的性能在流量變化和氣量波動時十分穩定，為泵的調節和氣浮工藝的控制提供了極好的操作條件。

當進水含油量在100mg/L以下時，兩級多相溶氣氣浮的出水含油量可達到20mg/L，去除效率大于80%。

3、預處理各單元水質

對比同類型企業現有污水處理數據，本工程含油污水各單元去除效果見表2。

由上圖可知，該污水預處理流程在去除SS去除率大于80%，石油類去除率為96%，COD去除率為30%、同時氨氮、硫化物、揮發酚等污染物的去除率約為20%左右。使出水能更好地滿足后續生化處理的水質要求。

4、存在的問題

通過對該公司含鹽污水系統除油處理運行的跟蹤了解，該系統存在下列問題：

（1）水質變化較大。正常運行時電脫鹽污水罐中罐的進水石油類含量為500mg/L。但最大負荷時電脫鹽污水中石油類為16000mg/L。自流至污水處理場的含鹽污水石油類最大時為1473mg/L，最小時僅為2.5mg/L。

（2）水量變化較大。下雨時，進入污水處理場含鹽系統的水量劇增，此時會造成污水總量往往超過300m3/h，大于設計處理能力。但已有的水量調節系統僅能調節壓力流輸送部分的水量，對于自流部分的含鹽污水則無調節設施。

（3）含鹽污水中溶解性石油類含量較大，該部分油類無法通過隔油+氣浮處理有效去除，致使氣浮出水含油量較高。

5、結束語

油水分離技術是當今處理含油污水的關鍵技術，通過對現有油水分離技術原理的了解，并通過統計國內某公司含鹽污水除油預處理流程中油水分離設備使用效果的統計，采用“罐中罐+平流隔油池+兩級加壓溶氣浮選”的工藝方案能有效地去除煉廠含鹽污水中的石油類污染物，使出水水質達到進入后續生化處理的要求。但后續研究需合理配置絮凝劑和破乳劑的配方，提高溶解性石油類的去除率，保障出水水質。