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    含油废水的10种处理工艺!

    2023.05.30 11:26 2291次

    一、含油废(fèi)水(shuǐ)的定义

     

    含油废水(shuǐ)是指(zhǐ):含有脂(脂肪酸、皂类(lèi)、脂(zhī)肪、蜡等(děng))及各(gè)种油类(矿物油、动植物油(yóu))的废(fèi)水。含(hán)油(yóu)废水的(de)特(tè)点是COD、BOD高,有一定的气味和色(sè)度(dù)、易燃、易氧化分(fèn)解,一般比水轻、难溶(róng)于水,含油废水是一种量大面广且危害严重的工业废水,其污(wū)染主(zhǔ)要表现在以下几(jǐ)个(gè)方面:

     

    1、恶(è)化(huà)水质、危害水产资源(yuán);

    2、危害(hài)人(rén)体健康;

    3、污染大气;

    4、影响农作物生产;

    5、影响自(zì)然景观;

    6、影响洁净的自然水源。

     

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

     

    二、油在水中(zhōng)的存在(zài)形(xíng)式

     

    1、悬浮油:粒度≥100μm,静置后能较(jiào)快上浮,以连续相的(de)油膜漂浮(fú)在水面上;

     

    2、分散(sàn)油:粒度(dù)为(wéi)10-100μm,悬浮、弥(mí)散在水箱(xiāng)中,在足够时间静置或外力的(de)作用,可(kě)凝聚成较大的油(yóu)滴上浮(fú)到水面,也(yě)可能进一(yī)步变小,转化成乳化油(yóu);

     

    3、乳化(huà)油:粒度为0.1-10μm(极微细的油滴),由(yóu)于油(yóu)-水(shuǐ)界面有表面活(huó)性剂的(de)影响,以水包油(yóu)的(de)形式(shì)稳定地分散在水中(zhōng),单纯用静置的方法(fǎ)很难实现油水分(fèn)离。

     

    一般的含油废水中,上述3种油不(bú)一定都会存(cún)在,但是在代表性(xìng)行业(yè),例如(rú)电(diàn)镀废(fèi)水中(zhōng)则都存在,油脂浓度一般(bān)在300-500mg/L,其中(zhōng)乳化油所(suǒ)占比例最大。

     

    对(duì)于含(hán)油废水的处理(lǐ)方法,总结(jié)起来有(yǒu)以下10种常见方法:

     

    1、沉(chén)降(jiàng)分离法

     

    沉降分离法是利用油(yóu)水两相的密度(dù)差及(jí)油和(hé)水的不相溶性(xìng)进(jìn)行分离的,属一级处理。沉降分离在(zài)隔油池中进行,常见的(de)有(yǒu)平流式、平(píng)行板(bǎn)式、波(bō)纹板(bǎn)式等型(xíng)式。平(píng)流式(shì)隔油池的设计主(zhǔ)要基于斯托(tuō)克斯公式(shì),由公式可求(qiú)得一定(dìng)表面积的隔油池(chí)所能(néng)除去的最(zuì)小(xiǎo)油(yóu)滴直径。隔(gé)油池水(shuǐ)流状(zhuàng)态对除油能(néng)力和效(xiào)果也有很大影(yǐng)响,最好的水流状(zhuàng)态是层(céng)流状态(tài),它有利于油滴的上升和固(gù)相的沉降。

     

    2、粗粒化法

     

    利用(yòng)油(yóu)水(shuǐ)两相对聚(jù)结材(cái)料亲和力的不同来进行分(fèn)离(lí)。含油废水通过粗粒化材料时,其中细(xì)小的油滴(dī)聚(jù)结成较大的油(yóu)粒,从(cóng)而加大(dà)上浮(fú)速度,属二级处理。

     

    粗粒(lì)化(huà)法是将材料填充于粗粒化装置中,当废水(shuǐ)通(tōng)过时可以去除其中的分散油(yóu)。该(gāi)技术关(guān)键是粗粒化材(cái)料,材料的形状主要有纤维状和颗(kē)粒。常用的亲(qīn)水(shuǐ)性材料是在聚酰胺(àn)、聚乙烯醇、维尼纶等纤维内引入(rù)酸基(磺酸基、磷酸(suān)基(jī)等(děng))和盐类,亲(qīn)油(yóu)性材料主要有蜡状球,聚(jù)烯系或聚苯乙烯系球体或发泡体(tǐ),聚氨酯(zhǐ)发泡体等,有学者认为其接触角小于7°为好。

