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    含油废水的10种处理工艺!

    2023.05.30 11:26 2310次

    一、含油废水的定义

     

    含油(yóu)废(fèi)水是指:含有脂(zhī)(脂肪酸、皂类、脂肪、蜡等)及各种油类(矿物油、动(dòng)植物(wù)油(yóu))的废水(shuǐ)。含油废水的特点是(shì)COD、BOD高,有一定的气味(wèi)和色度、易燃、易氧(yǎng)化(huà)分(fèn)解,一般(bān)比水轻、难溶于(yú)水,含油废水是一(yī)种量大(dà)面广且危害严重的工(gōng)业废水,其污染主要表现在以下几个(gè)方面(miàn):

     

    1、恶化水(shuǐ)质、危害水(shuǐ)产资源;

    2、危害人体健康;

    3、污染大气;

    4、影响农作(zuò)物生产(chǎn);

    5、影响(xiǎng)自(zì)然景观;

    6、影响洁(jié)净的自(zì)然水源(yuán)。

     

    鉴于含油废水的(de)污染性,我国规定含油废水最高允(yǔn)许(xǔ)排放浓度为1mg/L。

     

    二、油在水中(zhōng)的存在形式

     

    1、悬浮油:粒度≥100μm,静置后(hòu)能较快上浮,以连续相的油膜漂(piāo)浮在水面上;

     

    2、分散油:粒(lì)度为10-100μm,悬浮、弥散(sàn)在水箱中,在足够时间静置或(huò)外力的(de)作用,可凝聚(jù)成较大的油滴上(shàng)浮到水面,也可能进一步变(biàn)小,转化(huà)成乳化油;

     

    3、乳化油(yóu):粒度(dù)为0.1-10μm(极微细的油(yóu)滴),由于(yú)油-水界面有表面活性(xìng)剂的影响(xiǎng),以水包油的形式(shì)稳定地(dì)分(fèn)散在水中,单纯用静置的方法(fǎ)很难实现油(yóu)水(shuǐ)分(fèn)离。

     

    一般(bān)的含油废(fèi)水(shuǐ)中,上述(shù)3种油不一定都会存在,但是在代表性行(háng)业,例如电镀废水(shuǐ)中则都存(cún)在,油脂浓度一般在(zài)300-500mg/L,其中乳化油所占比(bǐ)例最大。

     

    对于(yú)含油废水的(de)处(chù)理方法,总结起(qǐ)来(lái)有以(yǐ)下10种常见方法:

     

    1、沉降分离法

     

    沉降分离法是利用油水(shuǐ)两(liǎng)相的密(mì)度(dù)差及油和水的不相溶性进行分离(lí)的,属一级处理。沉降(jiàng)分离在隔油池中进行,常见的有(yǒu)平流式、平行板式(shì)、波纹板式等型(xíng)式。平流(liú)式隔油池的设计主(zhǔ)要基于(yú)斯托克斯公式,由公式可(kě)求得(dé)一定表面积的隔油池所能除去的最小油(yóu)滴直径。隔油(yóu)池(chí)水流状态对除(chú)油能(néng)力和效果也有很(hěn)大影响,最好的水流状态是层流状态,它有利于油(yóu)滴的上升和固相的(de)沉降。

     

    2、粗粒(lì)化法

     

    利用油水两相对聚结(jié)材料亲(qīn)和力(lì)的不(bú)同来进行(háng)分(fèn)离。含油废水通过粗粒(lì)化(huà)材料时,其中细小的油滴聚结成较大的油粒,从(cóng)而加大上浮速度,属二级处理。

     

    粗(cū)粒化法是将(jiāng)材料填充于粗粒化装置中,当废水(shuǐ)通过时可以(yǐ)去除其(qí)中(zhōng)的分散油。该技术关键是粗(cū)粒化材料,材料的形状主要有纤维状和颗粒。常(cháng)用的亲水性材料是在聚酰胺、聚乙烯醇(chún)、维尼纶(lún)等纤维内引入酸基(磺(huáng)酸基、磷酸基等)和盐类,亲油性材料主要有蜡状球,聚烯系或聚(jù)苯(běn)乙烯(xī)系(xì)球体或发泡体,聚氨酯发泡体(tǐ)等,有学者认为其接触角小于7°为好。

     

