石化行業油水混合物分離和資源化利用研究獲進展

　　石化行業產生的含油污水具有乳化程度高、成分復雜、化學需氧量（COD）和固體懸浮物含量高等特點，如何將其妥善處理并實現資源化利用一直是行業痛點。目前常采用藥劑絮凝-氣浮法處理此類污水，該工藝相對成熟但需持續添加化學藥劑，導致運行成本高，且油-水混合物中油類以油泥形式產出，造成資源浪費。開發綠色和低成本的新型分離技術，對于實現含油污水高效分離和資源化利用至關重要，這在實際應用中也有迫切需求。

　　中國科學院新疆理化技術研究所分離材料與技術團隊致力于油-水分離材料的制備及其應用研究，提出聚集誘導破乳技術（Aggregation-induced demulsification，AID）實現油-水混合物分離的新方法。在此基礎上，科研團隊與相關單位合作，利用自行研發的油-水分離材料制備成標準組件，并采用分離材料梯度配置-分離組件多級串聯的方案（圖1），開展AID技術用于石化行業高度乳化油-水混合物的分離研究。長時間連續運行結果表明：在含油污水COD波動情況下（3000-12450 mg/L），經AID分離反應器處理后最終出水平均COD為329 mg/L，COD去除效率高達93.5%，并實現乳化油-水混合物中重質和輕質油類的回收。科研人員進一步探究了進水COD濃度對去除效率的影響，發現相鄰AID反應器之間對乳化油的分離存在協同作用，而分離反應器的壓降和其流量之間存在線性關系（圖2），據此優化了整個分離系統的防污堵和去除固體懸浮物的設計方案。此外，研究還考察了AID系統中油-水分離材料對環境的耐受性，結果表明在現場經九個月使用后，材料的力學和表面潤濕特性仍保持原有性能的80%以上。AID技術與傳統的絮凝-氣浮工藝相比，具有結構簡單、耐沖擊能力強、可有效回收油品等優勢，并通過零化學品消耗和純物理分離方式，為含油污水的處理提供了更清潔、低成本、環境友好的替代方案。

　　該工作是AID技術在石化行業含油污水分離領域的首次規模化應用，驗證了相關材料和技術在實際應用場景下的有效性和穩定性，將有助于石油石化領域含油污水的深度處理和資源化利用。近日，相關研究成果發表在Journal of Cleaner Production上。研究工作得到中科院、新疆高層次人才引進計劃等的支持。