     

    通过污水在粗粒化(huà)前后(hòu)油珠(zhū)粒径分布的变化来判定除(chú)油效果及(jí)工艺可(kě)行性,主要评价指标(biāo)为油的去除率及出水含油。

     

    粗粒(lì)化法无需(xū)外(wài)加化学试剂,无二(èr)次污染,设备(bèi)占地(dì)面积小,基(jī)建费用(yòng)较(jiào)低。

     

    但用(yòng)此法(fǎ)处理含油废水要(yào)求进口浓度较低,因此进入设(shè)备前的含油废水必须经预处(chù)理,否则(zé)出水油浓度较高(一般高(gāo)于10mg/L),常(cháng)需再进行深度处理。

     

    3、过(guò)滤法

     

    利用颗粒介质(zhì)滤(lǜ)床的(de)截(jié)留及惯性(xìng)碰撞、筛分(fèn)、表面黏附(fù)、聚(jù)并等(děng)机理,去除水中油(yóu)份,一般用于(yú)二级处理或深度处理。常见的颗(kē)粒介质滤(lǜ)料有(yǒu)石英砂、无(wú)烟煤(méi)、玻璃纤维、高分子聚合物等(děng)。

     

    对某机车厂含油废水先经隔油、混凝沉淀、再经过滤(lǜ),出水各(gè)项指标(biāo)均达排放标准,油去除(chú)率可达95%,完全可用于有关(guān)生产车间。

     

    过滤法设备简(jiǎn)单、操作方便,投(tóu)资费用低。但随运行时间的(de)增加,压力下降逐渐增大,需经常进行反(fǎn)冲洗,以保证正常(cháng)运行。

     

    4、膜分离(lí)法

     

    膜分离法是S.Sourirajan所开拓,并在(zài)近(jìn)20多年(nián)来迅速发展起(qǐ)来的(de)分离技(jì)术。

     

    膜分离法处理含油废水是利用多孔薄膜为分离介质,截留含(hán)油废水(shuǐ)中的油(yóu)及表面(miàn)活性剂而使水分子(zǐ)通过,达到油水分(fèn)离目的。膜分离技术(shù)的关键是(shì)膜和组件的选择。

     

    膜材料可分(fèn)为(wéi)髙(gāo)分子膜和无机膜,常用的高分子(zǐ)膜有醋酸(suān)纤维膜(mó)、聚砜膜、聚(jù)丙烯(xī)膜、聚偏氟乙烯膜等;常用的无机膜材料有氧化铝、氧化锆、氧(yǎng)化钛等。按孔径大小又可分微(wēi)滤(lǜ)、超滤、反渗透等。最适合于排放要求(qiú)高、处理量不(bú)大的含油(yóu)废水。

     

    5、浮选法

     

    浮选法(fǎ)是利用油(yóu)珠粘附于水中(zhōng)的微气泡后使浮力(lì)增大(dà)而浮上分离,主要用来处理含油废(fèi)水(shuǐ)中靠重力分离自然上(shàng)浮难以去除(chú)的分散油(yóu)、乳化油和细小(xiǎo)的悬浮固(gù)体(tǐ)物(要(yào)投放无机(jī)或有机的絮凝剂(jì))。

     

    由于空(kōng)气微泡由非极(jí)性分子(zǐ)组成,能与水性的油结合在一起,带(dài)着油(yóu)滴一(yī)起上升,上(shàng)浮速度可提高近千倍,所以油水(shuǐ)分离效率很髙。根据产生气泡的方式不同,又可分为加压溶(róng)气浮(fú)选(xuǎn)法(fǎ)、叶轮(lún)浮选法和曝气浮选法。

     

    为提高浮选(xuǎn)效果,可再向废水(shuǐ)中加(jiā)入无机或有机高分子絮凝剂,即为絮凝浮选法(fǎ),则对油水分离的效果还(hái)会提高(gāo)。目前该法已被广泛应用于油(yóu)田废(fèi)水石油化工(gōng)废水(shuǐ)、食品油生产废(fèi)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(gù)体吸附剂对含油废水中的溶解油及(jí)其它溶(róng)解性有机物进行表面吸附。常用的(de)吸附剂有活性炭,活性炭不仅对(duì)油有很(hěn)好的吸附性能,而且能(néng)同时有效地吸附废水中的其(qí)它(tā)有机物,但吸附容量有限(对油一(yī)般为30—80mg/g),且(qiě)成本高,再生困难,限制了(le)它(tā)的应用。

