含油廢水的水處理技術(shù)

1、含油廢水的處理技術(shù)含油廢水的處理技術(shù)含油廢水含油廢水n 含油廢水是指含有脂(脂肪酸、皂類、脂肪、蠟等)及各種油類(礦物油、動植物油)的廢水。據(jù)統(tǒng)計,世界上每年至少有5001000萬t油類通過各種途徑進入水體,在造成水資源污染、油資源浪費的同時,油類污染物對環(huán)境生態(tài)和人體健康也有極大影響。來源來源n 含油污水中有兩種不同性質(zhì)的油:一種是動物脂肪和植物油脂,它是由不同鏈長的脂肪酸或甘油(丙三醇)所形成的甘油三酸脂組成,脂肪酸可以是飽和的也可以是不飽和的;另一種油是原油或礦物油的液體成分,原油是碳氫化合物的混合物,即全部是由直鏈或支鏈以環(huán)形結(jié)構(gòu)所組成的C、H化合物。n 前者主要來源于糧油加工、皮革、

2、造紙、紡織、食品加工（含餐飲業(yè)）的廢水。n 后者主要來源于石油工業(yè)的采油、煉油、貯油運輸及化工工業(yè)。另外，油輪壓艙水、洗艙水、機械工業(yè)的冷潤滑液、軋鋼水也屬于此類含油廢水。n 本報告主要討論第二類含油廢水。分類分類n 在含油廢水處理過程中,一般根據(jù)水體中油污染物的成分和存在狀態(tài)及其粒徑,選擇處理方法。含油廢水的類別及特征含油廢水的類別及特征處理技術(shù)處理技術(shù)n 原則：對于含油廢水的處理,首先應(yīng)考慮盡量回收其中的油,以便重復(fù)或循環(huán)使用,然后再根據(jù)其來源及油污的狀態(tài)、成分,采取適當(dāng)?shù)奶幚矸椒?使之達到國家排放標準或回用標準。n 常規(guī)方法：重力分離法、離心分離法、過濾法、氣浮法、吸附法、粗顆粒化法、鹽

3、析法、電化學(xué)法、絮凝法、生化法。n 新興方法：膜分離法、磁吸附分離法、高級氧化法、聲波，微波和超聲波分離法。使油水分離,首先要破壞油珠的界膜，使油珠相互接近并聚集成大滴油珠，從而浮于水面。破乳破乳后再處理乳化液經(jīng)破乳除油后，一般尚需進一步處理。處理技術(shù)處理技術(shù)很多含油廢水處理技術(shù)包括破乳過程，特別對于處理含很多含油廢水處理技術(shù)包括破乳過程，特別對于處理含乳化油量大的廢水。乳化油量大的廢水。破乳方法破乳方法高壓電場高壓電場藥劑破乳藥劑破乳離心離心膜過濾膜過濾鹽析法鹽析法絮凝法絮凝法酸化法酸化法鹽析鹽析絮凝絮凝混合法混合法生物生物氧化法氧化法電磁電磁吸附法吸附法粗?；ù至；ㄎ椒ㄎ椒飧》?/p>

4、浮法重力重力分離法分離法破乳后破乳后再處理再處理處理技術(shù)處理技術(shù)方法名方法名稱稱 適用范圍適用范圍 去除去除粒徑粒徑/ 主要優(yōu)點主要優(yōu)點主要缺點主要缺點重力分重力分離離浮油浮油, ,分散油分散油6060效果穩(wěn)定效果穩(wěn)定, ,運行費用低運行費用低占地面積大占地面積大加壓氣加壓氣浮浮分散油、乳化分散油、乳化油油1010效果好效果好, ,工藝成熟工藝成熟占地面積大占地面積大, ,浮油難處理浮油難處理化學(xué)凝化學(xué)凝聚聚乳化油乳化油1010效果好效果好, ,工藝成熟工藝成熟占地大占地大, ,藥劑用量多藥劑用量多, ,污泥難處理污泥難處理電解電解乳化油乳化油1010除油率高除油率高, ,連續(xù)操作連續(xù)操作裝置

5、復(fù)雜裝置復(fù)雜, ,耗電量大耗電量大, ,消耗大量鋁材消耗大量鋁材, ,難難大型化大型化電磁吸電磁吸附附乳化油乳化油6060除油率高除油率高, ,裝置占地面積裝置占地面積小小耗電大耗電大, ,工藝未成熟工藝未成熟膜過濾膜過濾乳化油、溶解乳化油、溶解油油601010出水水質(zhì)好出水水質(zhì)好, ,投資少無浮投資少無浮油油反吹操作要求較高反吹操作要求較高粗?；至；稚⒂汀⑷榛稚⒂?、乳化油油1010設(shè)備小型化設(shè)備小型化, ,操作簡單操作簡單濾料易堵濾料易堵, ,存在表面活性劑時效果差存在表面活性劑時效果差活性污活性污泥泥溶解油溶解油1010出水水質(zhì)好出水水質(zhì)好, ,基建費用低基建費用低進水要求高進水要求

