Naftas ķīmija ir virkne organisko pārstrādes procesu, kuru pamatā ir nafta kā izejviela, galvenokārt krekings, rafinēšana, frakcionēšana, reformēšana un sintēze. Ražošanā radītajiem notekūdeņiem ir sarežģītas sastāvdaļas, lielas ūdens kvalitātes un daudzuma svārstības, augsta piesārņotāju koncentrācija un tos ir grūti noārdīt. Lielākā daļa piesārņotāju ir toksiskas un kaitīgas organiskās vielas, kas nopietni piesārņo vidi. Pieaugot ūdens resursu spiedienam un nostiprinoties cilvēku izpratnei par vides aizsardzību, naftas ķīmisko notekūdeņu attīrīšanas tehnoloģija pakāpeniski ir kļuvusi par karstu pētījumu tēmu, un pastāvīgi parādās jaunas attīrīšanas tehnoloģijas un procesi.
Naftas ķīmija ir valsts ekonomikas pīlāru nozare un tai ir izšķiroša loma manas valsts modernizācijas būvniecībā. Naftas ķīmijas uzņēmumi ir lieli ūdens lietotāji, un ievērojams skaits manas valsts naftas ķīmijas uzņēmumu atrodas sausās vai ūdens trūkuma skartās teritorijās. Nepietiekama ūdensapgāde ir kļuvusi par vienu no ierobežojošajiem faktoriem, kas ierobežo naftas ķīmijas uzņēmumu ražošanas paplašināšanu. No otras puses, strauji attīstoties manas valsts ekonomikai, naftas patēriņš turpina pieaugt, vietējo naftas ķīmijas uzņēmumu ražošanas apjoms turpina paplašināties, un pārstrādes dziļums turpina pieaugt. Naftas ķīmisko notekūdeņu kvalitāte liecina par piesārņotāju veidu pieauguma tendenci un sarežģītu ūdens kvalitāti. Pieaugot ūdens resursu spiedienam un nostiprinoties cilvēku izpratnei par vides aizsardzību, naftas ķīmisko notekūdeņu attīrīšana ir piesaistījusi arvien lielāku uzmanību.
Naftas ķīmijas notekūdeņu pārskats
1. Naftas ķīmisko notekūdeņu kvalitātes raksturojums
Naftas ķīmija ir virkne organisko pārstrādes procesu, kuru pamatā ir nafta kā izejviela, galvenokārt krekings, rafinēšana, frakcionēšana, reformēšana un sintēze. Naftas ķīmisko produktu ražošanas process ir ilgs, ar daudzām ražošanas iekārtām un lielu notekūdeņu daudzumu. Tipiski naftas ķīmijas notekūdeņi satur tādus parastos piesārņotājus kā nafta, CODCr, amonija slāpeklis, sērs, fenols, cianīds utt. Tajā pašā laikā dažādu produktu dēļ dažādi uzņēmumi ražo arī notekūdeņus, kas satur dažādus raksturīgus piesārņotājus, kas saistīti ar to organiskajiem ķīmiskajiem produktiem, piemēram, policikliskos aromātiskos ogļūdeņražus, aromātisko amīnu savienojumus, heterocikliskos savienojumus utt., kas padara notekūdeņus ne tikai sarežģītus ūdens kvalitātes ziņā, bet arī satur daudzas toksiskas vielas. Turklāt ražošanas svārstības, piemēram, uzņēmumu palaišana, apturēšana, apkope un izejvielu avotu izmaiņas, izraisīs izmaiņas notekūdeņu daudzumā, kā arī piesārņotāju saturā un dabā, palielinot notekūdeņu attīrīšanas iekārtu ietekmes slodzi.