    通过污水(shuǐ)在粗(cū)粒化前后油珠粒径(jìng)分布的变(biàn)化来判(pàn)定除(chú)油效果及工艺可行性,主要评价指标为油的去除率及(jí)出水含油。

     

    粗粒化法无需外加化学试(shì)剂(jì),无二次污染,设(shè)备(bèi)占地面积小,基建费(fèi)用较(jiào)低。

     

    但用(yòng)此(cǐ)法处理含油废水要求进口浓度较(jiào)低(dī),因此进入(rù)设备(bèi)前的(de)含油废水(shuǐ)必须经预处理,否(fǒu)则出水(shuǐ)油(yóu)浓(nóng)度较高(gāo)(一般高于10mg/L),常需再进行深度处(chù)理。

     

    3、过滤法

     

    利用颗粒介质滤床的截留及惯性碰(pèng)撞(zhuàng)、筛分、表面黏附、聚(jù)并(bìng)等机理,去(qù)除水中油(yóu)份,一般用于二级处理或(huò)深度(dù)处理(lǐ)。常见的颗粒介质滤(lǜ)料有石英砂、无烟煤、玻(bō)璃纤维、高(gāo)分子聚合物(wù)等。

     

    对某(mǒu)机车(chē)厂含油废水先经隔油、混凝(níng)沉淀(diàn)、再经过滤,出(chū)水各(gè)项指标(biāo)均达排放标准,油去除率可(kě)达95%,完全可用于有关生产车(chē)间。

     

    过滤(lǜ)法设备简(jiǎn)单(dān)、操作方便,投资(zī)费用低。但随运行(háng)时间(jiān)的(de)增加(jiā),压(yā)力下降(jiàng)逐渐(jiàn)增大,需经常进行反(fǎn)冲(chōng)洗,以保证正常运行。

     

    4、膜分离法

     

    膜分离法是S.Sourirajan所开拓,并在近20多年来迅速发展(zhǎn)起来的分离技术(shù)。

     

    膜分离法处理(lǐ)含油废水是(shì)利用多孔薄膜为分离(lí)介质,截留含油废水中的油及表面活性剂而使水分子(zǐ)通(tōng)过,达到油水分(fèn)离目的。膜分离技(jì)术的关键是膜和组件(jiàn)的选择。

     

    膜材(cái)料可分(fèn)为髙(gāo)分子(zǐ)膜和(hé)无机膜(mó),常用的高分子膜(mó)有(yǒu)醋(cù)酸纤维膜、聚砜(fēng)膜(mó)、聚丙(bǐng)烯膜(mó)、聚(jù)偏氟乙烯膜等;常用的无机(jī)膜材料(liào)有(yǒu)氧化铝、氧化锆、氧化钛等。按(àn)孔径大小又可(kě)分微滤(lǜ)、超滤(lǜ)、反渗(shèn)透等。最适合于排(pái)放要求(qiú)高(gāo)、处理量不大的含油废水。

     

    5、浮选法

     

    浮选法是(shì)利用油珠粘附(fù)于水中的(de)微气(qì)泡后使浮力增大而(ér)浮上分离,主要(yào)用来处(chù)理含油废水中靠重力(lì)分离自(zì)然上浮难以去除的分散(sàn)油、乳(rǔ)化油和细小的(de)悬浮固(gù)体物(要投放无机或有机的絮凝剂(jì))。

     

    由于空气微泡由非(fēi)极性分子组成,能与水性的油结合在一起,带着油(yóu)滴(dī)一起(qǐ)上升,上浮(fú)速度可提(tí)高近千倍,所以油水(shuǐ)分(fèn)离效率很髙。根据产生气泡(pào)的(de)方式不同,又可分为(wéi)加(jiā)压(yā)溶气浮选法、叶轮浮选法和曝气(qì)浮选法(fǎ)。

     

    为提(tí)高浮选效果(guǒ),可再向废水中加(jiā)入无机或有机高分子絮(xù)凝剂,即为絮凝浮选法,则对油水分离的效果还会(huì)提高。目前该法已被广(guǎng)泛应用于油田废水石油化(huà)工废水、食(shí)品油生产废水等的(de)处理、工艺较为成熟。

     

    6、吸附法(fǎ)

     