6、高, ,操作費用高操作費用高生物濾生物濾池池溶解油溶解油1010適應(yīng)性強適應(yīng)性強, ,運行費用低運行費用低基建費用高基建費用高處理技術(shù)處理技術(shù)各種含油廢水處理方法比較及發(fā)展趨勢各種含油廢水處理方法比較及發(fā)展趨勢處理技術(shù)處理技術(shù)各種含油廢水處理方法比較及發(fā)展趨勢各種含油廢水處理方法比較及發(fā)展趨勢氣浮法氣浮法n 氣浮法是使大量微細氣泡吸附在欲去除的顆粒(油珠)上，利用氣體本身的浮力將污染物帶出水面，從而達到分離目的的方法。這是因為空氣微泡由非極性分子組成，能與疏水性的油結(jié)合在一起，帶著油滴一起上升，上浮速度可提高近千倍，所以油水分離效率很高。n 氣浮法按氣泡產(chǎn)生方式的不同，可分為鼓氣氣浮、加壓氣浮

7、和電解氣浮等。鼓氣氣浮是利用鼓風(fēng)機、空氣壓縮機等將空氣注入水中，也可利用水泵吸水管、水射器將空氣帶入水中。電解氣浮是用電解槽將水電解，利用電解形成的極微的氫氣和氧氣泡，將污染物帶出水面。加壓氣浮是在加壓條件下使空氣溶于水中，然后再恢復(fù)到常壓，利用釋放的大量微氣泡將污染物分離。氣浮法氣浮法n 原理：n 水中油珠和懸浮顆粒的上升遵守斯托克斯定律：氣浮法氣浮法n 氣浮法中，目前采用的主要是加壓氣浮法。該方法主要用于不含表面活性劑的分散油的分離。若在含油廢水中加入絮凝劑，則加壓溶氣法對油的分離效果還會提高。這種方法是電耗少、設(shè)備簡單、效果良好。目前該法已被廣泛應(yīng)用于油田廢水、石油化工廢水、食品油生產(chǎn)廢

8、水等的處理，工藝較為成熟。n 氣浮法處理含油廢水工藝成熟,油水分離效果好而且穩(wěn)定,但缺點是浮渣難處理。膜分離法膜分離法n 作為一種新型的分離技術(shù), 膜分離技術(shù)既能對廢水進行有效的凈化, 又能回收一些有用物質(zhì), 同時具有節(jié)能、無相變、設(shè)備簡單、操作方便等特點,因此在廢水處理中得到了廣泛的應(yīng)用, 并顯示了廣闊的發(fā)展前景。膜法進行油水分離的特征是:n 純粹的物理分離, 不需要加入沉淀劑。n 不產(chǎn)生含油污泥, 濃縮液焚燒處理。n 雖然廢水中油分濃度變化幅度大, 但透過流量和水質(zhì)基本不變, 便于操作。n 膜法一般只需壓力循環(huán)廢水, 設(shè)備費用和運轉(zhuǎn)費用低, 特別適合于高濃度含油廢水的處理。膜分離法膜分離法

9、n 在含油廢水處理中應(yīng)用的膜分離過程主要有微濾(MF) 、超濾(UF) 、納濾(NF) 和反滲透(RO)。它們的分離過程及其傳質(zhì)機理見下表。膜分離法膜分離法n 乳化油：乳化油：n 乳化油用普通方法難以處理,超聲、電解和萃取等方法處理復(fù)雜,費用高等限制了這些方法的應(yīng)用。膜技術(shù)處理乳化油廢水,有著獨特的技術(shù)優(yōu)勢:通過選擇適當(dāng)?shù)哪げ牧虾徒M件形式,不需調(diào)整pH值和前處理;無需破壞乳化液;污泥量少,污泥可以焚燒處理. 另外,由于表面活性劑的存在,油對膜的污染較少,降低了運行成本。n 超濾膜技術(shù)適用于乳化油或溶解油的廢水處理,對一些排放量不很大、成分不十分復(fù)雜的含油廢水,可考慮采用超濾膜技術(shù)來處理。n 由

