さまざまな石油化学廃水処理法がどのような廃棄物を処理できるか、知っていますか？

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この投稿は、2016年6月13日08:33に「我夲善良」によって最終的に編集されました。
一、石油化学工場の廃水の発生源と特徴
1. 石油化学工場の廃水の特徴
2. 石油化学工場の廃水の分類と発生源
1. 油分を含む廃水
これは、石油精製過程で生じる廃水の中で最も量が多いタイプです。水中には、原油や精製済み石油、潤滑油、そして少量の有機溶剤や触媒などが含まれています。 水中の油は、主に浮遊油、分散油、乳化油、および溶解油の状態で廃水に存在する。 含油廃水は主に、装置内の凝縮水、石油ガスの冷凝水、石油製品の脱気洗浄水、設備洗浄水などから発生する。 2硫含有廃水は、主に石油精製所の接触分解、接触裂解、遅延コーキング、水素化裂解などの二次加工装置における塔頂油水分離器、ガス富化水洗、液状炭化水素水洗、液状炭化水素貯蔵タンクの切水、および重合ガソリン水洗などの装置から排出される水である。 排水量は多くないが、汚染物質の濃度は高い。汚水には大量の硫化水素やアンモニア、窒素のほか、フェノールや**、油脂系の汚染物質も含まれており、強い悪臭を放つとともに機器に腐食性を持つ。 pH値が低いと、硫化物は容易に分解され、硫化水素ガスが発生して環境を汚染します。この廃水は直接集約処理場に排出することは難しく、スチームストリッピングによる前処理を行うべきである。 3 碱含有廃水：この廃水は、常圧減圧装置や触媒分解装置などでディーゼル油、航空軽油、ガソリンをアルカリ処理した後の洗浄水、および液体炭化水素をアルカリ処理した後の洗浄水から発生する。 廃水には遊離状態の苛性ソーダ、石油類、および少量のフェノールや硫黄などが含まれている。 4塩分を含む廃水。主に、原油の電気脱塩脱水タンクからの排水およびナフテン酸塩を製造する際の排水です。 この廃水は塩分濃度が高く、油脂分も多く、その他の不純物も含まれており、乳化が進んでいるため処理が困難である。 5フェノール含有廃水は、常圧減圧、触媒裂化、遅延焦化、電気精製、および重合などの装置から主に発生する。 その中で、接触分解装置の分留塔頂部の油水分離器から排出される廃水はフェノール含有量が非常に高く、製油所から排出される全廃水中のフェノール量の半分以上を占めている。それ以外の各装置から排出される廃水はフェノール濃度は低いものの、水量は多い。 この廃水は処理されない場合、その危険性が高く、汚染範囲も広く、人体や農作物、自然の水域に深刻な影響を与えます。 6生産廃水　主に循環水、冷却水の排水、ボイラー水の排水、油タンク用スプレー冷却水、および汚染されていない地表水などから発生する。 この種の廃水は汚染が少なく、一般的にCOD値は60mg/L未満であり、**または地方の排出基準の要求を満たしています。 二、石油化学廃水の処理プロセス 炎油廃水は、浮遊油や乳化油などの石油系物質、および化学的酸素要求量（COD）、フェノールなどの高濃度の有機汚染物質を含んでいるため、直接の生物化学的処理が困難である。 まず、油分や懸濁物、そして一部の有機汚染物質を除去するために隔油処理や気浮処理を行い、その後、アンモニア窒素や硫黄・リン、さらにBODやCODを除去するための生物化学的処理を経て、初めて基準値を満たした排出が可能となる。 三、石油化学廃水の処理方法 炎油所の廃水処理技術は、処理の程度に応じて一次処理、二次処理、三次処理に分けられる。 一次処理で用いられる方法には、グリッド、沈砂、酸塩基度の調整、乳化破壊、油分除去、気浮選、粗粒化などがある。 二次処理法は主に生物処理であり、活性汚泥法、生物化学的曝気槽法、生物膜法、生物濾過法、接触酸化法、酸化池法などがある。 三段階処理法には、吸着法、化学的酸素消費法、膜法などがある。製油所の汚水は通常、二次処理によって基準を満たして排出できるが、国内で三次処理を採用している企業は比較的少ない。 処理の原理によって、すべての処理方法は物理処理、化学処理、生化学処理の3つに分類できる。 1 物理処理 1 油分除去槽――重力法 油分除去槽は、石油化学系廃水処理プロセスでよく見られる処理装置です。沸騰した水に含まれる懸濁物と水の相対密度の違いを利用して、懸濁物を除去する。 この方法では、粒径の大きな水滴や油滴しか除去できず、初期処理としてはコストは安いが効率は一般的です。 国内でよく使用されている隔油槽は、平行流式隔油槽と斜板式隔油槽です。 2気浮法　その原理は、水中の気泡と微細な懸濁物が互いに付着し、懸濁体として水面に浮上し、泡や浮遊物を形成することで除去されるというものである。 水に近い、またはそれ以下の粒子密度を持つ微細粒子の分離によく用いられ、混合処理における前段階として、石油精製廃水中の浮遊油、乳化油、および懸濁物を効果的に除去することができる。 3ろ過 この方法は、濃度が比較的低い懸濁液中の微細な粒子を除去するのに適している。