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含油废水的10种处理工(gōng)艺!

2023.05.30 11:26 2299次

一、含油废(fèi)水(shuǐ)的(de)定义

 

含(hán)油废水是指:含(hán)有脂(脂肪酸、皂类(lèi)、脂肪、蜡等)及(jí)各种油类(矿(kuàng)物油、动植物油)的废(fèi)水。含油废水的特点是COD、BOD高,有一定的气味和(hé)色度、易燃、易氧化分解,一般比水轻、难溶(róng)于水,含油废(fèi)水是一种量大面广(guǎng)且危(wēi)害严(yán)重的工业废(fèi)水,其(qí)污染(rǎn)主要表(biǎo)现在以下几个方面:

 

1、恶化水质、危(wēi)害水产资源;

2、危害人体健康;

3、污染大气(qì);

4、影响农(nóng)作(zuò)物生产;

5、影响自然景观;

6、影响洁(jié)净(jìng)的自然水源。

 

鉴于含油废水的污染性,我国规(guī)定含(hán)油废水(shuǐ)最(zuì)高允(yǔn)许排放浓度为1mg/L。

 

二、油在水中的存在形式

 

1、悬浮油:粒(lì)度(dù)≥100μm,静置后能较快上(shàng)浮,以连续(xù)相的油膜漂浮在水面上;

 

2、分散油:粒度为(wéi)10-100μm,悬浮、弥散在水箱中,在足够时间静置或外力的作用,可凝聚成较大的油(yóu)滴上浮到水面,也(yě)可能(néng)进一步变小(xiǎo),转化成乳化油(yóu);

 

3、乳化油:粒度(dù)为0.1-10μm(极微(wēi)细(xì)的油滴),由(yóu)于油(yóu)-水界面有表(biǎo)面活性剂的影响,以水包(bāo)油的形式稳定地分散在水(shuǐ)中,单纯用静(jìng)置的方法很(hěn)难实现油(yóu)水分离。

 

一般的含油废(fèi)水中,上述3种油不一定(dìng)都会存在,但是在代表(biǎo)性行(háng)业,例如电镀废(fèi)水中则都存在,油脂(zhī)浓度一般在300-500mg/L,其中乳化油所占比例最大。

 

对于含油废水的处理方法,总结起来有以下10种常见方法:

 

1、沉降分离法

 

沉降(jiàng)分离(lí)法是(shì)利用油水两相的(de)密(mì)度(dù)差及油和水的不相溶性进行分离的,属一(yī)级处理。沉降分离在(zài)隔油池中进行(háng),常见的有平(píng)流式、平行板式、波(bō)纹板式等(děng)型式。平流式隔油池的设计(jì)主要(yào)基于斯托克斯公式,由公式可求得一定(dìng)表面积的(de)隔油池所能(néng)除去的最小油(yóu)滴(dī)直径。隔油池水流状态对除油能力和效果也(yě)有很(hěn)大影(yǐng)响(xiǎng),最好的水流状态(tài)是层流状态(tài),它有利于油(yóu)滴的上(shàng)升和固相的(de)沉降(jiàng)。

 

2、粗粒(lì)化法

 

利用(yòng)油水(shuǐ)两相对聚结材(cái)料亲和力(lì)的不同(tóng)来进行(háng)分离。含油废(fèi)水通过粗粒化(huà)材料(liào)时,其中细小(xiǎo)的油滴聚结成较(jiào)大的油粒,从而加大(dà)上浮(fú)速度(dù),属二级(jí)处理。

 

粗粒化法(fǎ)是(shì)将材料(liào)填充于(yú)粗粒化装置中,当废(fèi)水通(tōng)过时可以(yǐ)去除其(qí)中的分(fèn)散油。该技术关键是粗粒化材料,材料的形状主要有纤维状(zhuàng)和颗粒。常用的亲水性材料是在聚(jù)酰胺、聚乙烯醇、维尼纶(lún)等纤维内引入酸基(磺酸基、磷酸基等)和盐类(lèi),亲油性材(cái)料主要有蜡状球,聚烯系或聚(jù)苯乙烯系球体或(huò)发(fā)泡(pào)体,聚氨酯发泡体等(děng),有学(xué)者认为(wéi)其接触角小(xiǎo)于7°为好。

 

通(tōng)过污水在粗粒化前(qián)后(hòu)油(yóu)珠粒径分布的变化来(lái)判定除油效果及(jí)工(gōng)艺可行性,主要评价(jià)指标为油(yóu)的去除率及出(chū)水含油。

