含油廢水處理工藝解決方案

1含油廢水的性質(zhì)和危害根據(jù)含油廢水在水中的形態(tài)，可以分為浮油、分散油、乳化油和溶解油。浮油的粒徑較大，一般大于100uM，占總油量的70%~80%。分散油的粒徑在100~10uM，在兩小時(shí)內(nèi)難以浮上水面的油珠，懸浮于水中。乳化油的油滴粒徑小于10uM，油滴之間難以合并，長(zhǎng)期保持穩(wěn)定，難以分離。溶解油以化學(xué)形式溶解于水中，粒徑在0.1UM以下，甚至可以小到幾納米，很難分離。含油廢水一般都具有很高的COD值，有一定的色度和氣味，易燃，易氧化分解，難溶于水的特點(diǎn)。含油廢水排入水體造成嚴(yán)重的影響，水面油膜厚度大于1UM時(shí)就會(huì)隔絕空氣與水體間的氣體交換，導(dǎo)致水體溶解氧下降，產(chǎn)生惡臭，造成水質(zhì)惡化，水中生物因缺氧而死亡，并導(dǎo)致魚類、貝類等變味而不可使用。海上鳥類體表黏上溢油，會(huì)喪失飛行功能，甚至造成鳥類死亡。另外，含油廢水也會(huì)污染大氣，影響農(nóng)作物生長(zhǎng)。2目前常用的傳統(tǒng)處理含油廢水方法1物理法a：重力分離法典型的初級(jí)處理方法，是利用油和水的密度差及油和水的不相溶性，在靜止或流動(dòng)狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)油珠、懸浮物與水分離。分散在水中的油珠在浮力作用下緩慢上浮、分層，油珠上浮速度取決于油珠顆粒的大小，油與水的密度差，流動(dòng)狀態(tài)及流體的粘度。重力法的特點(diǎn)是：能接受任何濃度的含油廢水，同時(shí)去除大量的污油和懸浮物等，但在處理出水時(shí)往往達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。在穩(wěn)定的流速和油含量情況下，通常作為二級(jí)處理的預(yù)處理。常用的設(shè)備是隔油池，包括平流隔油池、斜板隔油池，波紋斜板隔油池及小型隔油池等。隔油池水面的浮油可用集油管排出或采用專用撇渣器撇出，而小型隔油池可以采用人工撇油。重力分離法是應(yīng)用最廣、最實(shí)用的一種油水分離法，適用于去除廢水中的浮油，部分分散油、重油等與水不溶解的有害物質(zhì)，但不能去除水中的溶解油和乳化油。b：過濾法將廢水通過設(shè)有孔眼的裝置或通過由某種顆粒介質(zhì)組成的濾層，利用其截留、篩分、慣性碰撞等作用使廢水中的懸浮物和油分等有害物質(zhì)得以去除。常用的過濾方法有3種:分層過濾、隔膜過濾和纖維介質(zhì)過濾。常用的層濾工藝是硅藻土過濾和砂濾。膜過濾法又稱為膜分離法，是近20年發(fā)展起來(lái)的新型工藝，將在下面詳細(xì)介紹。3離心分離法使裝有含油廢水的容器高速旋轉(zhuǎn),形成離心力場(chǎng)，因固體顆粒、油珠與廢水的密度不同，受到的離心力也不同，達(dá)到從廢水中去除固體顆粒、油珠的方法。常用的設(shè)備是水力旋流分離器，由于其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，旋流脫油技術(shù)已在發(fā)達(dá)國(guó)家含油廢水處理特別是在海上石油開采平臺(tái)上成為不可替代的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。該法主要用來(lái)分離分散油，對(duì)乳化油的分離效果不太好。離心分離法設(shè)備體積小、除油效率高，但高流速產(chǎn)生的紊流容易將部分分散油剪碎，而且運(yùn)行費(fèi)用高，因此常用于處理水量少，占地受限制的場(chǎng)合，如海上采油平臺(tái)、油船等。