一种同步去除石化废水与废气的方法

技术领域

本发明涉及一种同步去除石化废水与废气的方法，属于水处理领域。

背景技术

石油化工工业作为化学工业的重要组成部分，是我国的支柱产业之一，在国民经济中占有很大比重。石化废水排放量大，2015年的总排放量约为20亿吨，占到全国工业污水排放量的 10%以上；石油炼制及加工企业是恶臭污染的重点行业之一，恶臭带来的环境污染已成为大型石化园区亟待解决的环保难题之一。石化废水与废气的来源主要与石油炼油、化工生产及后续污水处理过程有关，其生产过程涉及的原料、产品及中间体更复杂，产生的废水与废气中污染物种类繁多，处理难度更大，企业污水及气体达标排放困难。由于石化企业废水中含一定浓度的硫酸盐和含硫有机物，故在石化企业生产及污水处理过程中恶臭气体主要为较高浓度的硫化氢等，其主要区域是初级处理区和污泥处理区。挥发性硫化物是导致污水处理场恶臭污染的重要原因。硫化氢的危害极大，浓度一般较低，具有污染源分散、污染面积大、组分杂、难监测的特点。由于气、液两相间的浓度梯度、环境温度和压力的变化等原因，含有高浓度硫化氢的废气容易从污水中逸出进入大气环境，既对工业生产造成了极大的阻碍和浪费，更给周边带来一系列安全、环境和健康方面的危害风险。

目前石化废水与废气在石化企业中常被分开处理，极大增加了基建及运行成本。针对于石化废水处理，大多采用物理法、化学法、生物法。但采用常规的工艺处理高浓度、难降解的石油化工废水存在着许多问题，如处理效率低、成本高、具有限制性和选择性、污泥培养困难等。对于恶臭气体处理，可分为物理、化学、生物及其组合等多种方法，具体包括物理吸附（吸收）法、化学氧化法、生物处理法等，但依旧有可能造成二次污染、耗能高、易受污染物浓度及温度影响等问题。

因此，为急需解决石化相关企业排放的废水与废气难以同步处理的问题，本发明提供了一种同步去除石化废水与废气的方法，步骤简单、去除效果好。

发明内容

为解决目前石化废水与废气处理过程中废气废水分离处理、污染物难降解、步骤复杂以及处理效率低下等问题，本发明提供了一种新型、便捷、高效且环境友好的同步处理石化废水与废气的方法。

本发明是通过如下的技术方案实现的：

本发明提供了一种同步处理石化废水与废气的方法，石化废水与废气经收集、运输及前期常规预处理后，石化废水与废气、空气同时从底部进入主反应区（9）发生以下反应过程：在电流的作用下，石化废水与废气的主要污染物硫化氢等硫化物将被电解生成硫代硫酸盐；在阳极处水经电解生成臭氧，在阴极处氧气经电解生成过氧化氢；硫代硫酸盐及过氧化氢作为臭氧氧化的促进剂使臭氧快速产生大量的羟基自由基，具有强氧化性的羟基自由基将与有机污染物结合实现污染物的降解与去除，最终实现石化废水中有机污染物与废气中硫化氢的同步去除。

具体包括如下步骤：

1）石化废水与废气经收集、运输及前期常规预处理后，石化废水与废气、空气同时从底部配水配气室（7）自下而上进入主反应区（9）。

所述步骤1）中配水配气室（7）可使石化废水与废气、空气充分混合。

所述步骤1）中石化废水与废气的气液比为1.5～15:1，优选最佳气液比为5～6:1，硫化氢（H

2）经步骤1）进入主反应区（9）的石化废水与废气、空气将在电流的作用下发生反应，实现石化废水中有机污染物与废气中硫化氢的同步去除。

所述步骤2）中反应过程如下：在电流的作用下，石化废水与废气的主要污染物硫化氢等硫化物将被电解生成硫代硫酸盐；在阳极处水经电解生成臭氧，在阴极处氧气经电解生成过氧化氢；硫代硫酸盐及过氧化氢作为臭氧氧化的促进剂使臭氧快速产生大量的羟基自由基，具有强氧化性的羟基自由基将与有机污染物结合实现污染物的降解与去除。

所述步骤2）中主反应区（9）等间距布置环形网状电极，其材料为二氧化铅（PbO

所述阴阳极所连接电源（1）范围为0～36V，阳极通过阳极线（2）连接电源（1）的阳极，阴极通过阴极线（3）连接电源（1）的阴极。

所述步骤2）中主反应区（9）填充了附着有生物膜的颗粒生物电极，直径为3～5mm，每层填充高度为5～60cm，可充分发挥电催化、生物降解、物理截留等协同作用。

3）经步骤2）处理后的出水最终从上方出水口（13）排出。

本发明的优点在于：

1.石化废水与废气同时通入，充分利用废水与废气中以硫化氢为主的污染物，实现石化废水中有机污染物与废气中硫化氢的同步去除，“以废治废”，无二次污染。

2.颗粒生物电极在电流的作用下自身成为一个个微电极，提高了电极板之间的传质效率，扩大高级氧化的能力，同时附着有微生物膜，能够充分发挥电催化、生物降解、物理截留等协同作用，难降解污染物去除效率大大提高。

3.本发明操作简单，实用性强。

附图说明

图1为本发明一种同步去除石化废水与废气的方法示意图。

图1中：（1）电源 (2)阳极线 (3)阴极线 (4)进水口 (5)废气进口 (6)空气进口(7)配水配气室 (8)承托层 (9) 主反应区 (10)阳极电极板 (11)阴极电极板 (12)颗粒生物电极 (13)出水口。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但发明的实施方式不限于此。

选取石化废水与废气的气液比为5～6:1，硫化氢（H

具体步骤如下：

1）石化废水与废气经收集、运输及前期常规预处理后，石化废水与废气、空气同时通入底部配水配气室（7）混合后自下而上进入主反应区（9）。

2)经步骤1）进入主反应区（9）的石化废水与废气、空气将在电流的作用下发生反应过程如下，在电流的作用下，石化废水与废气的主要污染物硫化氢等硫化物将被电解生成硫代硫酸盐；在阳极处水经电解生成臭氧，在阴极处氧气经电解生成过氧化氢；硫代硫酸盐及过氧化氢作为臭氧氧化的促进剂使臭氧快速产生大量的羟基自由基，具有强氧化性的羟基自由基将与有机污染物结合实现污染物的降解与去除。

3）经步骤2）处理后的出水最终从上方出水口（13）排出。

最终实现石化废水中有机污染物与废气中硫化氢的同步去除，硫化氢去除率达90%以上。