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    含油废水的(de)10种处(chù)理工艺!

    2023.05.30 11:26 2279次

    一、含油废水的定义

     

    含油废水是指:含(hán)有脂(脂肪酸、皂类(lèi)、脂(zhī)肪、蜡(là)等)及各(gè)种油类(矿物油(yóu)、动植(zhí)物油)的(de)废(fèi)水。含油废水的特点是COD、BOD高,有一定的气味和色度(dù)、易燃、易氧化分解,一般(bān)比水(shuǐ)轻、难溶于水(shuǐ),含油废水是一(yī)种(zhǒng)量(liàng)大面广且危害严重的工业废水(shuǐ),其污染主(zhǔ)要表现在(zài)以下几个(gè)方面:

     

    1、恶化水质、危害水产(chǎn)资源;

    2、危害人(rén)体健康;

    3、污染大气;

    4、影响(xiǎng)农作物生产;

    5、影(yǐng)响自然景(jǐng)观;

    6、影响(xiǎng)洁净(jìng)的自然水源(yuán)。

     

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

     

    二、油在水(shuǐ)中的存在形式

     

    1、悬浮油(yóu):粒(lì)度≥100μm,静置后能较快上浮,以(yǐ)连续相的油(yóu)膜(mó)漂浮在水(shuǐ)面上;

     

    2、分散油:粒度为10-100μm,悬浮、弥散在水箱中,在足够时间静置或外力的(de)作(zuò)用,可凝聚成(chéng)较(jiào)大(dà)的油滴(dī)上浮到水(shuǐ)面,也可能进(jìn)一步变小,转(zhuǎn)化(huà)成乳(rǔ)化(huà)油;

     

    3、乳化油:粒度为0.1-10μm(极微(wēi)细(xì)的油(yóu)滴),由于油-水界面有表面(miàn)活(huó)性剂的影响(xiǎng),以水包油(yóu)的形式稳定地(dì)分散(sàn)在(zài)水中,单纯用静置的方(fāng)法(fǎ)很(hěn)难实(shí)现油(yóu)水分离。

     

    一般的含油废水中,上述3种(zhǒng)油(yóu)不一(yī)定都会存在,但是在代表性(xìng)行业,例如电镀废水中则都存在,油脂浓度一般在300-500mg/L,其中(zhōng)乳化(huà)油所占比例最大(dà)。

     

    对于含油废水(shuǐ)的处理方法(fǎ),总结(jié)起来有以下10种常见方法:

     

    1、沉降分离法(fǎ)

     

    沉(chén)降分离法是利用油水两相的密(mì)度差及油(yóu)和(hé)水的不相溶性进行分离的,属一级处理。沉降分离在隔油(yóu)池中进行,常见的有平流式、平行板式、波(bō)纹板式等型式。平流式(shì)隔油池的设计主要基于斯(sī)托克斯公式,由公式可求得一定表面积(jī)的隔(gé)油池所能除去的最小油滴直径。隔油池水流状态对除油能力和效果也(yě)有很(hěn)大(dà)影响,最好的(de)水流状(zhuàng)态是层流状态,它有利于油滴的上升和固(gù)相的沉(chén)降。

     

    2、粗(cū)粒化法

     

    利(lì)用油(yóu)水(shuǐ)两相对聚结材料亲和力的不(bú)同来进行分(fèn)离(lí)。含油废水(shuǐ)通(tōng)过(guò)粗粒化材料(liào)时,其中细(xì)小的油滴聚结成较(jiào)大的油粒(lì),从(cóng)而加大上浮速度(dù),属二级(jí)处理。

     

    粗粒化法是(shì)将材料填(tián)充于粗(cū)粒化装置中,当(dāng)废水通过(guò)时可以去除其中的分(fèn)散油。该(gāi)技术关键是粗粒化材料,材料的形状主要有纤维(wéi)状和颗粒。常用的亲水性(xìng)材料是在(zài)聚(jù)酰胺、聚乙烯醇、维尼(ní)纶(lún)等(děng)纤维内引入酸基(磺酸(suān)基、磷酸基等)和盐类,亲油性材料主要有蜡状(zhuàng)球,聚(jù)烯系或聚苯乙烯(xī)系球体(tǐ)或(huò)发泡体(tǐ),聚氨酯发(fā)泡(pào)体等,有学者认为其接(jiē)触角小于7°为好。

     

