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    含油废(fèi)水的10种处理工(gōng)艺(yì)!

    2023.05.30 11:26 2295次(cì)

    一、含油废(fèi)水的定义

     

    含油废水是(shì)指:含有(yǒu)脂(脂肪酸、皂类、脂肪、蜡等)及各(gè)种油(yóu)类(矿物油(yóu)、动植物油)的废水(shuǐ)。含油废水的特(tè)点是COD、BOD高,有一定的气味(wèi)和色度、易燃、易氧化(huà)分解,一般比水轻、难溶(róng)于水,含油废水是(shì)一(yī)种量大面广(guǎng)且危害严重(chóng)的工业废水,其(qí)污染主要表现在(zài)以下几个(gè)方面(miàn):

     

    1、恶化(huà)水(shuǐ)质(zhì)、危害水产资源;

    2、危害人体(tǐ)健康;

    3、污(wū)染(rǎn)大(dà)气;

    4、影响农(nóng)作物生产;

    5、影响自然景观;

    6、影响洁净的自(zì)然水源。

     

    鉴于含油废水的污染性,我国规(guī)定含油(yóu)废水最高允(yǔn)许排放(fàng)浓(nóng)度为(wéi)1mg/L。

     

    二、油在水中的(de)存在形(xíng)式

     

    1、悬浮油:粒度≥100μm,静(jìng)置后能较快上浮,以连续相(xiàng)的油(yóu)膜漂浮(fú)在水(shuǐ)面上;

     

    2、分散油:粒度为(wéi)10-100μm,悬浮、弥散在水箱中,在(zài)足(zú)够时(shí)间静置(zhì)或外力的作用,可凝聚成较大的(de)油滴上浮到水面,也可能进一步变小,转化成乳(rǔ)化(huà)油;

     

    3、乳化(huà)油:粒度为0.1-10μm(极微细(xì)的(de)油滴),由于油-水界面有表面活性剂的(de)影响,以水包油的形式稳定地分散(sàn)在(zài)水中,单(dān)纯用静置的(de)方法很难实现油水(shuǐ)分离。

     

    一般的含油(yóu)废水中,上述3种油不一定都会存在,但是(shì)在代表(biǎo)性行业,例如电镀废水中则都存在(zài),油脂(zhī)浓度一般在300-500mg/L,其中(zhōng)乳化油(yóu)所占比(bǐ)例最大(dà)。

     

    对于含(hán)油废水的处(chù)理方法,总(zǒng)结起来有以下10种常见方法:

     

    1、沉降分离法

     

    沉降分离(lí)法是利用油水两相(xiàng)的密度差及油和水的不相(xiàng)溶性进(jìn)行分离的,属一级处理。沉(chén)降分离在隔油池中进行,常(cháng)见的(de)有平流(liú)式、平(píng)行板式、波纹板式(shì)等型式。平流式隔油(yóu)池的(de)设计主要基于斯托克斯(sī)公式,由公(gōng)式可求(qiú)得(dé)一定表面积的隔油(yóu)池所能除去的(de)最小油(yóu)滴直径。隔油池水流状态对除油能力(lì)和效果也有很(hěn)大(dà)影响,最(zuì)好的水流状态是(shì)层(céng)流状态,它(tā)有利于油滴的上升和固相的沉降。

     

    2、粗粒化法

     

    利用油水两相对聚结材料亲和力的不同来(lái)进行分离。含油废水通(tōng)过粗粒(lì)化材料时(shí),其中细小的油(yóu)滴聚结(jié)成较大的油粒(lì),从而加大上浮速(sù)度,属(shǔ)二级处理。

     

    粗粒(lì)化法是将材(cái)料填(tián)充于粗粒(lì)化装置中,当废水通过(guò)时可以去除其(qí)中(zhōng)的分散油。该技术关(guān)键是粗粒(lì)化材料,材料的形(xíng)状主要有纤维状和(hé)颗(kē)粒。常用的亲水(shuǐ)性材(cái)料是(shì)在聚酰胺、聚乙(yǐ)烯醇、维尼纶等纤维内引入酸基(磺酸基、磷酸基等(děng))和盐类,亲油性材料主要有蜡状球,聚烯系或(huò)聚苯乙(yǐ)烯系球体或发泡体(tǐ),聚氨酯发泡体(tǐ)等,有学者认为其接触角小于7°为好。

     

    通过污水在粗粒化前(qián)后油珠粒(lì)径分布的变化来判定除油效果及工艺(yì)可(kě)行性(xìng),主要(yào)评价指(zhǐ)标为油的去(qù)除率及出水(shuǐ)含油。

