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    含(hán)油废水的10种处理工(gōng)艺!

    2023.05.30 11:26 2303次

    一、含油废水的定(dìng)义

     

    含油废水(shuǐ)是指:含有脂(脂肪酸、皂类(lèi)、脂肪、蜡等)及各种油类(矿物油(yóu)、动植物油)的废(fèi)水(shuǐ)。含(hán)油废水的特点是(shì)COD、BOD高,有一定(dìng)的气味和色度、易燃、易氧化分解,一般比水轻、难(nán)溶于水,含油废水是一种量大面广且危害严重的工业废水,其污染主要表现在以下几个(gè)方面:

     

    1、恶化水(shuǐ)质、危害水产资源;

    2、危害人体健康;

    3、污(wū)染大气;

    4、影响农(nóng)作物生产(chǎn);

    5、影响自然景观;

    6、影响(xiǎng)洁净的自然水源。

     

    鉴于含油废水(shuǐ)的污(wū)染(rǎn)性,我国(guó)规定(dìng)含油废(fèi)水最高允许排放浓度为1mg/L。

     

    二、油在水中的(de)存在形式

     

    1、悬(xuán)浮油:粒度≥100μm,静置(zhì)后能较(jiào)快上浮,以连(lián)续相的油膜漂浮在水面上;

     

    2、分散油:粒度为10-100μm,悬浮、弥散在水箱中,在(zài)足够时间静置或外力的作用,可凝聚成较大的油滴(dī)上浮(fú)到水(shuǐ)面,也(yě)可能进一步(bù)变(biàn)小,转化成乳(rǔ)化油(yóu);

     

    3、乳化油:粒度为0.1-10μm(极微细(xì)的油滴),由于油-水(shuǐ)界(jiè)面有表(biǎo)面活性剂的影响(xiǎng),以水包油(yóu)的形式稳定地分散在水(shuǐ)中(zhōng),单纯用静置的方法很难实现油水分(fèn)离。

     

    一般的含油废水中,上述3种油(yóu)不一定都会(huì)存在,但是在代(dài)表性(xìng)行业,例(lì)如(rú)电镀废水中则(zé)都存在,油脂浓度一般在(zài)300-500mg/L,其中乳(rǔ)化(huà)油所占比例最大。

     

    对(duì)于含油废(fèi)水(shuǐ)的处理方法,总结起来有以下10种常见方法:

     

    1、沉(chén)降分(fèn)离法

     

    沉降(jiàng)分离法是利用油水两(liǎng)相的密(mì)度差及油(yóu)和水的(de)不相溶性进行(háng)分离的,属(shǔ)一级处理。沉降分离在隔油(yóu)池中(zhōng)进行,常见的(de)有平(píng)流式、平行板式、波(bō)纹板(bǎn)式等型式。平流式隔油(yóu)池的设(shè)计主要基于斯托(tuō)克斯(sī)公式(shì),由公式可求得(dé)一定表面积(jī)的隔油(yóu)池所(suǒ)能(néng)除(chú)去的最小油滴直(zhí)径。隔(gé)油(yóu)池水流状(zhuàng)态对(duì)除油能(néng)力和(hé)效果也(yě)有很大影响,最好的水流状态是层(céng)流状(zhuàng)态(tài),它有利于油滴(dī)的上升和固相(xiàng)的沉降。

     

    2、粗粒化法

     

    利用油(yóu)水两相对聚结材料亲和力的不同来进行分离。含油废水通过粗粒(lì)化材料时(shí),其中细(xì)小的油滴(dī)聚结成较大的(de)油粒,从而加大上浮速(sù)度,属二级处理。

     

    粗粒化(huà)法是将材料填充于粗粒化(huà)装(zhuāng)置中,当废水通(tōng)过时可以去除其中(zhōng)的分散油。该技术关(guān)键(jiàn)是粗粒化材料(liào),材料的形状(zhuàng)主要有纤维(wéi)状和颗(kē)粒。常用的亲水性材料是在聚酰胺、聚(jù)乙烯醇、维尼纶等纤维(wéi)内引入酸基(磺酸基、磷酸(suān)基等)和盐类(lèi),亲油性材(cái)料主要有蜡状球,聚烯(xī)系或聚苯(běn)乙烯系球体或发泡体(tǐ),聚(jù)氨(ān)酯发泡体等,有学者认为其接触角小于7°为好(hǎo)。

     