 

粗粒化法无需(xū)外加化学试剂,无二次污染,设备占地面积小,基建费用较(jiào)低。

 

但用此法处理含油(yóu)废(fèi)水要求进口浓度较(jiào)低(dī),因此(cǐ)进入设备前的含(hán)油(yóu)废(fèi)水必须经预处理,否则(zé)出水油浓(nóng)度(dù)较(jiào)高(一(yī)般高(gāo)于10mg/L),常需再(zài)进(jìn)行深度处理。

 

3、过(guò)滤法

 

利用颗粒介质滤床(chuáng)的(de)截留及(jí)惯性碰(pèng)撞、筛分、表面黏附、聚(jù)并等机理(lǐ),去除水中油份(fèn),一般用于二级处理或深度处理。常见(jiàn)的颗粒介质滤料有石英砂、无(wú)烟煤、玻璃纤(xiān)维、高分子聚合物(wù)等。

 

对某(mǒu)机车厂含油废(fèi)水(shuǐ)先经(jīng)隔油(yóu)、混凝沉淀、再经过滤,出水各项指标(biāo)均达排放标准,油去(qù)除率可达95%,完全可用于有(yǒu)关生产车(chē)间。

 

过滤法(fǎ)设备简(jiǎn)单、操作方便,投资费用(yòng)低。但随运行时(shí)间(jiān)的增(zēng)加,压力下降逐渐增大,需经常进(jìn)行反冲洗,以(yǐ)保证正常运行。

 

4、膜(mó)分离法

 

膜分离法是S.Sourirajan所(suǒ)开拓,并在近20多年来迅速发展起来的分(fèn)离技术。

 

膜(mó)分(fèn)离法(fǎ)处理含油(yóu)废水是利用多孔薄膜为分离介质(zhì),截留含(hán)油废水中的油及表面活性剂而使水分子通过(guò),达(dá)到油水分离目的。膜分离技术(shù)的关键是(shì)膜和组件的选(xuǎn)择。

 

膜材(cái)料(liào)可分为髙分子膜(mó)和无机(jī)膜,常用的高分子膜有醋酸纤(xiān)维膜(mó)、聚(jù)砜膜、聚丙(bǐng)烯膜、聚(jù)偏氟乙烯膜(mó)等(děng);常(cháng)用(yòng)的无(wú)机膜(mó)材料(liào)有氧化(huà)铝(lǚ)、氧(yǎng)化锆、氧化钛等。按孔径(jìng)大小又(yòu)可分(fèn)微(wēi)滤、超滤、反渗(shèn)透(tòu)等。最适合(hé)于排放要求高、处理(lǐ)量不大的(de)含油废水。

 

5、浮选(xuǎn)法

 

浮选法是利用油珠粘附于水中的微(wēi)气泡后(hòu)使浮力增(zēng)大(dà)而浮上分离,主要用来处理含油废水(shuǐ)中靠(kào)重力分离自然上浮(fú)难以(yǐ)去除的(de)分散油、乳(rǔ)化油和细(xì)小(xiǎo)的悬浮固体物(wù)(要投放(fàng)无机或有(yǒu)机的絮凝剂)。

 

由于空气微泡(pào)由(yóu)非极性分子组(zǔ)成,能与水性的油结(jié)合在一(yī)起,带着油滴一起上升(shēng),上(shàng)浮速度可提高近(jìn)千(qiān)倍,所以油水分(fèn)离效率很髙。根(gēn)据产(chǎn)生气泡的方式不同,又(yòu)可分为加压溶气浮选(xuǎn)法、叶轮浮选法和曝气浮选法。

 

为提高浮选(xuǎn)效果,可再向废水中加入无机(jī)或有机(jī)高分子絮凝(níng)剂,即为絮凝浮选法,则对油水分离的效果还会提(tí)高。目前(qián)该法已被广泛应用于油田(tián)废水石油化工废(fèi)水(shuǐ)、食(shí)品(pǐn)油生产废水等(děng)的处理(lǐ)、工艺较为成(chéng)熟。

 

6、吸附法

 