     

    粗粒化法无需外加(jiā)化学(xué)试(shì)剂,无二次(cì)污染,设备(bèi)占地面积小,基建费用较低。

     

    但用(yòng)此法(fǎ)处(chù)理含油废水要求进口浓度较低,因此进(jìn)入设备前的含油废水必须经预处(chù)理,否则出水油浓度较高(一般(bān)高于10mg/L),常(cháng)需再进(jìn)行深度(dù)处理。

     

    3、过滤法

     

    利用(yòng)颗粒介质滤床的截留及惯性碰撞、筛分、表面黏附、聚(jù)并等机理,去除水(shuǐ)中油(yóu)份,一般(bān)用于二级处理或深度处理(lǐ)。常见(jiàn)的颗粒介质滤(lǜ)料有石英砂、无烟煤、玻璃纤维、高分(fèn)子聚合物等。

     

    对某机车厂含油废(fèi)水(shuǐ)先(xiān)经隔油、混(hún)凝(níng)沉淀、再经(jīng)过滤,出水各项指(zhǐ)标均达(dá)排(pái)放(fàng)标准,油去除率可(kě)达95%,完全可用于有关生产车间。

     

    过(guò)滤法设备简(jiǎn)单(dān)、操作方便,投资(zī)费用低。但随运行时间的增加,压(yā)力下降逐(zhú)渐增大(dà),需经常进行反冲洗,以保证正常运行。

     

    4、膜(mó)分离法(fǎ)

     

    膜(mó)分(fèn)离法是(shì)S.Sourirajan所开(kāi)拓,并在(zài)近20多年来(lái)迅速发展起(qǐ)来的分(fèn)离技术。

     

    膜分离法(fǎ)处理含油废水(shuǐ)是利用多孔(kǒng)薄膜为分离介质,截留含油废水中的油及表面(miàn)活(huó)性剂而(ér)使水分子通过(guò),达到油(yóu)水分离目的。膜分(fèn)离技术(shù)的关键(jiàn)是(shì)膜和组件的(de)选择。

     

    膜材料可(kě)分为(wéi)髙分(fèn)子膜和无机膜,常用(yòng)的高分子膜有醋酸纤维膜、聚砜膜(mó)、聚丙烯膜、聚偏氟乙烯膜等;常用(yòng)的无机膜材料有氧化铝、氧化锆、氧化钛等。按孔(kǒng)径(jìng)大小又可分微滤(lǜ)、超(chāo)滤、反渗透等。最适合于排放要求高(gāo)、处(chù)理(lǐ)量不大的含油废水。

     

    5、浮选法(fǎ)

     

    浮(fú)选法是利用油珠粘附于水中(zhōng)的微气泡后使浮(fú)力增大而(ér)浮上分离(lí),主要用来处(chù)理含油废水中靠(kào)重力分离自然上浮难以去除(chú)的(de)分散油、乳化油和细小的悬浮固体物(要投放无机或有机的絮凝(níng)剂(jì))。

     

    由于空气微(wēi)泡由非(fēi)极性(xìng)分(fèn)子组成,能与水性的油(yóu)结合在一(yī)起(qǐ),带(dài)着油滴一(yī)起上(shàng)升,上浮(fú)速度可提高近(jìn)千倍(bèi),所以油水分(fèn)离效率(lǜ)很髙。根据产(chǎn)生气泡(pào)的方式不同,又可分为加(jiā)压溶气浮选法、叶轮浮选(xuǎn)法和曝气浮选法。

     

    为提(tí)高浮(fú)选效(xiào)果(guǒ),可(kě)再(zài)向废水中加入无机(jī)或(huò)有机高分(fèn)子(zǐ)絮凝剂,即为絮凝(níng)浮选法,则对油水(shuǐ)分离(lí)的效果(guǒ)还会提高。目前(qián)该法已(yǐ)被(bèi)广泛应用于油田废水石油化工废水(shuǐ)、食品油生产废水等的(de)处理、工(gōng)艺较为成熟。

     

    6、吸附法

     

    吸附法(fǎ)是利(lì)用多孔固体吸附剂对(duì)含油废水中的溶(róng)解油及其它溶解性有(yǒu)机物(wù)进行(háng)表面吸附。常用的吸附(fù)剂(jì)有活(huó)性炭,活性炭不仅对油(yóu)有很(hěn)好的(de)吸附性能,而(ér)且能同时有效地吸(xī)附废(fèi)水中的其它有机物(wù),但吸附(fù)容(róng)量有(yǒu)限(对油一般(bān)为30—80mg/g),且成本高,再生困难,限制了它的应(yīng)用。

