含油及乳化液廢水處理方法

1、含油及乳化液廢水處理方法含油廢水的處理技術及分離的難易程度取決于油份在水中的存在形態(tài)及處理要求。含油廢水中的油分一般分為以浮油、分散抽、乳化油、溶燼油等四種 形態(tài)存在。(1) 浮油；鋪展在廢水表面形成油膜或油層，這種油的油滴粒徑較大.一 般大于lOOgnir 占總含油量的 70%翅 0%左右。(2) 分散油；油粒徑在 1 卜 100“m 之間的微小油珠懸浮分散于水相中，很 不穩(wěn)定，可能聚集成較大的油珠變成懸浮油，也可能在自然和機械作用下變成 乳化油，一般可采用粗?；椒ㄓ枰匀コ?。(3) 乳化油？油粒徑在 011 在污廢水中呈乳濁狀，細小的油珠外邊 包著一層水化膜并且?guī)в幸欢ㄌ玫呢撾姾?，由于水?/p>

2、含有一定議的表面活性劑, 使乳化油呈穩(wěn)定狀態(tài)，各油粒之間難以聚集，難以分離。(4) 溶解油：油粒直徑在 0.1 呵以下，甚至可以小到幾納米，并以化學方 式溶解在水中，極難以處理。2.2.22 含油及乳化液廢水處理技術現(xiàn)狀根據(jù)除油的原理，含油及乳化液廢水的處理技術大體上為物理分離，化學 去除和生物降解。含油廢水的處理難度大，往往需要多種方法組合使用，如重 力分離、離心分離、溶劑抽提、氣浮法、化學法、生物法、膜法、吸附法。對 于含油廢水常常釆取的工藝為用隔油法去除懸浮態(tài)油，用氣浮法去除乳化態(tài)油, 用生化法去除溶解狀態(tài)的油和絕大部分有機物。常用方法有下面幾種：1)溶氣浮選法溶氣浮選法的原理足利用在含

3、油廢水懸浮液中釋放出大量的直徑在 10-120pm的微氣泡，分散于水中的微小油滴在表面張力作用下粘附在微氣泡上, 使氣泡的浮力増大，使油滴上浮，達到油水分離的目的。此方法的核心是產(chǎn)生 氣泡的方式，釆用較多的方式有電解法、分散法和溶入法。溶氣浮選法目前主 要應用丁廢水中不含農(nóng)面活性劑的分散油的分離。在廢水中含有一定量的表面 活性劑使油水懸浮液嚴璽乳化的情況下，可在浮選前向水中投加絮凝劑進行破 乳來炎高浮選效果.目前實際工程中采用的溶氣浮選法就是把化學破乳和洛氣 氣浮兩種工藝相組合的絮離氣浮法。溶氣浮選法的優(yōu)點是處理水量較大，可把 粒徑大于 25 阿的油?；境?。該法的工藝較為成熟，被廣泛應用于

4、石化廢水、 油田廢水、軋鋼生產(chǎn)廢水等的處理“氣Rajinde 嚴)用浮選柱冋收乳狀液中的油，試驗效果良好。結果表明，對給定 的送液量，油品回收率隨送液油濃度增加而下降，而產(chǎn)品中的油濃度增加；油 品回收率隨氣體流量增加而增加；油品回收率隨表面活性劑的增加而下降。(2)水力旋流法水力旋流法是 20 世紀 70 年代研究產(chǎn)生的一種油水分離技術【|5,其應用研 究起源于英國南漢普頓人學。關鍵設備水力旋流器集重量輕、體積小、分離效 果好、運行穩(wěn)定可靠等諸多優(yōu)點。冃前該工藝在世界各地的油田除油系統(tǒng)中均 有應用，倍受工程技術人員的重視。 北海烏拉油田采用油水分離器和水力旋流 器串連處理油田含油廢水，出水水質(zhì)

5、達回注水要求同黃國德州西部二疊紀盆 地油田，將水力旋流器代替隔油與浮選單冗處理油田采油廢水，然后經(jīng)一級過 濾、氣提、軟化、二級過濾、離子交換，處理后出水作燕汽鍋爐用水回用卩。 近些年以來，我國由于采油工業(yè)的迅猛發(fā)展，從國外陸續(xù)引進了數(shù)套 Vbrtoil 水 力旋流器，在油田釆出水處理上獲得了很好的去除效果。(3)酸化法酸化法是用酸調(diào)節(jié)含池廢水的 pH 值到 37 之間,產(chǎn)生的質(zhì)子會中和雙電層, 通過減少池粒表而帶電電荷而破壞其穩(wěn)定性，促使油滴集聚分離。同時可使存 在油水界面上含有高碳脂肪或高碳脂肪醇成分的表面活性劑與戰(zhàn)反應后生成不 易溶于水的脂肪醇或脂肪酸等，從而達到破乳的效果破乳后用堿調(diào)節(jié)