10、于小分子物質(zhì)能透過超濾膜,所以超濾膜對COD、BOD等截留率不高,并且表面活性劑會把少量油分帶入透過液,可以用反滲透膜對乳化油廢水進行處理。n 反滲透需要110 MPa的操作壓力,能夠分離的是只有零點幾個納米的無機離子和有機小分子。因此,含乳化油的廢水中的透過超濾膜的表面活性劑和其它低分子物質(zhì)可為反滲透膜所阻止,從而使COD和BOD的去除率大為提高。反滲透膜處理含油廢水的研究和實驗較少,這是因為反滲透膜孔徑小,極易堵塞,難以清洗,由于需要高壓,所以能耗較高和對設(shè)備要求較高。膜分離法膜分離法膜的選擇膜的選擇膜孔徑膜孔徑操作時間操作時間料液濃度料液濃度膜面流速膜面流速溫度溫度料液流動狀態(tài)料液流動狀

11、態(tài)操作壓差操作壓差影響分離因素影響分離因素吸附法吸附法n 吸附法是利用吸附劑表面的活性,將分子態(tài)的污染物濃集于表面而達到去除目的。吸附劑性能的優(yōu)劣以及是否適用于所要處理的廢水,對于吸附凈化過程的分離效率具有至關(guān)重要的影響?？梢哉f幾乎所有的固體都或多或少地具有吸附某些其它物質(zhì)以降低自身的表面自由能的傾向。但實際上只有那些擁有巨大內(nèi)表面積的多孔物質(zhì)或是研磨成很細的物質(zhì),才能有明顯的吸附能力,也才能做吸附劑使用?；钚蕴炕钚蕴縩 活性炭因其內(nèi)部豐富的空隙具有較大的比表面積,因而具有良好的吸油性能,可吸附含油廢水中的分散油、乳化油和溶解油,同時可吸附廢水中其他有機物,對油的吸附容量是30 mg/g80

12、mg/g。n 類似的炭質(zhì)吸附材料還有焦炭、膨脹石墨等用于含油廢水的處理也取得了較好的效果。高吸油樹脂高吸油樹脂n 高吸油樹脂是一種新型的有機吸附劑,與傳統(tǒng)吸附材料不同的是,高吸油樹脂具有三維網(wǎng)狀化學(xué)交聯(lián)結(jié)構(gòu)及一定微孔結(jié)構(gòu)的樹脂,其微觀形態(tài)特征是適度交聯(lián). 外觀是一種立體結(jié)構(gòu)的多孔海綿狀物。高吸油樹脂主要通過樹脂分子內(nèi)的親油基鏈段和油分子間產(chǎn)生的范德華力實現(xiàn)吸油作用。樹脂在油中溶脹而不溶解,油品則被包裹在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,從而達到吸油、儲油的目的。高吸油性樹脂對于不同類型的物質(zhì)具有不同的吸收能力,對于脂肪烴、芳香烴、鹵代烴等吸收能力較強,而對于低碳鏈的醇類、酮類等可溶于水的有機溶劑的吸收能力卻很低。粉

13、煤灰粉煤灰n 粉煤灰作為燃煤電廠排出的固體廢棄物,是一種可利用的資源。粉煤灰是灰白色的粉狀物,含水量大的粉煤灰呈黑色。n 粉煤灰呈多孔蜂窩狀組織,使其有較大的表面積。同時,它還具有一定的活性基團,使其具有較強的吸附能力,成為污水處理的吸附材料。其吸附作用包括物理吸附和化學(xué)吸附兩種。n 除此之外,類似核桃殼、稻殼及鋸屑等廢棄物經(jīng)過處理后用于含油廢水的處理,同樣取得了較好的效果,達到了以廢治廢的目的。膨潤土膨潤土n 膨潤土是以蒙脫石為主要成分, 2：1型層狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽黏土礦物,具有較大的比表面積,其中Si-O四面體片中的Si4+ 、Al-O八面體中的Al3+可以被Mg2+、Fe2+、Li+、Ni2+ 等低價離子替代,從而造成蒙脫石層間電價不飽和,使蒙脫石層間帶永久性負電荷。這種負電荷通常由層間具有交換性的水合陽離子來平衡。因此膨潤上具有良好的離子交換性和吸附性,使其廣泛應(yīng)用于廢水的吸附處理。n 另外類似于膨潤土的黏土類的沸石、蛭石等也被活化處理后作為吸附材料用于含油廢水的處理。吸附法各種吸附材料優(yōu)缺點比較吸附法各種吸附材料優(yōu)缺點比較裝置裝置n 雙管式聚結(jié)(粗?；? 法油水分離n 內(nèi)循環(huán)連續(xù)流粗粒化裝置裝置裝置n 粗?；脱b置具有體積小、效率高、結(jié)構(gòu)簡單、不需加藥、投資省等優(yōu)點；缺點是