다양한 석유화학 폐수 처리 방법으로 어떤 폐기물을 처리할 수 있는지 알고 있나요?

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이 게시글은 마지막으로 ‘我夲善良’님이 2016-6-13 08:33에 수정했습니다.
1. 석화 폐수의 발생 원인과 특징
1) 석화 폐수의 특징
2) 석화 폐수의 분류와 발생 원인
1) 유분이 포함된 폐수: 이는 석유 정제 과정에서 발생하는 폐수 중 가장 많은 양을 차지하는 유형입니다. 물에는 원유, 정제된 석유 제품, 윤활유, 그리고 소량의 유기 용매와 촉매 등이 포함되어 있습니다. 수중의 기름은 주로 부유유, 분산유, 유화유 및 용해유의 형태로 폐수에 존재합니다. 유분이 포함된 폐수는 주로 설비 내의 응축수, 유가스 응축수, 석유 제품의 흡입용 세척수, 장비 세척수 등에서 발생합니다. 2. 유황 함유 폐수는 주로 정유소의 촉매 분해, 촉매 해분, 지연 촉매 화학 처리, 수소화 분해와 같은 2차 가공 장치들에서 나오는 탑 꼭대기의 오일-물 분리기, 과잉 가스 세척 장치, 액체 탄화수소 세척 장치, 액체 탄화수소 저장 탱크의 물 제거 장치, 그리고 혼합 휘발유 세척 장치 등에서 발생하는 배수입니다. 배수량은 많지 않지만, 오염물질의 농도는 높습니다.오수에는 다량의 황화수소와 암모니아, 질소가 포함되어 있을 뿐만 아니라, 페놀, **, 그리고 유류 오염물질도 함유되어 있습니다. 또한 매우 강한 악취를 내며, 장비에 부식을 일으킵니다. pH 값이 낮을 때, 황화물은 쉽게 분해되어 황화수소 가스가 방출되어 환경을 오염시킵니다.이 폐수는 직접 집중 처리장에 배출하기 어려우므로 스팀 리프트 예비 처리를 거쳐야 합니다. 3 알칼리 함유 폐수는 감압·증압, 촉매 분해 등의 설비에서 디젤, 항공 등유, 휘발유를 알칼리로 세척한 후의 세척수와 액체 탄화수소를 알칼리로 세척한 후의 세척수에서 발생한다. 폐수에는 유리 상태의 가성소다, 석유류 및 소량의 페놀과 황 등이 포함되어 있습니다. 4 염분이 포함된 폐수.주로 원유 전기탈염 탈수 탱크의 배수와 나프탈렌산염류 생산 과정에서 발생하는 배수입니다. 이 폐수는 염분 함량이 높고 유분 함량도 많으며 기타 불순물도 포함되어 있어 유화가 심각하여 처리하기 어렵습니다. 5. 페놀을 함유한 폐수는 주로 감압·가압 정제, 촉매 분해, 지연 촉매 화학 처리, 전기 정제 및 중합과 같은 공정에서 발생합니다. 그중 촉매 분해 장치의 분별탑 꼭대기에서 나오는 오수는 페놀 함량이 매우 높아, 정유 공장에서 배출되는 전체 오수 중 페놀 함량의 절반 이상을 차지합니다. 반면, 다른 장치들에서 나오는 오수의 경우 페놀 농도는 낮지만, 양은 상당히 많습니다. 이 폐수는 처리되지 않으면 위험성이 매우 높으며, 오염 범위가 넓어 인체와 농작물, 자연 수역에 심각한 영향을 미칩니다. 6. 생산 폐수는 주로 순환수, 냉각수의 오염물질, 보일러 물의 오염물질, 유조탱크 냉각용 물, 그리고 오염되지 않은 지표수 등에서 발생합니다. 이러한 종류의 폐수는 오염 정도가 매우 낮으며, 일반적으로 COD 값은 60mg/l 미만이어서 ** 또는 지역별 배출 기준을 충족합니다. 二、석유화학 폐수의 처리 공정
정제소에서 나오는 폐수에는 부유하는 기름, 유화된 기름과 같은 석유성 물질들과, 화학적 산소 요구량(COD), 페놀과 같은 고농도의 유기 오염물질들이 포함되어 있어, 직접 생화학적 처리를 하는 것은 어렵습니다. 먼저 유분과 부유물, 그리고 일부 유기 오염물질을 제거하기 위해 기름 분리 및 기상 플로팅 처리를 거쳐야 하며, 그 다음에는 암모니아질소와 황인, 그리고 BOD와 COD를 제거하기 위한 생화학적 처리를 거쳐야만 규정 기준에 맞게 배출할 수 있다. 삼. 석유화학 폐수의 처리 방법