6、pH 值在 79,可進一步除去油份。酸化法處理含油廢水的優(yōu)點在于工藝設備比較簡單，處理效果比較穩(wěn)定 但缺點也多，如酸化后靜遙分出油層的時間較長，同時鹽酸等的使用對設備有 一定的腐蝕作用，所以在一般情況下常將酸化法做作為一種預處理方法，與混 凝或氣浮等方法聯(lián)合使用，可使處理效率和凈化指標明顯提高。(4)絮凝法絮凝法破乳是近年來應用得較為廣泛的方法之一，在含油廢水處理領域占 有非常重要的地位。劉凝法通過投加合適的絮凝劑在廢水中形成高分子絮狀物, 經(jīng)過中和.吸附、架橋等作用去除廢水中油滴、懸浮顆粒等污染物質(zhì)卩忙絮凝 劑種類繁多，常用的大多是高價陽離子鋁鹽。最近幾年來新型絮凝劑的主要研 究方向是無機髙

7、分子絮凝劑和復合絮濮劑的開發(fā)與應用。關衛(wèi)省【呵研究用新型復合絮凝劑 XG977 來處理含油及乳化液廢水的效果, 結果表明 XG977 絮凝劑對含油廢水中 CODcr.乳化油及 SS 都有較高的去除率。趙方周等口釆用 XDY 絮凝劑處理勝利含油股水，當投藥量為 20mg/L 時，油去除率高達 97.4%,懸浮物去除率為 50.6%。試驗結果表明，XDY 絮凝劑對 乳化廢水有較強的破乳和絮凝能力；對乳化油和懸浮顆粒都有很好的絮凝作用和吸附架橋能力。在同等試驗條件下，XDY 絮凝劑的除油效果耍比聚合氯化鋁 (PAC)好。(5)鹽析法乳化液中油以膠體顆粒狀髙度分散在水中，其表面自由能相當大，是一個 不

8、穩(wěn)定體系，會自發(fā)破乳降低表面自由能。乳化液之所以穩(wěn)定，主要是由于表 面活性劑降低了體系表面自由能，使體系界面總能量保持在較低的水平，同時 還由于雙電層和同性電荷的相斥，阻止了油滴的集聚。鹽析法的原理是當向乳化液廢水中投加無機鹽類電解質(zhì)，去除乳化油珠外 圍的水化離子，壓縮油粒與水界面處雙電層厚度，中和電荷，導致雙電層破壞， 從而使油粒脫穩(wěn)，油珠間吸引力得到恢復而相互聚集，最終達到破乳的目的】。 常用的電解質(zhì)有鈣、鎂.鋁的鹽類，其中又以錢鹽、鈣鹽使用居多。鹽析法優(yōu) 點是操作簡單，費用較低。但單獨使用投鹽量一般較大(1 好 5%), 般用作初級處理，而且該法設備占地面積大，聚析速度慢，油水分離時間較

9、長，對含有 表面活性劑的含油廢水處理效果也不理想、(6)內(nèi)電解法內(nèi)電解工藝是依據(jù)金屬的腐蝕電化學原理，利用微電池效應、氧化還原反 應、電化學附集、物理吸附等作用對廢水進行處理的工藝。在裝置中，電極溶 出并形成混凝劑，從而使廢水中的膠體及懸浮物質(zhì)相互凝結而沉降、分離，微 電流對大分子物質(zhì)也有斷鏈、開壞的作用， 從而去除廢水的色度和降解 CODcr, 提高廢水可生化性， 因此該工藝可作為廢水的預處理工藝與英它處理方法結合 起來泗。內(nèi)電解又稱電磁吸附法，它還可利用磁性顆粒與含油廢水相混摻，利用油 珠的磁化效應，通過磁性過濾將油去除。其設備構造類似于吸附固定床，目前研究和應用最多的是鐵碳床。當廢水和鐵