2. Notekūdeņu plūsma un attīrīšanas process
(I) Fizikālās apstrādes tehnoloģija
1. Peldošās eļļas izolācijas tehnoloģija
Naftas ķīmijas uzņēmumu attīstības laikā radušies notekūdeņi ir samērā sarežģīti. Uz notekūdeņu virsmas peldēs vairāk daļiņu netīrumu un bioloģisko plēvju. Šie netīrumi un plēves nesīs vairāk peldošas eļļas ar zemu blīvumu, kas peldēs uz ūdens virsmas, izolējot ūdeni un gaisu. Organismi, kuriem nepieciešams skābeklis ūdenī, nevar izdzīvot, kas galu galā noved pie neapmierinošas naftas ķīmijas rūpnīcu notekūdeņu attīrīšanas efekta. Lai atrisinātu šo problēmu, ir parādījusies peldošās eļļas izolācijas tehnoloģija. Ar peldošās eļļas izolācijas tehnoloģijas atbalstu, kad notekūdeņi iziet cauri eļļas separatoram, peldošie objekti uz ūdens virsmas tiks savlaicīgi noņemti, un piesārņotāji ūdenstilpnē tiks savlaicīgi bloķēti, samazinot piesārņotāju ietekmi uz aerobajiem organismiem.
2. Suspendēto vielu adhēzijas tehnoloģija
Ar naftas separatoru attīrīto naftas ķīmisko notekūdeņu kvalitāte uzlabojas, taču notekūdeņos neizbēgami būs daži peldoši objekti un peldoša eļļa. Lai labāk tiktu galā ar šo peldošo eļļu un peldošajiem objektiem, notekūdeņu attīrīšanas darbos ir jāievieš suspendēto vielu adhēzijas tehnoloģija un jāstiprina suspendēto peldošo eļļu apstrāde notekūdeņos, izmantojot suspendēto vielu adhēzijas tehnoloģiju. Ieviešot darbību, disperģēti un mazi burbuļi tiek izmantoti, lai adsorbētu suspendētās vielas ūdenstilpē uz notekūdeņu virsmas, un pēc tam šīs suspendētās vielas tiek apstrādātas uz notekūdeņu virsmas, lai pilnībā atdalītu peldošo eļļu un ūdeni emulgētajā eļļā.
3. Adsorbcijas tehnoloģija
Adsorbcijas tehnoloģija izmanto porainus materiālus, piemēram, aktivēto ogli, lai adsorbētu notekūdeņu piemaisījumus uz ūdens virsmas, tādējādi panākot mērķi noņemt notekūdeņos toksiskas un kaitīgas vielas. Tomēr no faktiskās ekspluatācijas viedokļa aktivētās ogles izmaksas ir salīdzinoši augstas. Ja šajā procesā sekundārā attīrīšana netiek veikta labi, tas izraisīs sekundāru piesārņojumu. Tāpēc, izmantojot adsorbcijas tehnoloģiju, naftas ķīmijas uzņēmumiem ir nepieciešams pietiekams finansiāls atbalsts, lai efektīvi attīrītu notekūdeņu daļiņu piemaisījumus ar līdzekļu rezervi.
(II) Sāls līdzsvara tests
Naftas ķīmijas notekūdeņu piesārņotāju sastāvs ir samērā sarežģīts. Lai samazinātu notekūdeņu kaitējumu apkārtējai videi, ir jāveic zinātniska un racionāla notekūdeņu analīze un jāizmanto efektīvas metodes, lai uzlabotu notekūdeņu attīrīšanas efektivitāti. Mūsdienās arvien nopietnākā ūdens resursu problēma ir kļuvusi par šķērsli, kas ierobežo mūsu valsts ekonomisko un sociālo attīstību, un ir kļuvis neizbēgami panākt nulles notekūdeņu noplūdi. Ar sāls līdzsvara testu var padarīt ūdens kvalitāti drošu, stabilu un labu, lai samazinātu notekūdeņu noplūdi un panāktu nulles noplūdi.
Sāls līdzsvara testa pamatā ir katras iekārtas izmantotā ūdens kvalitātes nodrošināšana, proti, lai kontrolētu sāls saturu lietotāja ūdenī saprātīgā vērtībā, lai panāktu sāls satura līdzsvaru visā rūpnīcas ūdens sistēmā, lai izvairītos no sāls uzkrāšanās ūdens sistēmā un novērstu ietekmi uz lietotāja ūdens kvalitāti. Pamatojoties uz to, veicot iekārtas sāls līdzsvara analīzi, tiek veikta optimāla iekārtas ūdens līdzsvara analīze, lai nodrošinātu visas sistēmas ūdens līdzsvara analīzes racionalitāti un iespējamību. Izmantojot ūdens kvalitātes analīzi kā līdzekli, lai izprastu dažādu naftas ķīmijas uzņēmumu izmantoto ūdeņu sāls saturu, un izmantojot sāls līdzsvara aprēķinu, tiek analizēts un aprēķināts sāls avots un galamērķis naftas ķīmijas notekūdeņos.