吸(xī)附(fù)法是利用(yòng)多(duō)孔(kǒng)固体吸附(fù)剂对含油废水中的溶解油及其它溶解性(xìng)有机物进行表面吸附。常用的吸附剂有活性炭,活性炭(tàn)不仅(jǐn)对油有很(hěn)好(hǎo)的吸附性能,而且能同时有效地吸附废水中的其它(tā)有机物,但吸(xī)附容量有限(对(duì)油一般为30—80mg/g),且成(chéng)本高(gāo),再生困难,限制(zhì)了它(tā)的应用(yòng)。

 

经吸附法处理后出(chū)水油含量可在5mg/L以下,因此吸附法(fǎ)一般只用于含油废水的深度处理。徐根良等(děng)对拆船厂含油废(fèi)水进行处理,出(chū)水油(yóu)含量在5mg/L以下(xià),多数(shù)在(zài)1mg/L以下。所用吸附剂为改性膨润土、磺化煤、废旧(jiù)活性炭、碎焦炭(tàn)、有机(jī)纤维等易得(dé)原料。

 

7、凝聚(jù)法(fǎ)

 

凝聚法是向废水中投(tóu)加一定(dìng)比例的絮(xù)凝剂,在废水中生成亲油性的(de)絮状物,使微水(shuǐ)油滴吸附于其上,然(rán)后用沉降(jiàng)或(huò)气浮的方法将油分去除。

 

常用的有(yǒu)硫(liú)酸铝、硫酸亚铁、三氯(lǜ)化铁、聚(jù)合氯化铝、聚合氯化铝等无(wú)机絮(xù)凝剂(jì)和聚丙烯酰胺(àn)、丙烯(xī)酰胺等有机絮凝剂,不(bú)同絮凝剂的PH值使用范围不(bú)同。

 

为加强絮凝效果,往往两个(gè)絮(xù)凝剂复(fù)合使用。此(cǐ)法投药量大,排渣量(liàng)大(dà),适用于处理(lǐ)废(fèi)水量(liàng)很大,而含油量较少的乳物油(yóu)或其它细小悬浮物。

 

8、盐析法

 

盐析(xī)法是向(xiàng)废水中投加(jiā)无机盐(yán)类(lèi)电解质。电(diàn)解(jiě)质把油(yóu)珠扩(kuò)散层的阳离子全部被赶到了(le)吸附层中(zhōng),导致双电层破(pò)坏,油珠(zhū)则变成中性,油珠间(jiān)吸引力恢复而相互聚并,从而(ér)达(dá)到(dào)破(pò)乳目的。

常用的电解质是(shì)钙、镁、铝的盐类,它既可(kě)中和(hé)电(diàn)荷(hé)又可转换表(biǎo)面(miàn)活性(xìng)剂性质,使处(chù)理效果提高。盐析法投盐量一般在1%-5%之间,经盐析法处理后(hòu),出水(shuǐ)油的含量一般大于10mg/L。但该(gāi)法聚析速度慢,沉降分离(lí)时间长,设备占地(dì)面积大,而且对由表面(miàn)活性(xìng)剂稳定的含油乳状液的处理效果不好。

 

9、电(diàn)解法

 

电解法包括(kuò)电解(jiě)凝聚吸附(fù)法(fǎ)和电解浮(fú)上法。电解凝聚(jù)吸附(fù)是利用溶(róng)解性(xìng)电极电解乳化油废水。从溶解性(xìng)阳极(jí)(Fe或Al)溶解出金属离子,金属离子(zǐ)发生水解作用(yòng)生成(chéng)氢(qīng)氧化物吸附、凝聚乳化油和(hé)溶解油,然后沉降(jiàng)除去油分。

 

此法主要适用(yòng)于机加(jiā)工工业中冷却润滑液在化学絮凝(níng)后的二级处理。电解凝聚吸附法具有占地面积小、操作简单(dān)、处(chù)理效果好、浮渣量相对较少等(děng)优点,但它(tā)存在阳极金属消耗量大、需大量盐类作辅助药剂、耗(hào)电量高、运行费用较高等缺点,此外,对存在的(de)阳极钝化问题虽(suī)研究(jiū)较多,但仍未根(gēn)本解决。

 

10、生物化学法

 

生物化(huà)学法去除水中溶解油(yóu)的效果很好,但是不能去(qù)除分散油和悬浮油,一旦(dàn)系统中进入了后两者油,会对整个生化(huà)系统带来很大(dà)的(de)冲击(jī),所以应用生化(huà)法处理含油废(fèi)水时,一定要做好(hǎo)预处理工(gōng)作,把水中的悬浮油和分散油去掉后。

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