10、碳床接觸時，發(fā)生如下反應卩叫Fe - 2e T F+ 2KO t Fe (OH)2+ 2H“其中，F(xiàn)具有較強的還原作用，可使廢水某些氧化組分還原；FMOHb 具 有絮凝作用；活性炭利用自身的多孔結構吸附油類等有機物，并滋生微生物； 恢碳構成的原電池產(chǎn)生微弱的電流，能夠刺激微生物的新陳代謝。熊英健“】等 據(jù)此原理研制的絮凝床，處理石油廢水使得廢水的含油量從 250mg/L 降至 5mg/L、CODcr 從 500mg/L 降至 130mg/L,取得較好的處理效果。(7)生物膜法生物膜法中將好氧微生物附著生長在固體填料表面，形成膠質(zhì)相連的生物 粘膜。在處理過程中，廢水中含有的油類和溶解氧為生物膜所

11、吸附，油類被不 斷分解除去，同時生物膜本身也不斷逬行新陳代謝卩忙天津環(huán)境科學院鄒克華等】用生物膜法處理油田采油廢水，有效地降解了 含油廢水中的矩類等污染物，廢水處理效果良好，岀水水質(zhì)達標穩(wěn)定后排放。 同濟大學陳洪斌等絢采用圓柱狀聚丙烯懸浮填料生物膜接觸氧化法處理大港石 化公司的煉油廠含油廢水，實驗中直接采用好氧處理.處理后的 BOD、CODcr 降解率分別達到 80%和 50%,油、硫化物等污染物基心被完全去除。(8)特種生物法上海寶鋼采用江蘇博大環(huán)保壞保股份有限責任公司從波蘭引進并與波蘭和 美珂合作開發(fā)生產(chǎn)的專用“倍加清除油生物菌種”處理鋼鐵冷軋含油廢水，冷 軋廢水含油量得到有效的去除，CO

12、Dcr 指標也大為降低綱。這種菌種經(jīng)過馴化 后能夠在各種不同條件下生長、繁殖并對廢水中的有機污染物進行降解。它已 經(jīng)多次成功地被應用于天然木體凈化、城市生活污水處理、 油田廢水治理、 汽 車工業(yè)廢水處理以及鋼鐵行業(yè)廢水處理等多個領域，取得了良好的應用效果。其原因在于該定向菌充分發(fā)揮了細胞外騎與內(nèi)輪的雙重作用，外酶可以把 復雜的難以點接進入細胞的分子結構進行分解，細胞內(nèi)酶則起同化作用，實驗 結果表明經(jīng)過馴化后的菌種非常適應冷軋乳化油的環(huán)境，定向性強L 該生物 處理方法己在國內(nèi)外尤其是美國及西歐廣泛地應用于油田及乳化油廢水處理、 生活含池污水處理中。近年來，海上石油泄漏事故頻發(fā)，為了應對此類生態(tài)污

13、 染，研究人員分離培養(yǎng)了專以石油為底物的特種生物菌種，把該菌種和營養(yǎng)物 起制成浮子，拋撤在海面上能夠快速有效地降解掉漂浮在水面的石油。此外，臭氧技術在含油廢水處理中的應用也日益廣泛.電化學、光電化學 法由于能耗和處理費用較高.目前尚處于試驗階段【訓。膜分離.氧化技術、生 物深度處理技術己成為處理含油廢水的研究熱點。綜上所述，含油廢水的處理方法雖然較多，但各種方法都有其局限性，用 單一的方法來處理往往達不到排放要求。因此，在實際應用中，通常將幾種方 法組合起來，形成多級處理工藝，便出水水質(zhì)指標達到排放標準。由于傳統(tǒng)含 油廢水處理方法的局限性與含油廢水排放標準嚴格化之間的矛盾，還需不斷開 發(fā)研究高

14、效且適用的方法來處理來含油廢水。膜技術以其分離效率高、易操作、占地面積小、甚至不需要添加化學藥劑等許多優(yōu)點，近幾年來一直是含油廢水 處理領域中的研究熱點之一。222.3 冷軋含油及乳化液廢水處理工藝在冷軋含油廢水及乳化油處理中，較常用的方法是化學法和超濾法。(1)化學法冷軋廠排放的含油廢水含有乳化劑、脫脂劑和固體粉耒等，化學穩(wěn)定性好, 很難通過靜態(tài)或重力自然沉降法分離.乳化液是在油或脂類物質(zhì)中加入表面活 性劑，然后加入水。油和脂在表面活性劑的作用下以極其微小的顆粒在水中分 散，由于其特殊是的結構和極小的分散度，在水分子熱運動的彩響下.油滴在 水中是非常穩(wěn)定的，如同溶解在水中一樣。這種乳化液通常