    通过污水在(zài)粗(cū)粒化前后油珠(zhū)粒径分(fèn)布的变化来判定(dìng)除油效果及工艺可行(háng)性,主要评价(jià)指标为油的去(qù)除率及出水含油。

     

    粗粒化法(fǎ)无(wú)需外加化学试剂(jì),无二(èr)次污(wū)染(rǎn),设(shè)备占地面积小,基建费用较(jiào)低。

     

    但用此法处理含油废(fèi)水要求进口浓度较低,因此进入(rù)设备前的含油废水必(bì)须(xū)经预处理(lǐ),否则(zé)出水油(yóu)浓度较高(一(yī)般高(gāo)于10mg/L),常需(xū)再进行深度处理。

     

    3、过滤(lǜ)法

     

    利用颗粒介(jiè)质滤(lǜ)床的(de)截留及惯性碰撞、筛分(fèn)、表面黏(nián)附、聚并等机理,去(qù)除(chú)水中油(yóu)份,一般(bān)用于二级处理或深度(dù)处理。常(cháng)见的颗粒介质滤料有石英(yīng)砂(shā)、无烟煤、玻璃纤维(wéi)、高分子聚合(hé)物等。

     

    对某机车厂含油废水先经隔油、混凝沉淀、再经过滤(lǜ),出水各项指标均(jun1)达排放标准,油去除率可达95%,完全(quán)可用于有关生(shēng)产车间。

     

    过(guò)滤法设备简单、操(cāo)作方便,投资费用低。但随运行时间的增加,压力下降逐渐增大,需(xū)经常(cháng)进行反冲洗,以保证正常运行(háng)。

     

    4、膜分离法(fǎ)

     

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

     

    膜(mó)分离法(fǎ)处理(lǐ)含油废(fèi)水是利用多孔薄膜为分离介质,截留含(hán)油废水中的油及表面活性剂而使水(shuǐ)分(fèn)子通过,达到(dào)油水(shuǐ)分(fèn)离目的(de)。膜分(fèn)离(lí)技(jì)术的关键是膜(mó)和组件的选择。

     

    膜材(cái)料(liào)可分为髙分(fèn)子膜和(hé)无机膜,常用的高分(fèn)子(zǐ)膜有醋酸纤维膜(mó)、聚(jù)砜膜、聚丙烯膜、聚偏氟乙烯(xī)膜等;常用的无机膜材料有氧化铝、氧化锆、氧化钛等(děng)。按孔(kǒng)径(jìng)大小(xiǎo)又可分微滤(lǜ)、超滤、反渗透等。最适合于排放要求高、处理量不大的含油废水。

     

    5、浮选法

     

    浮选(xuǎn)法是利(lì)用油珠(zhū)粘附于水中的微气泡后使(shǐ)浮力增大而浮上(shàng)分离,主要用来处理含(hán)油(yóu)废(fèi)水中靠重力分离自然上浮难以去除的分(fèn)散油、乳化油和细小的悬浮(fú)固体(tǐ)物(wù)(要(yào)投放无机(jī)或有机(jī)的絮凝剂)。

     

    由于(yú)空气微泡(pào)由(yóu)非极性(xìng)分子组成,能与水性(xìng)的(de)油(yóu)结合(hé)在一起,带着(zhe)油(yóu)滴一起上升(shēng),上浮速度可提高近千倍,所以油水分离效率很髙。根据产生气泡的方式(shì)不同(tóng),又可分为加压溶气浮选法、叶轮浮选(xuǎn)法和曝(pù)气浮选法。

     

    为提高浮选效果,可(kě)再向废(fèi)水(shuǐ)中加入无(wú)机或有(yǒu)机高(gāo)分子(zǐ)絮凝剂,即为絮(xù)凝浮选法,则对油水分离的效果还会(huì)提高。目前该法已被广泛应(yīng)用于(yú)油田废(fèi)水(shuǐ)石(shí)油化工废水(shuǐ)、食品油(yóu)生产废水等的处理、工艺较(jiào)为成熟。

     

    6、吸附法

     

    吸(xī)附(fù)法是利用多孔(kǒng)固(gù)体(tǐ)吸附剂对含油废水中的(de)溶解油及其它溶解性有机物进行表(biǎo)面吸附。常用的吸附剂有活性炭(tàn),活性炭不仅对油有很好的(de)吸附性能,而且能同时有效地吸(xī)附(fù)废水中的其它有机物,但吸附容量有(yǒu)限(对油一般为30—80mg/g),且成本高,再生困难(nán),限制(zhì)了它的应用(yòng)。

