石油化学排水処理ソリューション

1．排水の発生源、代表的な汚染物質および水質特性

石油化学排水は、原油精製、蒸気クラッキング、水素添加処理、重合、石油製品の仕上げ、設備洗浄、冷却塔ブローダウン、工場内の洗浄作業など、生産工程全体で発生します。対象となる産業分野は、石油精製、石油化学合成、合成繊維製造など多岐にわたります。

その性質に基づき、石油化学排水はおおむね以下の4種類に分類されます：油性排水、化学有機排水、酸性・アルカリ性排水、高塩分濃縮排水。

典型的な汚染物質には、浮遊油、乳化油、溶解性炭化水素、石油系炭化水素、BTEX類（ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン）、硫化物、揮発性フェノール、アンモニア態窒素（NH₃-N）、全リン（TP）、および各種無機塩類が含まれます。排水の水質は、生産条件の変動により大きく変動しやすく、ショック負荷が高くなることがよくあります。

総じて、石油化学排水は、油分含量が高く、有機汚染物質が複雑で、生物分解性が不安定であり、腐食性が強く、スケール付着が著しく、悪臭を伴うという特徴があります。特に、安定した乳化油および難分解性の高分子有機化合物は、従来の処理技術では除去が極めて困難であり、排水処理および水の再利用は、石油化学産業が直面する最大の環境課題の一つとなっています。

2．お客様が直面する主な課題

石油化学製品の生産は、高度に複雑なプロセスを伴う連続運転であり、排水の成分は頻繁に変化します。特に課題となるのは、乳化油および複雑な有機汚染物質の除去効率が不安定になることで、これにより放流水中のCODや油分濃度が容易に規制値を超えることになり、環境法令順守リスクが高まります。

油分、硫化物などの有毒物質は、生物処理に用いる微生物の活動を阻害し、処理効率の低下やシステムの不安定運転を招きます。また、油による膜の目詰まりやコロイド状汚染物質は、膜の汚濁、配管の閉塞、腐食、スケール付着を加速させ、保守点検のための停止が頻発し、運用コストが増大します。

従来の標準化された処理システムは、油汚染および腐食に対する耐性が十分ではなく、石油化学プラントの過酷な運転条件には適合しません。さらに、敷地の制約や頻繁な処理能力増強の要請により、従来の土木工事型排水処理施設の改修は困難であり、小型・モジュール式・完全カスタマイズ型の排水処理システムへの需要が高まっています。

3．処理プロセスおよび主要機器の構成

当社のソリューションは、統合型石油化学排水の特性に応じて、以下のカスタマイズ処理プロセスを採用しています。

分別集水・均質調整 → 油分離・溶気浮上（DAF） → 高度酸化 → 生物処理 → 高度ろ過 → 膜分離による水再利用

異なる排水をそれぞれ別々に集め、流量および汚染物質の急激な変動（ショックロード）を抑えるため均質化処理します。遊離油、乳化油および浮遊固形物は、重力式油水分離に続いて高効率溶解空気浮上法（DAF）により効率的に除去されます。

次に、触媒を用いた高度酸化処理（AOP）により、難分解性有機化合物を分解し、生分解性を向上させます。統合型の嫌気性／好気性処理（A/O）と膜分離活性汚泥法（MBR）を組み合わせた生物処理システムにより、COD、アンモニア態窒素、フェノール類などの有機汚染物質を効果的に除去します。

最後に、超濾過膜（UF）と耐汚染性逆浸透膜（RO）を組み合わせた高度浄化処理により、冷却塔補給水や設備洗浄用水など、各種産業再利用用途に適した高品質再生水を生成します。

主要な装置には以下が含まれます：

• 自動油水分离装置
• 高効率溶解空気浮上装置（DAF）
• 触媒式高度酸化反応装置
• 生物処理装置（A/O＋MBR）
• 耐汚染性膜ろ過装置（UFおよびRO）
• スマートな薬品自動投与システム
• オンライン水質モニタリング機器
• 完全自動化PLC制御システム

4．ソリューションのメリット

当社のソリューションは、石油化学系廃水処理という厳しい環境条件に特化して設計されており、油分、複雑な有機汚染物質、重金属を効率的に除去し、放流基準および水の再利用基準を常に満たします。

廃水の特性、腐食レベル、工場内の設置可能スペース、生産能力に応じて、機器の構成をカスタマイズできます。強化された耐腐食構造、目詰まり防止型の水理設計、連続運転が可能なコンパクトなモジュール式設備を提供しています。

すべての主要機械装置、電気制御システムおよび水処理部品は、CE規格、UL規格、ISO規格への適合認証を取得しており、国際的な安全・品質要件への完全な適合を保証します。

統合処理プロセスにより、水圧ショックおよび汚染物質のショック負荷に対して優れた耐性を発揮し、生物学的処理系の故障や膜の目詰まりを効果的に防止します。再利用率90％を超える水のリユースが可能で、淡水の消費量および有害廃棄物処理コストを大幅に削減できます。

モジュール式設計、コンパクトな設置面積、柔軟なスケーラビリティ、および完全自動化されたスマート運転を備えており、長期的な生産拡張および安定したプラント運転に最適です。

5．実績および関連資料

大規模な石油精製・石油化学施設向けに、多数の石油化学系廃水処理プロジェクトを成功裏に完了しています。

代表的なプロジェクトとして、処理能力1,800 m³／日を有する大規模石油化学工業団地向けに、廃水処理と再生水利用を一体化したシステムを導入しました。このシステムは、製油および石油化学製造工程から排出される混合廃水を効果的に処理し、油分過多、CODの変動、膜の目詰まりといった課題を根本的に解決しました。本プロジェクトは年間を通じて安定稼働しており、環境規制適合性の検収試験を初回で合格しています。

添付資料には以下が含まれます：

• 石油化学系廃水処理プロセスに関する独自特許
• 装置全体に対するCE認証、UL認証、ISO認証
• 第三者機関による水質検査報告書
• 工事完了および運転開始証明書
• 主要な石油化学産業プロジェクトにおける実績参考資料

6．サービス範囲およびプロジェクト実施プロセス

当社は、石油化学系廃水処理向けに、エンジニアリング・調達・建設（EPC）を含む包括的なターンキーソリューションを提供しています。具体的には以下をカバーします：

• 現地調査および排水サンプリング
• 水質分析および実験室試験
• 乳製品工場の実情に応じたプロセス設計およびシステム設計
• カスタム機器製造
• 設置、据付、試運転
• 運用・保守（O&M）サービス
• 既存システムのアップグレードおよび改造
• 膜材、薬品、交換部品の生涯供給

標準プロジェクトフロー

• 現地調査、排水サンプリング、および実験室による水質分析
• プラントの運転条件に基づいた、カスタマイズされた処理プロセス・機器構成・商業提案の策定
• 契約締結後の機器製造および現場工事
• 機器の設置・据付・統合システムの試運転・性能最適化（法令順守達成まで）
• 環境認証検査への対応支援およびオペレーター向け技術指導
• 長期的な予防保全、システムアップグレード、および包括的な技術サポート