(III) Bioloģiskās attīrīšanas tehnoloģija
1. Anaerobās bioloģiskās attīrīšanas tehnoloģija
Izmantojot mikrobiālo aerobo elpošanu, visu notekūdeņu vidi var organiski sadalīt, lai panāktu precīzu kaitīgo organisko vielu kontroli notekūdeņos. Aerobās bioloģiskās attīrīšanas tehnoloģijas vadībā tiek izveidots jauna veida membrānas bioreaktors un tiek veikta optimāla atdalīšana. Saskaņā ar pašreizējo attīstības situāciju anaerobās bioloģiskās attīrīšanas tehnoloģijai ir augsta praktiskā vērtība, un šo nobriedušo tehnisko saturu un tehniskās priekšrocības var izmantot, lai panāktu makromolekulāro organisko vielu efektīvu izmantošanu.
2. Visaptverošas ārstēšanas tehnoloģijas pielietošana
Praktiskajos pielietojumos anaerobās bioloģiskās attīrīšanas tehnoloģiju var organiski apvienot ar aerobās bioloģiskās attīrīšanas tehnoloģiju atbilstoši notekūdeņu komponentu sarežģītajām īpašībām. Piemēram, demonstrējot aerēto bioloģiskās filtrācijas tehnoloģiju, var izvēlēties piemērotus pildvielas un pārklāt tās bioplēves iekšpusē. Pēc naftas ķīmijas notekūdeņu filtrēšanas notekūdeņos esošās organiskās vielas absorbēs mikroorganismi, paātrinot organisko vielu sadalīšanos un uzlabojot naftas ķīmijas notekūdeņu attīrīšanas efektivitāti.
Līdz ar zinātnes, tehnoloģiju un ekonomikas nepārtrauktu attīstību un progresu, arī naftas ķīmiskie procesi un notekūdeņu attīrīšanas tehnoloģijas ir sasniegušas inovācijas un optimizāciju. Dažādām rūpniecības jomām un dažādām procesu plūsmām var būt atšķirīgas notekūdeņu attīrīšanas vajadzības un specifiski risinājumi. Tāpēc, ieviešot notekūdeņu nulles izplūdes plānu, ir nepieciešams detalizēti analizēt konkrēto situāciju un mērķtiecīgi izstrādāt risinājumus. Smart Jinma jau sen apkalpo naftas pārstrādes uzņēmumus, nodrošinot pilna servisa pakalpojumus un risinājumus, sākot no cauruļvadu tīklu pamatdatu vākšanas un viedas pārvaldības līdz viedajām rūpnīcām, palīdzot uzlabot rūpniecisko ūdens efektivitāti un veicināt tās ilgtermiņa attīstību.
3. Naftas ķīmisko notekūdeņu bīstamība
Naftas ķīmijas notekūdeņi satur lielu daudzumu toksisku un kaitīgu vielu, īpaši dažas no to sastāvdaļām var būt cieši saistītas ar fosfora un slāpekļa elementiem augsnē, kas noved pie nopietna fosfora un slāpekļa elementu trūkuma augsnē, tādējādi radot nopietnu negatīvu ietekmi uz augu normālu augšanu.
Naftas ķīmijas notekūdeņi satur arī lielu daudzumu smago metālu elementu, piemēram, arsēnu, hromu, niķeli, beriliju utt. Kad tie nonāk cilvēka organismā kopā ar ūdeni, tie ievērojami palielinās vēža saslimstību un ļoti nopietni ietekmēs cilvēku veselību.
Neattīrīti naftas ķīmijas notekūdeņi, kas nonāk upē, arī ievērojami samazinās skābekļa saturu ūdenī, kas negatīvi ietekmēs ūdensaugu un dzīvnieku normālu augšanu un attīstību. Turklāt, kad ūdenī esošie mikroorganismi noārda naftas ķīmijas notekūdeņos esošās organiskās vielas, tie patērēs lielu daudzumu ūdenī izšķīdušā skābekļa, tādējādi iznīcinot ūdenī izšķīdušā skābekļa līdzsvaru, kas neveicina augu un dzīvnieku ilgtermiņa attīstību.