정유공장의 폐수 처리 기술은 처리 수준에 따라 1단계 처리, 2단계 처리, 3단계 처리로 나뉩니다. 1단계 처리에 사용되는 방법으로는 그리드, 침전, 산도와 알칼리도 조절, 유화제 제거, 기름 분리, 기상 부양, 조립화 등이 있습니다. 2단계 처리 방법은 주로 생물학적 처리 방식으로, 활성슬러지, 생화학적 공기압축조, 생물막법, 생물여과지, 접촉산화법, 산화탱크법 등이 있습니다. 3단계 처리 방법에는 흡착법, 화학적 산소 소비법, 막법 등이 있습니다.정유공장의 오수는 일반적으로 2단계 처리를 거치면 기준에 맞게 배출될 수 있으며, 국내에서는 3단계 처리를 적용하는 기업은 비교적 적습니다. 처리 원리에 따라 모든 처리 방법은 물리적 처리, 화학적 처리, 생화학적 처리의 세 가지로 분류할 수 있다. 1 물리적 처리 1 기름 분리 탱크--중력법 기름 분리 탱크는 석유화학 폐수 처리 공정에서 흔히 사용되는 처리 장치입니다.끓는 물 속의 부유물과 물의 비중이 다르다는 특성을 이용하여 부유물을 제거한다. 이 방법은 입자가 큰 물방울이나 기름방울만 제거할 수 있으며, 1차 처리로 사용될 때 비용은 저렴하지만 효율은 보통입니다. 국내에서 많이 사용되는 기름 분리조는 평류형 기름 분리조와 사각판형 기름 분리조입니다. 2. 기포 부상법: 그 원리는 물속의 기포와 미세한 부유물들이 서로 달라붙어 부유체를 형성함으로써 수면 위로 올라오게 하고, 이로 인해 거품이나 슬러지가 만들어져 제거되는 것입니다. 물의 밀도에 가깝거나 그보다 낮은 미세 입자들을 분리하는 데 자주 사용되며, 혼합 공정에서의 1차 처리로서 석유 정제 공정에서 발생하는 부유 오일, 유화된 오일, 현탁물을 효과적으로 제거할 수 있다. 3. 여과: 이 방법은 농도가 비교적 낮은 현탁액 속의 미세한 입자들을 제거하는 데 사용됩니다.폐수 처리에서 여과는 흡착, 이온 교환, 막 분석법 등의 전처리 수단으로 자주 사용되며, 생화학적 처리 후의 심층 처리로도 활용됩니다. 다공성 재료 필터링 (1) 비교적 큰 부유물을 제거하는 체.전형적인 장비로는 그리드, 체, 털 걷어내는 기계 등이 있습니다. (2) 입경이 매우 작은 미세 입자용 미세여과재. (3) 반투과, 초여과, 나노여과, 전기투석 등 특수한 반투과막을 여과 매체로 사용하는 장비. 입자 재료 필터링은 필터 재료 입자들 사이에 존재하는 공극을 이용해 물은 통과시키고 부유물은 차단합니다.처리된 물의 탁도를 용수 기준에 맞게 만드는 데 자주 사용됩니다. 4. 탈기 및 스티핑: 폐수에 운반 가스를 주입함으로써 두 상이 충분히 접촉하게 하여, 폐수에 용해된 기체와 쉽게 휘발하는 용질들이 기체-액체 사이에서 이동하여 기상으로 들어가게 함으로써 오염 물질을 제거한다. 석유화학 폐수에서 스트리핑 및 스티리어링 처리가 필요한 두 가지 주요 오염물질은 H2S와 암모니아이며, 이들은 주로 탈황, 탈질, 수소화 처리 과정에서 파괴된 유기질 질소와 유기질 황 성분에서 비롯됩니다. 페놀도 이 방법을 통해 제거할 수 있지만, 황과 질소에 비해 효율이 낮습니다. 2 화학적 처리 1 화학 응집법 폐수 내에서 자연 침전법만으로는 제거하기 어려운 미세한 부유물과 콜로이드 입자를 처리하는 방법으로, 일반적으로 기상법과 여과법을 함께 사용한다. 기포 부상 처리 효과를 더욱 향상시키기 위해, 순환 가압 용존 기포 부상 공정에서 폐수에 특정 응집제를 투입합니다. 이로 인해 물속에 쉽게 침전되지 않는 콜로이드 상의 현탁 입자나 유화된 오염물질들이 불안정해지고, 서로 충돌하면서 모여서 더 큰 입자나 응집체를 형성하게 됩니다. 