    通过污水在粗粒化前后(hòu)油珠粒径(jìng)分布的变化来判定除油效果及工艺(yì)可(kě)行性,主要(yào)评价指标为油的去除率及出(chū)水含油。

     

    粗粒(lì)化法无(wú)需外加(jiā)化学(xué)试(shì)剂,无二次污染(rǎn),设备占地面积(jī)小,基建费用(yòng)较低(dī)。

     

    但(dàn)用此法处(chù)理含(hán)油废水要(yào)求进口浓度(dù)较(jiào)低,因此(cǐ)进入(rù)设备前的含油废水必须经预(yù)处理,否(fǒu)则出水油浓度(dù)较(jiào)高(一(yī)般高于10mg/L),常(cháng)需再进行深度处理。

     

    3、过滤法(fǎ)

     

    利用颗粒介质滤(lǜ)床的(de)截留及惯(guàn)性(xìng)碰撞、筛分、表面黏(nián)附、聚并等机理,去除水中油份,一(yī)般(bān)用于二级处(chù)理或深(shēn)度处理(lǐ)。常(cháng)见(jiàn)的颗粒介质滤料有石英砂、无烟煤、玻(bō)璃纤维、高分子聚合物等。

     

    对某机车厂含油废(fèi)水先经(jīng)隔油、混(hún)凝沉淀、再(zài)经(jīng)过滤,出水(shuǐ)各项指标均达排放(fàng)标准,油去(qù)除率可(kě)达95%,完全可用于有(yǒu)关生(shēng)产车间。

     

    过滤法设备简单、操作方便,投资费用低。但随运行时间的(de)增加,压力下降(jiàng)逐渐增大,需经常(cháng)进行反(fǎn)冲洗,以保证正常运行(háng)。

     

    4、膜(mó)分离法

     

    膜(mó)分离法是S.Sourirajan所开拓,并在近20多年来迅(xùn)速发展起来(lái)的分(fèn)离技术。

     

    膜分(fèn)离(lí)法处理含油(yóu)废水(shuǐ)是利用多孔(kǒng)薄膜为分离(lí)介质,截留含油废(fèi)水中的油及表面活性剂而使水分子通(tōng)过(guò),达到油水(shuǐ)分离目的(de)。膜分离(lí)技术的(de)关键是膜和组件的选择(zé)。

     

    膜材料可分为髙(gāo)分子膜(mó)和无机(jī)膜,常用(yòng)的(de)高分子(zǐ)膜有醋酸纤维膜、聚砜(fēng)膜、聚丙烯膜、聚偏氟乙烯膜等;常用的无(wú)机膜材料有氧(yǎng)化铝、氧化锆、氧化钛(tài)等(děng)。按孔径(jìng)大(dà)小又可分微滤、超(chāo)滤(lǜ)、反渗透等。最(zuì)适合于排放要求(qiú)高、处理量不大的含油废水。

     

    5、浮选法

     

    浮选法是利用油(yóu)珠粘附于水中的(de)微气泡(pào)后使浮力增大(dà)而浮上分离(lí),主(zhǔ)要用来处理含油废水中靠重力分(fèn)离自(zì)然上浮难(nán)以去除的分散油、乳化油和细小的悬浮(fú)固体物(要投(tóu)放无机或有机(jī)的絮凝剂)。

     

    由于空气(qì)微泡由非极(jí)性分(fèn)子组成(chéng),能与(yǔ)水性的油结合(hé)在(zài)一起(qǐ),带着油滴一起上升,上浮速度可提高(gāo)近千倍(bèi),所以油(yóu)水分离效率很髙。根(gēn)据产生气(qì)泡(pào)的方式(shì)不(bú)同,又可分为加压溶气浮选法、叶轮(lún)浮选(xuǎn)法和曝(pù)气浮选法。

     

    为提(tí)高浮选效果,可再向(xiàng)废水中加入无(wú)机(jī)或有机高分子絮凝剂,即为絮凝浮(fú)选法,则(zé)对油水分离的效果还会提高。目前该法已被广泛应用于(yú)油田废水石(shí)油化工(gōng)废水、食品(pǐn)油生产废水等(děng)的处理、工(gōng)艺较为成(chéng)熟。

     

    6、吸附(fù)法

     