15、稱之為水包油型乳 化液，其乳化液中含有脫脂劑、懸浮物等，因此形成的乳化液穩(wěn)定性更好。乳 化液一般采用化學藥劑進疔破乳，使含油廢水中的乳化液脫穩(wěn)，然后投入絮凝 劑進行絮凝，使脫穩(wěn)的油滴通過架橋吸附作用凝聚成較大的顆粒，再通過氣浮的方法予以分離。一般根據(jù)廢水中的含油濃度決定采用一級或兩級氣浮，通過 氣浮分離的廢水一般含油量仍然較大，很難滿定排放要求。通常還需進行過濾 處理，過濾可采用石英砂過滋加活性炭過濾或者采用核桃殼進行過濾，一般的 含油廢水中含有較高的 COD。，對于排放要求校高的地區(qū)，一敗還需要對濾后 水進行 COD。降解處理，可選用生化法或氧化性較強的垣。2 進行深度處理，含 油廢水的典型

16、處埋工藝流程圖如圖 2224 所示.排放或進行COD 降解處理圖 22 含油及乳化液廢水工藝流程圖(一)含油及乳化液股水破乳劑 絮凝劑核桃蕪過濾器含油及乳化液廢水破乳劑破乳劑 絮凝劑圖 23 含油及乳化液廢水工藝流程圖（二）（2）超濾法施密特在 1861 年最先提出超濾的概念卩兔超濾法是一種腫分離技術，截留 分子或微粒的范圍約為 0.005lOgim 即截留分子雖大于 500 的顆粒。一般的油 和脂類分子量均大于 500,而水的分子量僅 18,所以水分子可以透過超濾脫而 油脂分子則被截留下來，從而達到油木分離。從冷軋廠排出的含油及乳化液廢 水不僅含有油而且含有大量的鐵屑、灰塵等固體顆粒雜質(zhì)，而

17、且廢水的排放量 波動性大。為了使這些大顆粒雜質(zhì)不至于堵塞、刮傷超濾脫，并使處理廢水杲 均勻，需要在含油及乳化液廢水進入超濾系統(tǒng)之前對其進行預處理和水量調(diào)節(jié)。同時為了使被超濾詼縮的乳化含油液廢水的含油濃度進一步提高，以便于回收 再利用，一般還需對超濾 Z 的廢乳化液進行濃縮處理。比較完整的含油及乳化 液超濾系統(tǒng)由三個部分組成；預處理部分、超濾部分和后處理部分（廢油濃縮 部分）。超濾法典型工藝流程有三種為；連續(xù)過濾式、間歇過濾式、重過濾式。連續(xù)過濾式的典型流程如圖 25 所示：含油及乳化液廢水破乳劑破乳劑 絮凝劑圖 24 含油及乳化液廢水工藝流程圖（三）含油及乳化液廢水圖 2-5 連續(xù)過濾式的典型

18、流程間歇過濾式的典型流程如圖 2-6 所示；含油及乳化液廢水圖 26 間歇過濾式的典型流程含油及乳化液廢水重過濾式的典型流程如圖 27 所示;- 濃縮液循環(huán)-亟壞水泵| *超濾裝置, 一”滲透主圖 2-7 重過濾式的典型流程冷軋廠含油及乳化液廢水處理系統(tǒng)中，為了使廢乳化液得到最大限度的濃 縮，一般采用二級超濾。第一級超濾采用重過濾式，因為處理過程中廢水可以 從調(diào)節(jié)池中循壞不間斷地得到補給；第二級超濾采用間歇過濾式，這是由于第 二級超濾處理的廢水是從第一級周期性的排放得米的。經(jīng)過第二級超濾裝置濃縮處理的廢油，其含油濃度可以達 50%左右，還需 要采用加熱法、離心法、電解法等方法進行廢油的進一步濃縮提純。超濾法工藝的主要構筑物及設備包括含油廢水調(diào)節(jié)池、紙帶過濾機、超濾 循環(huán)榊、超濾膜組件、廢油收集槽等。超濾膜根據(jù)材質(zhì)分為有機膜和無機膜兩大類。其中有機膜按照不同制作材含油及乳化液廢水料可分為聚偏氟乙烯膜（PVDF）、聚靦膜（PS）、醋酸纖維素膜（CA）、聚丙烯 睛膜（PAN）、聚懸磯膜（POS）等；無機膜也稱陶瓷膜，材質(zhì)可分為氧化錯（ZK）2和氧化鋁（AlQj）兩種無機膜相對有機眥而言具有化學穩(wěn)定性好，髙分離率, 耐高溫，奇透水量等優(yōu)點，