4. Notekūdeņu noteikšana naftas ķīmijas rūpniecībā
I. Uzraudzības vienības
Naftas notekūdeņu monitorings galvenokārt ietver šādus elementus:
1. Naftas vielas: Šis ir monitoringa pamatsaturs. Nosakot naftas vielu saturu notekūdeņos, var tieši atspoguļot notekūdeņu piesārņojuma pakāpi.
2. Ķīmiskais skābekļa patēriņš (ĶSP): indikators, kas mēra organiskā piesārņojuma pakāpi notekūdeņos. Augsta ĶSP vērtība norāda, ka notekūdeņos ir augsts organisko vielu saturs.
3. Bioķīmiskais skābekļa patēriņš (BSP): atspoguļo bioloģiski noārdāmo organisko vielu saturu notekūdeņos un ir svarīgs rādītājs notekūdeņu bioloģiskās attīrīšanas efekta novērtēšanai.
4. Suspendētās cietvielas (SS): Ūdenī nešķīstoša cietviela notekūdeņos, kuras saturs ietekmē notekūdeņu attīrīšanas efektivitāti.
5. pH vērtība: atspoguļo notekūdeņu skābumu un sārmainību, kam ir būtiska nozīme notekūdeņu attīrīšanas procesa izvēlē.
6. Smagie metāli: Daži smagie metāli ir toksiski videi un organismiem, un to saturs notekūdeņos ir stingri jākontrolē.
2. Noteikšanas metodes
Naftas notekūdeņu noteikšanai ir daudz metožu, un parasti tiek izmantotas šādas:
1. Gravimetriskā metode: Lai gan darbība ir apgrūtinoša un precizitāte ir zema, tā joprojām ir viena no klasiskajām noteikšanas metodēm.
2. Infrasarkanā spektrofotometrija: ātra un precīza, bet detektēšanas izmaksas ir augstas, piemērota gadījumiem ar augstām detektēšanas precizitātes prasībām.
3. Gāzu hromatogrāfija: augsta jutība un laba selektivitāte, taču tās darbībai nepieciešami profesionāli tehniķi, piemērota sarežģītu paraugu kvantitatīvai analīzei.
Turklāt pastāv daudzas noteikšanas metodes, piemēram, ultravioletā spektrofotometrija un fluorescences fotometrija. Atbilstošu metodi var izvēlēties atbilstoši konkrētām vajadzībām un apstākļiem.
3. Ieteicamie instrumenti naftas notekūdeņu analīzei
1. Lianhua Technology daudzparametru ūdens kvalitātes mērītājs, izmantojot spektrofotometriju, viens instruments integrē vairāk nekā 50 noteikšanas indikatorus, atbalsta ķīmiskā skābekļa patēriņa (ĶSP), amonija slāpekļa, kopējā fosfora, kopējā slāpekļa, suspendēto cietvielu, hromatiskuma, duļķainības, smago metālu, organisko piesārņotāju un neorganisko piesārņotāju noteikšanu notekūdeņos utt., var ātri iegūt rezultātus, ir vienkārši lietojams un aprīkots ar pilniem reaģentiem un piederumiem.
2. Lianhua Technology infrasarkanais eļļas testeris atbalsta eļļas un tauku noteikšanu. Tam ir iebūvēts dators un augstas izšķirtspējas skārienekrāns. To var izmantot tūlīt pēc ieslēgšanas, nepieslēdzoties datoram vai planšetdatoram. Spektrs tiek parādīts viedi. Izmērītās vērtības tiek parādītas intuitīvi, un darbības metode ir vienota, kas samazina apmācības izmaksas un ļauj ātri sākt darbu.
3. BOD testeris izmanto dzīvsudraba nesaturošu diferenciālā spiediena metodes noteikšanas principu, kas ir vienkārši lietojams. Var tieši izmērīt 0–4000 mg/LBOD, 6 paraugus var neatkarīgi laika ziņā iestatīt noteikšanai, un var izvēlēties noteikšanas iestatījumus no 0 līdz 30 dienām.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 27. maijs