     

    经吸附(fù)法处(chù)理后出(chū)水油含量可(kě)在5mg/L以下,因此吸附法一般只用于含油废(fèi)水的深度处(chù)理。徐根良等对拆船厂含油废水进行(háng)处理(lǐ),出水油含(hán)量(liàng)在5mg/L以下(xià),多数在1mg/L以下。所用(yòng)吸附剂为改(gǎi)性膨润土(tǔ)、磺(huáng)化(huà)煤、废旧活(huó)性(xìng)炭、碎焦炭、有机纤(xiān)维等易得(dé)原料(liào)。

     

    7、凝聚法

     

    凝聚(jù)法(fǎ)是向废(fèi)水中投加一(yī)定比例的絮凝剂,在废水中生(shēng)成亲油(yóu)性的絮状物,使微(wēi)水油滴吸附(fù)于其上(shàng),然后(hòu)用(yòng)沉降或(huò)气浮的方(fāng)法将油分去除。

     

    常用的有硫酸铝、硫酸亚铁(tiě)、三氯化(huà)铁、聚(jù)合氯(lǜ)化铝、聚合氯(lǜ)化铝等无机絮凝剂和聚(jù)丙烯酰胺、丙烯酰(xiān)胺等有机絮凝剂(jì),不(bú)同絮凝剂的PH值使用范围不同。

     

    为(wéi)加强絮凝效果,往(wǎng)往两(liǎng)个絮(xù)凝(níng)剂复合使用。此法投(tóu)药量(liàng)大(dà),排渣量大,适(shì)用(yòng)于(yú)处理废(fèi)水量很大,而含油量较少(shǎo)的乳物油或其它细小悬浮物。

     

    8、盐析(xī)法(fǎ)

     

    盐析(xī)法是向(xiàng)废水中投(tóu)加(jiā)无机盐类电解质。电解质把油珠扩散层的阳离子全部被赶到了吸(xī)附层中,导致双电层破(pò)坏,油珠则(zé)变成中性,油珠间吸引力恢复而相(xiàng)互聚并,从而达到破乳目的。

    常(cháng)用的电解质(zhì)是钙、镁、铝的盐类(lèi),它既可中和电荷又可转(zhuǎn)换表面(miàn)活(huó)性剂性质,使(shǐ)处理(lǐ)效果提(tí)高。盐(yán)析法投盐(yán)量一般在1%-5%之间(jiān),经盐析法处理后(hòu),出水油的含量一般(bān)大于10mg/L。但(dàn)该(gāi)法(fǎ)聚析速度慢,沉(chén)降分离时(shí)间长,设备(bèi)占地面积大,而且对(duì)由(yóu)表面活性剂稳定的含油乳状液(yè)的处理(lǐ)效果不好。

     

    9、电解法

     

    电解法包括电解凝聚吸(xī)附法和电解(jiě)浮上法。电解凝聚吸附(fù)是利用溶解(jiě)性电极电解乳化油废水。从溶解性阳(yáng)极(Fe或Al)溶解(jiě)出金属离子,金属离子发生水(shuǐ)解(jiě)作(zuò)用生成氢氧化物(wù)吸附、凝聚乳(rǔ)化油(yóu)和溶解油,然后沉降除去油分。

     

    此法主要适用于机加工工业中(zhōng)冷(lěng)却润滑液在化学絮(xù)凝后的二(èr)级处理(lǐ)。电解凝聚吸附法具有占地面积小、操作简单、处理效果(guǒ)好、浮渣量相对较少等优点,但它存在阳极金(jīn)属消耗(hào)量大、需(xū)大量(liàng)盐类作辅助药剂、耗电量高(gāo)、运行费用较高(gāo)等缺点,此外,对存在的(de)阳极钝化问题虽(suī)研究较多,但仍未根(gēn)本(běn)解决(jué)。

     

    10、生物化(huà)学法

     

    生物化学法去(qù)除水中(zhōng)溶解(jiě)油(yóu)的(de)效果很好,但(dàn)是不(bú)能去除分散(sàn)油和悬(xuán)浮油,一旦系统中进入了后两者油,会对整个(gè)生化系统(tǒng)带来很大的冲击,所以应用生化法处(chù)理含油废(fèi)水(shuǐ)时,一定(dìng)要做好预处理工作(zuò),把水中的悬浮油和分(fèn)散油去掉后。

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