廢堿液的治理一直是困擾我國(guó)煉油廠和乙烯廠水污染治理的一個(gè)核心問題。隨著高硫原油加工量的增加和乙烯裝置規(guī)模的不斷增大,廢堿液的排放量也隨之增加,對(duì)廢堿液的治理問題引起了研究人員的重視。
石油化工生產(chǎn)過程中，常采用NaOH溶液吸收H2S、堿洗油品和裂解氣,產(chǎn)生了含有大量污染物的廢堿液。由于含有硫化物和硫醇等無(wú)機(jī)和有機(jī)硫化物，因而廢堿液具有難聞的惡臭氣味。廢堿液具有強(qiáng)堿性，若不經(jīng)適當(dāng)?shù)念A(yù)處理,高濃度的廢堿液進(jìn)入污水生化處理系統(tǒng)后，會(huì)抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖，嚴(yán)重時(shí)可使微生物大量死亡，從而影響污水處理場(chǎng)的正常運(yùn)行和總排廢水的達(dá)標(biāo)排放。
目前國(guó)內(nèi)乙烯堿洗廢液的常用預(yù)處理和生化處理相結(jié)合的辦法治理，即采用中和法、氧化法或生物法進(jìn)行預(yù)處理，然后送入綜合污水處理廠進(jìn)行生化處理，另外還有綜合利用法、全生物氧化法等，下面分別介紹。
一、酸堿中和法
1、酸中和法
廢堿液的pH很高，不能直接排放，需加入廢酸將pH調(diào)到中性，中和釋放出的H2S、CO2氣體被汽提出來(lái)后另行處理，是一條廢堿液排放處理的有效途徑。
該方法是先除去廢堿液中的黃油，然后用98%的濃硫酸將乙烯廢堿液酸化到pH=2~4左右，在中和罐內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，硫化鈉溶液轉(zhuǎn)化為硫酸鈉溶液，送到污水廠進(jìn)行生化后處理排放，中和時(shí)產(chǎn)生的H2S、CO2氣體被氣提出來(lái)后送到火炬燃燒。
2、CO2中和法
利用乙二醇裝置產(chǎn)生的CO2廢氣與乙烯廢堿液反應(yīng)，將廢堿液中的Na2S、NaOH等轉(zhuǎn)化成Na2CO3和NaHCO₃，產(chǎn)生的H2S氣體再進(jìn)行綜合處理，從而達(dá)到脫除硫化物和中和廢堿的目的。乙烯廢堿液經(jīng)該法處理后，硫化物質(zhì)量濃度可以降到40mg/L以下，油含量可以降到檢不出。該法處理后的堿液中Na2CO3和NaHCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以達(dá)到20%左右。
CO2中和法工藝流程短，設(shè)備簡(jiǎn)單，設(shè)備材質(zhì)要求低，該工藝需要附近有廉價(jià)的CO2廢氣，且工藝過程產(chǎn)生的H2S需要單獨(dú)處理，處理不好會(huì)又造成二次污染。
二、氧化法
該法主要是通過各種氧化劑的氧化作用把廢堿液中的硫化物轉(zhuǎn)化為無(wú)害的硫酸鹽、硫代硫酸鹽、亞硫酸鹽等。采用濕式氧化+EM-BAF(工程菌-曝氣生物濾池)工藝處理，乙烯廢堿液經(jīng)濕式氧化預(yù)處理后，排放量約為10t/h，COD濃度約為2500mg/L，油≤10mg/L，含有大量無(wú)機(jī)鹽(如Na+、SO42-等離子)，含鹽量≥8%，可生化性差，如排入綜合污水處理廠會(huì)造成較大沖擊，因此對(duì)WAO處理后的廢堿液經(jīng)稀釋后采用EM-BAF工藝進(jìn)行生化處理。廢堿液經(jīng)濕式氧化預(yù)處理+EM-BAF處理后，可實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。
使用氧化法處理一次性投資和運(yùn)行成本相對(duì)較高，而且管線易堵塞，操作壓力高，產(chǎn)生有毒氣體(硫化氫)，存在安全風(fēng)險(xiǎn)較高。
三、廢堿液綜合利用
乙烯堿洗廢液的綜合利用應(yīng)該包括以下幾個(gè)過程：
(1)除去油類物質(zhì)(包括懸浮物);
(2)硫化物(包括Na2S和有機(jī)硫)和CO32-的利用;
(3)剩余堿的利用。
乙烯廢堿液中的NaOH和Na2S都是堿法制漿蒸煮液中的有效成分，從理論上講，只要將廢堿液中的油類物質(zhì)去除掉，就可以將其用于制漿造紙。對(duì)于NaOH和Na2S含量很高，Na2CO3含量也較高的廢堿液，如能除去其中的CO32-則能夠用來(lái)制漿造紙，而Na2CO3含量較低的廢堿液，可直接用作造紙蒸煮液。
廢堿液能否用于制漿造紙的關(guān)鍵是能否較徹底的除去其中的油類，但按照目前治理廢堿液的工藝很難達(dá)到這樣的要求，除油不凈則所生產(chǎn)的紙張上會(huì)帶有無(wú)法去除的油漬，此外這一利用方式的實(shí)施還有賴于附近有能夠接受這種堿液的造紙廠。
四、生物處理法
生物處理法是通過微生物的新陳代謝作用，使廢水中的有機(jī)物等污染物質(zhì)被微生物降解并轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)的過程。它是目前應(yīng)用較普遍的廢水處理技術(shù)，而且經(jīng)濟(jì)。
通過對(duì)曝氣生物濾池工藝的曝氣方式進(jìn)行了改進(jìn)，采用隔離曝氣生物濾池工藝的方法對(duì)煉油堿渣進(jìn)行了中試和工業(yè)化生物預(yù)處理試驗(yàn)研究，取得了良好的試驗(yàn)效果。在適宜的操作條件下，煉油堿渣CODCr平均去除率超過85%，硫化物去除率超過99%，石油類污染物的去除率超過85%，酚類污染物的降解率超過88%。
綜上所述，烯廢堿液處理方法目前以濕式空氣氧化法技術(shù)最為成熟，并在國(guó)內(nèi)外石化廠實(shí)現(xiàn)了工業(yè)應(yīng)用，但是該技術(shù)需在高溫和高壓條件下進(jìn)行，對(duì)反應(yīng)器(耐高溫、高壓和防腐蝕)要求較高，故設(shè)備投資大，且運(yùn)行費(fèi)用較高，如廢堿液成分復(fù)雜還容易造成設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不正常。因此鑒于我國(guó)石化行業(yè)總體技術(shù)水平比國(guó)外先進(jìn)水平略低，乙烯廢堿液成分更復(fù)雜，處理上更麻煩，因此在充分利用現(xiàn)行構(gòu)筑物的基礎(chǔ)上，利用生化技術(shù)處理乙烯廢堿液，實(shí)現(xiàn)降低成本及達(dá)標(biāo)排放是最適合我國(guó)目前國(guó)情的技術(shù)。