廃水処理において、ろ過は通常、吸着、イオン交換、膜分析法などの前処理手段として用いられるほか、生化学処理後の高度処理にも利用される。 多孔材料フィルター （1）比較的粗い懸濁物を除去する格子。典型的な装置としては、グリッド、ふるい網、毛取り機などがある。 （2）粒径が極めて微細な粒子を除く微孔フィルター素材。 （3）逆浸透、超濾過、ナノフィルトレーション、電気浸透など、特殊な半透膜をフィルター媒体とする装置。 粒子状材料によるフィルタリングは、フィルター材の粒子間に存在する空隙を利用して水を通過させ、懸濁物質を捕捉するものです。処理後の水の濁度を利用基準に適合させるためによく用いられる。 4 吹き抜きとスチーミング：廃水にキャリアガスを通すことで両相を十分に接触させ、廃水中の溶解ガスや揮発性の高い溶質が気液間で移動して気相に移行し、それによって汚染物質が除去される。 石油化学廃水においてストリッピングや気提処理が必要な2つの主要な汚染物質はH2Sとアンモニアであり、これらは主に脱硫、脱窒、水素化処理の過程で分解された有機窒素成分および有機硫黄成分に由来する。 フェノールもこの方法で除去できるが、硫黄や窒素に比べて効率は低い。 2 化学的処理 1 化学的凝集法 废水処理において、自然沈殿法では除去が困難な微細な懸濁物やコロイド粒子を処理するために用いられ、通常は気浮法と濾過法も併用される。 気浮処理の効果をより高めるために、逆流加圧溶気気浮法では廃水にある種の凝集剤を投入し、水中で沈殿しにくいコロイド状の懸濁粒子や乳化汚染物質を不安定にし、互いに衝突することで集合・重合または絡み合ってより大きな粒子やフロックを形成させる。これにより、汚染物質がより容易に沈降したり上昇したりして除去されるのである。 2電解法 電解槽に一定の電圧の直流電流を流し、廃水を電解槽内を通過させることで、廃水中の電解質の陰イオンを陽極に移動させ、陽極で電子を失って酸化させる；陽イオンは陰極に向かい、陰極で電子を得て還元される。 この反応を利用して、汚染成分を水に溶けない沈殿物にしたり、気体として水中から放出させたりすることで、廃水を浄化する。 3中和法 生物処理システムのpH値は、微生物の最適な活性を維持するために6.5～8.5の間に保つ必要がある。そのため、生物処理を行う前に、一定以上の酸またはアルカリ濃度を持つ石油化学系廃水を中和する必要がある。 中和の方法には、酸アルカリ廃水の中和、酸性廃水の薬剤中和法、酸性廃水の濾過中和法などがある。 その中で、酸性廃水とアルカリ性廃水を互いに中和させる方法は、シンプルで経済的な処理法です。この方法では酸性廃水とアルカリ性廃水の両方を同時に処理できますが、生産過程でこれら2種類の廃水が同時に存在している必要があり、また十分な調整能力も求められます。 薬剤中和法は、さまざまな酸性廃水に適用可能で、水質や水量の変動に対する適応性が高い。最もよく使われるのは石灰で、入手しやすく安価です。 3生物処理 1活性汚泥法 活性汚泥法の目的は、廃水中の溶解性および非溶解性の有機物を除去し、これらの有機物を沈殿しやすいフロック状の微生物懸濁物に変換することで、固液分離技術を用いて分離するためである。 活性汚泥法には、推進式活性汚泥法、完全混合型活性汚泥法、遅延曝気法、および酸化溝システムが含まれる。 活性汚泥法の基本プロセス：2 無酸素・好気性生物処理工程 無酸素・好気性生物処理工程とは、無酸素状態での処理と好気状態での処理を組み合わせた廃水処理方法であり、廃水中の有機汚染物質を除去するだけでなく、アンモニアや窒素も同時に除去できるため、広く利用されている。 低酸素・好気生物処理プロセス：3IMBR-A/Oプロセス
IMBR-A/Oプロセスの流れは、まず原廃水が格子を通して粗大な懸濁物質を除去されて静置沈殿され、その後ポンプによって原水タンクに送られる。次に斜板沈殿池を経て、前置き反硝化A段階（嫌気槽）へと送られる。 再び溢流して好気反応器のOセクション（好気槽）に入り、排水ポンプの吸引作用によって膜濾過処理された水が得られ、好気槽では継続的に曝気が行われる。 4 生物膜法（曝気生物濾床）は、主に反応槽内の充填材上の生物膜に付着する微生物による酸化分解、充填材および生物膜による吸着・捕捉、流れの方向に沿って形成される食物連鎖による段階的な捕食、そして生物膜内部の微環境や嫌気性領域での脱窒作用などによって機能する。 耐衝撃負荷性に優れ、汚泥の沈降性が良く、低濃度の廃水を処理でき、保守操作も容易といった利点がある。曝気生物濾床は、炭素含有有機物を除去し、固体懸濁物を捕捉することができる。 生物膜と廃水の接触方式によって、充填式と浸漬式の2種類に分けられる。 5加水分解酸化－好気性生物処理プロセス 石油精製廃水は高濃度の有機廃水であり、生物分解性が低く、さらに石油精製工程が複雑であるため、処理水の水質が不安定になりやすい。 加水分解酸化処理は、石油精製廃水の前処理プロセスとして、廃水の生分解性を顕著に向上させることができ、その後の好気性処理プロセスに確かな保証をもたらします。