    吸附法是(shì)利用多孔(kǒng)固体吸(xī)附(fù)剂对含油废水中的(de)溶解(jiě)油及(jí)其它溶(róng)解(jiě)性有机物进行(háng)表面吸附。常用(yòng)的吸附剂有活性炭,活性炭(tàn)不仅(jǐn)对油有很(hěn)好的吸附(fù)性能,而且能同时有效(xiào)地(dì)吸附废(fèi)水中(zhōng)的其它(tā)有机物,但吸附容量有(yǒu)限(对油一般为30—80mg/g),且成本(běn)高,再生困难,限制了它的应用。

     

    经(jīng)吸附法处理后(hòu)出水油含量可在5mg/L以下,因此吸附法一般(bān)只(zhī)用(yòng)于(yú)含油废水(shuǐ)的深度处理。徐根良等对拆(chāi)船厂含油废水(shuǐ)进(jìn)行处理,出水油含量(liàng)在5mg/L以下,多数在(zài)1mg/L以下。所(suǒ)用吸附剂为改性膨润土(tǔ)、磺化煤、废旧活性炭、碎焦炭(tàn)、有机纤维等易得原料。

     

    7、凝聚(jù)法

     

    凝聚法是向废水中投加一定比例的(de)絮凝(níng)剂,在废水中生(shēng)成亲油性(xìng)的絮状物,使(shǐ)微水油滴(dī)吸附于其上,然后(hòu)用沉降或气浮的方(fāng)法将油分去除。

     

    常用的有硫酸铝、硫酸亚铁、三氯化铁、聚合氯化铝、聚合(hé)氯(lǜ)化铝(lǚ)等无机(jī)絮凝剂和聚丙烯酰胺、丙(bǐng)烯酰胺等有机絮(xù)凝(níng)剂,不同絮凝剂(jì)的PH值使用范围不同。

     

    为加强絮(xù)凝效果(guǒ),往往两个絮(xù)凝剂复合(hé)使用。此法投药量大,排渣量大,适用(yòng)于处理废水量很大(dà),而含油量较少的乳物(wù)油或其它(tā)细小悬浮物。

     

    8、盐析法(fǎ)

     

    盐析(xī)法是向废水中投加无(wú)机盐(yán)类电解质。电(diàn)解质把油珠扩散(sàn)层的阳离子全部(bù)被赶(gǎn)到了吸附(fù)层中(zhōng),导致双电层破坏,油珠则变成中性,油珠间吸(xī)引(yǐn)力(lì)恢复而相互聚并(bìng),从而(ér)达到破乳目的。

    常用的(de)电解质是(shì)钙、镁、铝的盐类,它既可中和电荷又可转换表面活性剂性质,使处理(lǐ)效果提高。盐析法投盐(yán)量(liàng)一(yī)般在1%-5%之间(jiān),经(jīng)盐析法处(chù)理后,出水(shuǐ)油的含量一般大于10mg/L。但该法聚析速度慢,沉降分(fèn)离时间长,设备占地面积大,而且对由表面活性(xìng)剂稳定的含(hán)油乳状液的(de)处理效果(guǒ)不好。

     

    9、电解法

     

    电解法包括(kuò)电(diàn)解凝聚吸附(fù)法和电解浮上法。电解凝聚吸附是利用溶(róng)解性电极电解乳化(huà)油废水。从溶解性阳极(Fe或Al)溶解(jiě)出金属离子(zǐ),金属离(lí)子发生水(shuǐ)解作用生成(chéng)氢氧化物吸附(fù)、凝聚乳化油和溶解油,然后沉(chén)降除去油分。

     

    此法主要适用(yòng)于机加(jiā)工工业中冷却(què)润滑液在化学絮凝后的二级处理。电解凝聚(jù)吸附法具有占地面积小、操作(zuò)简单(dān)、处理效(xiào)果(guǒ)好、浮渣量相对较少等(děng)优点,但它存在阳极金属消耗量大、需大量盐类作辅助药剂、耗电量高(gāo)、运行费用较高等缺点,此外(wài),对存(cún)在的(de)阳极钝化问题虽研究较多,但(dàn)仍未根本解决。

     

    10、生物化学法

     

    生物化学法去除水(shuǐ)中溶解油的效果很好,但是不(bú)能(néng)去除分散油和悬浮油,一旦系统中进(jìn)入了后两(liǎng)者油,会对整个生化系(xì)统(tǒng)带来很(hěn)大(dà)的冲(chōng)击(jī),所以应用生(shēng)化法处理含油废水(shuǐ)时,一(yī)定要做好预(yù)处理工作,把水中的悬浮油(yóu)和(hé)分散油去掉后。

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