    吸附法是利用多孔固体(tǐ)吸附剂对含油废水中的溶解(jiě)油及其它溶解(jiě)性有(yǒu)机物进行表面吸附。常用的吸附剂有活(huó)性(xìng)炭(tàn),活性炭不仅对(duì)油(yóu)有很好的吸(xī)附(fù)性能(néng),而且能(néng)同时有效地(dì)吸附废水中的(de)其它有机物,但吸附容量有限(xiàn)(对油(yóu)一般为(wéi)30—80mg/g),且成本高,再生(shēng)困难,限制了它的应用。

     

    经吸(xī)附(fù)法处(chù)理后出水油含量可(kě)在(zài)5mg/L以下,因此(cǐ)吸附法一(yī)般只用(yòng)于含油废(fèi)水的深度处理。徐根良等对拆船(chuán)厂含油废水进行(háng)处理,出水油含量在5mg/L以下(xià),多数在1mg/L以下。所(suǒ)用吸附剂为改性膨润土、磺化煤、废旧活性炭、碎焦炭、有机(jī)纤维等(děng)易得原料。

     

    7、凝聚法(fǎ)

     

    凝聚法是向废水中(zhōng)投加一定比例的絮凝剂(jì),在废水中生成亲油性的絮(xù)状物,使微水油滴吸附于(yú)其上,然后用沉(chén)降或气(qì)浮的(de)方(fāng)法将油分去除。

     

    常(cháng)用的(de)有硫酸铝、硫酸亚铁、三氯化铁、聚(jù)合氯化铝、聚合(hé)氯化(huà)铝(lǚ)等无机絮凝剂和聚丙(bǐng)烯酰胺、丙烯酰胺等有机(jī)絮凝剂,不同(tóng)絮凝剂的(de)PH值使(shǐ)用范围不同。

     

    为加强絮凝效果,往往两个絮凝(níng)剂复合使用。此法(fǎ)投(tóu)药量大,排渣量大,适用于处理废水量很大,而含(hán)油(yóu)量较少的(de)乳物油(yóu)或(huò)其它细小悬浮物。

     

    8、盐析法

     

    盐析法是(shì)向废水中投加无机盐类电解质。电解质(zhì)把油(yóu)珠扩散层的(de)阳离子全部被赶到了(le)吸(xī)附层中,导致双电(diàn)层(céng)破坏,油珠则(zé)变成中性,油珠间吸引力恢复(fù)而(ér)相互聚并,从(cóng)而达到破乳目的。

    常用的电解质是钙、镁(měi)、铝的(de)盐(yán)类,它(tā)既可中和电(diàn)荷又可转(zhuǎn)换表面活性剂性质,使(shǐ)处理效果提(tí)高。盐析法投(tóu)盐量一般在(zài)1%-5%之间(jiān),经盐析法处理后,出(chū)水油的含(hán)量一般(bān)大于10mg/L。但该法(fǎ)聚析速度慢,沉降分离时间长,设备占地(dì)面积大,而(ér)且对由表面(miàn)活(huó)性剂稳定的含油乳状(zhuàng)液的处理(lǐ)效果不好。

     

    9、电解法

     

    电解法包括电(diàn)解凝聚吸附法和电解(jiě)浮上法(fǎ)。电解凝聚吸附是利用溶解性(xìng)电极电解乳化油废水。从溶解性阳极(Fe或Al)溶解出金属离子,金(jīn)属(shǔ)离子发生水(shuǐ)解作用生成氢氧化物吸附、凝聚乳化油和溶解油,然(rán)后(hòu)沉(chén)降除去(qù)油分。

     

    此法主要适用于机加工工业中冷却润滑(huá)液在化学絮凝后的二级处理。电解凝聚吸附法具有占地面积小、操作简单(dān)、处理效果好、浮渣(zhā)量相对较少等优点,但它存在阳极金属消耗量大、需(xū)大量盐类作(zuò)辅助药剂、耗电量(liàng)高、运行费用(yòng)较高(gāo)等缺点(diǎn),此外,对存在(zài)的阳极钝化问题虽(suī)研(yán)究较多(duō),但仍(réng)未根本解决。

     

    10、生物化学法(fǎ)

     

    生物(wù)化学法去除水中溶解油的效果(guǒ)很好(hǎo),但是不(bú)能去除(chú)分散油和悬浮油(yóu),一旦系(xì)统中进(jìn)入了后两者油,会(huì)对整个生化系统带来很大的冲击,所以应用生化法处(chù)理含油废水时(shí),一定要做好预处理(lǐ)工作,把水中的悬浮(fú)油和分(fèn)散油去掉后。

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