     

    经吸附法处理后出水(shuǐ)油含量可在5mg/L以下,因此吸附法一般只用于含油废(fèi)水(shuǐ)的深度处理(lǐ)。徐(xú)根良等对拆(chāi)船厂(chǎng)含(hán)油(yóu)废水进行处(chù)理,出水油(yóu)含量在5mg/L以下,多(duō)数在1mg/L以下。所(suǒ)用吸附剂(jì)为(wéi)改(gǎi)性膨润土(tǔ)、磺化煤、废旧活性炭、碎(suì)焦炭、有机(jī)纤维等易(yì)得(dé)原料。

     

    7、凝聚法

     

    凝(níng)聚(jù)法是向废水(shuǐ)中投加一定比例的絮凝剂,在废水中生成(chéng)亲油性的絮(xù)状物,使微(wēi)水油(yóu)滴吸(xī)附于其上,然(rán)后用(yòng)沉降或气浮的方法将油分去除(chú)。

     

    常用(yòng)的(de)有(yǒu)硫(liú)酸铝、硫酸亚铁、三氯化铁、聚合(hé)氯化铝(lǚ)、聚(jù)合氯化铝(lǚ)等无机(jī)絮(xù)凝剂和(hé)聚丙烯酰(xiān)胺、丙烯酰胺等(děng)有(yǒu)机絮凝剂,不(bú)同絮(xù)凝剂的PH值使用范围(wéi)不同。

     

    为加强絮凝效果,往往两个絮凝剂复合使用。此法投药量大,排(pái)渣(zhā)量大,适用于(yú)处理废水量很大,而含油量较少的乳物油或其它细小悬浮物。

     

    8、盐析法

     

    盐析法是(shì)向废水中(zhōng)投加无机盐类电解质。电解质把油珠扩(kuò)散层的阳离(lí)子(zǐ)全部被赶到了吸附层中,导致双电层破坏,油(yóu)珠则(zé)变成中性,油珠间吸引力(lì)恢复而相互聚并,从而(ér)达到破乳目(mù)的。

    常用的电解质是(shì)钙、镁、铝(lǚ)的盐类,它(tā)既可(kě)中(zhōng)和(hé)电荷又可转换表面活性剂性质,使(shǐ)处(chù)理效果提高。盐析法投盐量一般在1%-5%之间,经盐析法处理后,出水油的(de)含量一般大于(yú)10mg/L。但该(gāi)法(fǎ)聚析(xī)速度慢(màn),沉降(jiàng)分离时间长,设备占(zhàn)地面积大,而(ér)且对由表(biǎo)面活性剂稳定的含油乳状液的处理(lǐ)效(xiào)果不好。

     

    9、电(diàn)解法

     

    电(diàn)解法包括电(diàn)解凝聚吸附法和电(diàn)解浮上法(fǎ)。电解凝聚吸附(fù)是利用溶(róng)解性电(diàn)极电解乳化油废水。从溶(róng)解性阳极(Fe或Al)溶解(jiě)出金(jīn)属(shǔ)离子,金属离子发生水(shuǐ)解作用生成氢氧化物吸附(fù)、凝聚乳化油和溶解油,然后沉降(jiàng)除去油分。

     

    此法主要适用于机加工工业中(zhōng)冷却润滑液(yè)在(zài)化学絮凝后的二级处理。电(diàn)解凝聚吸附(fù)法具(jù)有占地面积小、操作简单、处(chù)理效(xiào)果好、浮渣量(liàng)相对较(jiào)少等(děng)优点,但(dàn)它存在阳(yáng)极(jí)金属(shǔ)消耗量大、需大量(liàng)盐类作辅(fǔ)助(zhù)药剂、耗电量(liàng)高、运行费用较(jiào)高等缺点,此外,对存(cún)在的阳极(jí)钝(dùn)化问(wèn)题虽研究较多,但仍未(wèi)根本解决。

     

    10、生物化学法

     

    生物化学法去除水(shuǐ)中溶解油的(de)效果很(hěn)好,但是不能去除分散油和悬(xuán)浮(fú)油,一旦系统中进入(rù)了后两者油,会对整个(gè)生化(huà)系统带来很大的冲击,所以(yǐ)应用生(shēng)化法(fǎ)处(chù)理含油(yóu)废水(shuǐ)时,一定要做好预处理(lǐ)工作(zuò),把水中的悬浮油和分散(sàn)油去掉后。

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