2：浮選法又稱氣浮法，該法是在水中通入空氣或其他氣體產(chǎn)生微細(xì)氣泡，使水中的一些細(xì)小懸浮油珠及固體顆粒附著在氣泡上，隨氣泡一起上浮到水面形成浮渣（含油泡沫層），然后使用適當(dāng)?shù)钠灿推鲗⒂推踩ァＴ摲ㄖ饕糜谔幚砀粲统靥幚砗髿埩粲谒辛＝?jīng)為10~60uM的分散油、乳化油及細(xì)小的懸浮固體物，出水的含油質(zhì)量濃度可降至20?30mg/l。根據(jù)產(chǎn)生氣泡的方式不同，氣浮法又分為加壓氣浮、鼓氣氣浮、電解氣浮等，其中應(yīng)用最多的是加壓溶氣氣浮法。氣浮法處理含油廢水工藝成熟，油水分離效果好且穩(wěn)定，缺點(diǎn)是浮渣難處理。3：生化法利用微生物使部分有機(jī)物（包括油類）作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)所吸收轉(zhuǎn)化合成為微生物體內(nèi)有機(jī)成分或增值成新的微生物，其余部分被微生物氧化分解成簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)或有機(jī)物質(zhì)，女口CO2,H2O等，從而使廢水得到凈化。含油廢水中的有機(jī)物多以溶解態(tài)和乳化態(tài)存在，BOD5較高，利于生物的氧化作用。生物法從微生物對(duì)氧的需求上可分為好氧生物和厭氧生物兩大類，從過程形式上可分為活性污泥法、生物膜法和氧化塘等?；钚晕勰喾ㄌ幚硇Ч茫饕糜谔幚硪蟾叨|(zhì)穩(wěn)定的廢水。生物膜法與活性污泥法相比，生物膜附著于填料載體表面,使繁殖速度慢的微生物也能存在，從而構(gòu)成了穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。但是,由于附著在載體表面的微生物量較難控制，因而在運(yùn)轉(zhuǎn)操作上靈活性差，而且容積負(fù)荷有限。生化法主要用于去除廢水中的溶解油。4：化學(xué)法又稱藥劑法,是投加藥劑由化學(xué)作用將廢水中的污染物成分轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)，使廢水得到凈化的一種方法。常用的化學(xué)方法有中和、沉淀、混凝、氧化還原等。對(duì)含油廢水主要用混凝法。混凝法是向含油廢水中加入一定比例的絮凝劑，在水中水解后形成帶正電荷的膠團(tuán)與帶負(fù)電荷的乳化油產(chǎn)生電中和，油粒聚集，粒徑變大，同時(shí)生成絮狀物吸附細(xì)小油滴，然后通過沉降或氣浮的方法實(shí)現(xiàn)油水分離。5：電化學(xué)法電化學(xué)法包括電解法、電火花法、電磁吸附分離法和電泳法。電解法包括電凝聚和電氣浮，電凝聚是利用溶解性電極電解乳化油廢水，從溶解性陽(yáng)極溶解出金屬離子（一般用Al作陽(yáng)極），金屬離子發(fā)生水解作用生成氫氧化物吸附凝聚廢水中的乳化油和溶解油，然后沉淀除去油分。電解產(chǎn)生的氣泡細(xì)小均勻因而捕獲雜質(zhì)的能力比較強(qiáng)，去除固體雜質(zhì)和油滴效果較好，缺點(diǎn)是電耗大、電極損耗大，單獨(dú)使用時(shí)不能達(dá)到排放要求。6：吸附法利用多孔固體吸附劑對(duì)含油廢水中的溶解油及其他溶解性有機(jī)物進(jìn)行表面吸附，主要用于含油廢水的深度處理。通常采用的吸附劑有活性炭、活性白土、磁鐵砂、纖維和高分子聚合物等，采用最多的還是活性炭。由于活性炭的吸附容量有限，成本高，再生困難，一般只用作含油廢水多級(jí)處理的最后一級(jí)處理，效果明顯。