그 결과 오염물질들이 더 쉽게 가라앉거나 떠오르면서 제거될 수 있습니다. 2 전기분해법: 전기분해조에 일정한 전압의 직류전기를 공급하여 폐수를 이 전기분해조를 통과시킵니다. 그 결과, 폐수 내의 전해질 음이온들이 양극 쪽으로 이동하게 되고, 양극에서 전자를 잃으면서 산화됩니다；양이온은 음극 쪽으로 이동하여, 음극에서 전자를 얻어 환원됩니다. 이러한 반응을 이용하여 오염 물질을 물에 녹지 않는 침전물로 만들거나, 기체를 생성시켜 물 밖으로 배출시켜 폐수를 정화한다. 3 중화법 생물 처리 시스템의 pH 값은 미생물의 최적의 활성을 유지하기 위해 6.5~8.5 사이로 유지되어야 합니다. 따라서 생물 처리를 진행하기 전에, 특정 산도나 알칼리도를 초과하는 석유화학 공정에서 발생하는 폐수를 먼저 중화시켜야 합니다. 중화 방법에는 산성·알칼리성 폐수의 중화, 산성 폐수의 약제를 이용한 중화법, 산성 폐수의 여과를 통한 중화법 등이 있습니다. 그중 산성 폐수와 알칼리성 폐수를 서로 중화시키는 것은 간단하고 경제적인 처리 방법으로, 이 방법은 산성 폐수와 알칼리성 폐수를 동시에 처리할 수 있습니다. 하지만 이 방법을 위해서는 생산 과정에서 두 종류의 폐수가 동시에 존재해야 하며, 충분한 조절 능력도 필요합니다. 약제 중화법은 다양한 산성 폐수에 적용 가능하며, 수질과 수량의 변동에 대한 적응력이 뛰어납니다.가장 많이 사용되는 것은 석회로, 공급원이 다양하고 가격이 저렴합니다. 3 생물처리 1 활성슬러지법 활성슬러지법의 목적은 폐수에 용해된 유기물과 불용성 유기물을 제거하고, 이러한 유기물들을 침전이 용이한 과립형 미생물 현탁물로 전환하여 고체-액체 분리 기술을 이용해 분리하는 것입니다. 활성슬러지법에는 푸시플로우형 활성슬러지법, 완전혼합형 활성슬러지법, 지연공기공급법, 그리고 산화동 시스템이 포함됩니다. 활성슬러지법의 기본 공정: 2무산소-호기성 생물처리 공정 무산소-호기성 생물처리 공정은 무산소 상태와 호기성 상태를 결합한 폐수 처리 방법입니다. 이 방법은 폐수 내의 유기 오염물질을 제거할 뿐만 아니라, 암모니아와 질소도 함께 제거할 수 있어 널리 사용되고 있습니다. 저산소-호기성 생물처리 공정: 3IMBR-A/O 공정
IMBR-A/O 공정의 흐름은 다음과 같습니다. 먼저 원수에 포함된 큰 입자들을 제거하기 위해 그리드를 통과시키고 정지 침전시킵니다. 그 후 펌프를 이용해 원수 탱크로 옮긴 뒤, 사다리꼴 형태의 침전조를 거쳐 전단계 반질화 A 단계(혐기성 탱크)로 들어갑니다. 다시 유출된 액체는 호기성 반응기 O구역(호기성 탱크)으로 들어가며, 배수펌프의 흡입 작용에 의해 막 여과를 거쳐 물이 얻어집니다. 호기성 탱크에서는 지속적으로 공기가 주입됩니다. 4. 생물막법(호기성 생물필터)은 주로 반응기 내의 충전재 위에 형성된 생물막에 서식하는 미생물들의 산화분해 작용, 충전재와 생물막의 흡착 및 유지 작용, 수류 방향에 따라 형성되는 먹이사슬을 통한 단계적 포식 작용, 그리고 생물막 내부의 미세환경과 혐기성 구역에서의 탈질 작용 등에 의해 작동합니다. 충격 부하에 대한 저항력이 뛰어나고, 슬러지 침전 성능이 우수하며, 저농도의 폐수도 처리할 수 있고, 유지보수가 용이한 장점이 있습니다.부양생물여과지는 탄소를 함유한 유기물을 제거하고 고형 부유물을 차단할 수 있다. 생물막과 폐수의 접촉 방식에 따라, 충전식과 침지식 두 가지로 나눌 수 있다. 5 가수분해 산화-호양생물 처리 공정: 정유 폐수는 고농도의 유기성 폐수로, 생화학적 분해가 어렵습니다. 또한 정유 공정이 복잡하여 처리된 물의 수질이 불안정해지는 경우가 많습니다. 가수분해 산화 공정은 석유 정제 폐수의 예비 처리 공정으로서, 폐수의 생화학적 처리 가능성을 상당히 향상시켜 후속의 호기성 처리 공정에 안정적인 기반을 제공할 수 있다.