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重油是世界石油资源的重要组成部分,其开采量随着世界经济的发展而逐年增多,因此,重油加工污水的水量及比例也将快速增长。重油加工污水组成复杂,有机污染物尤其是极性有机污染物浓度高,传统质谱方法难以全面剖析其组成特性。本文以中国石油辽河石化分公司劣质重油加工污水为样本,全面剖析劣质重油加工污水中有机污染物组成,其结果可作为污水处理机理与工艺优化研究的理论依据,主要包括以下研究成果: 污水中有机污染物分析方法体系的建章:常规污染物指标以长期监测为主;非极性至弱极性有机污染物分析采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用方法;极性有机污染物分析采用傅里叶变换离子回旋共振质谱仪(FI-ICR MS)方法。污水样本分别选取劣质重油加工高浓度含油污水、污水处理场生化全流程的进出水。 高浓度含油污水分析结果表明:CODCr、氨氮、油含量、挥发酚的含量比较突出,污染物主要为烷烃类、酯类、苯酚类、苯系物、多环芳烃类、卤代烃类、含氮化合物等物质;极性有机污染物的质荷比主要分布于200-400Da,主要包括Ox、NxOx、OxSx、NxOxSx、Nx和NxSx六种主要杂原子类型污染物,通过DBE值可知污水中含有大量单环、多环、杂环类物质,这些大分子量物质来源于重油的胶质、沥青质等组分。 污水场生化全流程水质分析结果表明:二级浮选过后,污水中油含量明显减小,苯系物和酚类物质数量较多,极性污染物以Ox类型为主;一级水解酸化后,污染物数量增多且酮类、醇类物质含量高;CAST之后,氨氮值降低,NxOx系列污染物数量明显减少且相对丰度降低,有机酸数量增加来源于芳香烃降解;污水经生化单元处理后污染物DBE值减小且数量最少,包括少量烷烃类、有机酸类物质。综上所述,劣质重油加工污水经生化处理后污染物结构发生很大变化,DBE值减小表明大分子物质逐步被降解成小分子物质,生物毒性降低。