國(guó)內(nèi)外對(duì)于新型吸附劑的研制也取得了一些有益的成果。研究發(fā)現(xiàn)片狀石墨能吸附由海上油輪漏油事件釋放的重油并易于與水分離。吸附法適用于水質(zhì)較好，含有濃度不太高的多級(jí)處理工藝的后處理，進(jìn)水含油濃度最好控制在10mg/l左右。7：粗?；ɡ糜汀⑺畠上鄬?duì)聚結(jié)材料親和力相差懸殊的特性,油粒被材料捕獲而滯留于材料表面和孔隙內(nèi)形成油膜，油膜增大到一定厚度時(shí)，在水力和浮力等作用下油膜脫落合并聚結(jié)成較大的油粒。由斯托克斯公式可知,油粒在水中的浮升速度與油粒直徑的平方成正比。聚結(jié)后粒經(jīng)較大的油珠則易于從水中被分離。經(jīng)過粗粒化的廢水其含油量及污油性質(zhì)并無(wú)變化，只是更容易用重力分離法將油除去。粗?；牧峡蛇x用親油疏水的纖維狀或管板狀材料，如聚丙烯、滌綸、聚苯乙烯等。粗粒化技術(shù)可把水中5~10PM的油珠完全分離，最佳分離效果可達(dá)1~2PM的油珠。8：鹽析法向乳化廢液中投加無(wú)機(jī)鹽類電解質(zhì)，去除乳化油珠外圍的水化離子、壓縮擴(kuò)散層，減少了電位，使雙點(diǎn)層破壞。油珠間吸引力得到恢復(fù)，而相互聚合，從而達(dá)到破乳的目的。常用的電解質(zhì)是Ca、Mg、Al的鹽類。不過該法油水分離時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備占地面積達(dá)，而且對(duì)由表面活性劑穩(wěn)定的油/水乳狀液的處理效果不理想。3最新含油廢水的處理工藝1：膜分離法即膜過濾法，是利用微孔膜將油珠和表面活性劑截留，主要用于除去乳化油和某些溶解油，主要包括超濾、微濾和反滲透法。濾膜包括超濾膜、反滲透膜和混合濾膜等。膜材料包括有機(jī)膜和無(wú)機(jī)膜兩種,常見的有機(jī)膜有醋酸纖維膜、、聚丙烯膜等，常用的無(wú)機(jī)膜有陶瓷膜、氧化鋁、氧化鉆等。隨著膜科學(xué)的飛速發(fā)展，膜過程處理乳化油污水已逐步被人們接受并在工業(yè)中應(yīng)用。膜分離法合適高濃度的乳化油廢水處理，但采用膜分離前必須先對(duì)含油廢水預(yù)處理，降低進(jìn)水的污染物含量，使進(jìn)水水質(zhì)能保證膜元件在一定時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行，不產(chǎn)生膜污染。膜使用一定時(shí)間后要采取清洗方法再生。隨著新型膜材料的開發(fā)，膜分離是一項(xiàng)有發(fā)展前途的處理技術(shù)。其發(fā)展趨勢(shì)是各種膜處理技術(shù)相結(jié)合或與其他方法相結(jié)合，以達(dá)最佳處理效果。2：電磁吸附分離法是使磁性顆粒與油/水乳狀液廢水相摻混，在其吸附過程中，利用油珠的磁化效應(yīng)，再通過磁性過濾裝置將油分去除。常用的磁性粉末有磁鐵礦和鐵氧體兩類。目前，該方法已經(jīng)在含油廢水處理中占有一席之位，其技術(shù)還有待進(jìn)一步完善和發(fā)展，前景廣闊。3：聲波、微波和超聲波脫水技術(shù)聲波可加速水珠聚結(jié)，提高原油脫水效率;超聲波可降低能耗和減少破乳劑用量;而微波在降低乳狀液穩(wěn)定性的同時(shí)，還可加熱乳狀液，進(jìn)一步促進(jìn)水滴的聚結(jié),在解決我國(guó)東部老油田因三采等引起的原油性質(zhì)復(fù)雜的深度脫水問題方面具有很好的應(yīng)用前景。微波是指頻率為300MHz~300GHz的電磁波。微波水處理技術(shù)是把微波場(chǎng)對(duì)單相流和多相流物化反應(yīng)的強(qiáng)