     

    经吸附(fù)法处(chù)理后(hòu)出水油含(hán)量可在(zài)5mg/L以(yǐ)下,因此(cǐ)吸附法一般只用于含油废水的深度处理。徐(xú)根良等对拆船厂含油废水进行处理,出水油含量在5mg/L以下(xià),多数在1mg/L以下。所用吸附剂为改性膨润土、磺化煤、废旧活性炭(tàn)、碎焦炭、有机纤维等易得原(yuán)料(liào)。

     

    7、凝聚法(fǎ)

     

    凝聚法是向废水中投加一定比例的絮(xù)凝剂,在(zài)废(fèi)水(shuǐ)中(zhōng)生成(chéng)亲油性的絮状物,使微水油滴吸附于其上,然后用沉降或气浮的方法将油分去除(chú)。

     

    常用的(de)有硫酸铝(lǚ)、硫酸(suān)亚铁、三氯化铁、聚合氯化铝、聚合氯化铝等无机(jī)絮凝(níng)剂(jì)和聚(jù)丙(bǐng)烯酰胺、丙(bǐng)烯(xī)酰(xiān)胺等有机絮凝剂,不同絮凝剂的PH值使用范围不(bú)同。

     

    为(wéi)加强絮凝效果,往往(wǎng)两个絮凝(níng)剂复合使用。此法(fǎ)投药量大,排渣量大,适用于处(chù)理废水量很大,而含(hán)油量较少(shǎo)的乳物(wù)油或(huò)其(qí)它细小(xiǎo)悬浮物。

     

    8、盐(yán)析法

     

    盐析法是向废水中(zhōng)投加无机(jī)盐类电解质。电解质(zhì)把油珠扩散层的阳离子全部被赶到了(le)吸附层中,导致双(shuāng)电层破坏,油珠则变成中性(xìng),油珠间吸引力恢复而相(xiàng)互聚(jù)并,从(cóng)而达到破乳目的。

    常用的电解质(zhì)是(shì)钙、镁、铝的盐类,它既可中和电(diàn)荷又可转换表(biǎo)面活性剂(jì)性质,使处(chù)理效果提高。盐析法(fǎ)投盐(yán)量(liàng)一般在1%-5%之间,经(jīng)盐析法处理后,出水油的含量一般大于10mg/L。但(dàn)该法聚析速度慢(màn),沉降分离时间(jiān)长,设备占地面积大,而且(qiě)对由表面活(huó)性剂稳定的含油乳状液的处理效果不好。

     

    9、电解法

     

    电(diàn)解法(fǎ)包括(kuò)电解(jiě)凝聚吸附法和电解浮上法。电(diàn)解凝聚吸附是利用溶解性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,金属离子发生水解作用生(shēng)成氢氧化(huà)物吸附(fù)、凝聚乳化油和溶解油,然后沉降除去油分。

     

    此法主要适(shì)用于(yú)机加工(gōng)工业中冷却润滑液在化学絮凝(níng)后的二级处(chù)理。电解(jiě)凝聚吸附法具(jù)有占地面积小、操作简单、处(chù)理效果好、浮渣量相(xiàng)对较少等优点(diǎn),但(dàn)它存在阳极金属消耗(hào)量大、需大量(liàng)盐类(lèi)作辅助药剂、耗电量高(gāo)、运行(háng)费用较高等缺点(diǎn),此外,对(duì)存(cún)在的阳极(jí)钝化问题虽(suī)研(yán)究(jiū)较多,但仍(réng)未根本解决。

     

    10、生物化学法

     

    生物(wù)化学法去除水中溶解油(yóu)的效果很好(hǎo),但是不(bú)能去除分散油和悬浮油,一旦(dàn)系统中进(jìn)入了后(hòu)两者(zhě)油(yóu),会对整个生化系统带来很大的冲(chōng)击,所以应用生化法处理含油废(fèi)水时,一定(dìng)要做(zuò)好预处(chù)理工作,把水中的悬浮油和分散油去(qù)掉后。

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