含油废水

溶气上浮法
是从含过饱和空气的废水中析出气体，产生气泡以实现上浮。常用的有加压溶气上浮法和真空上浮法，前者应 用较普遍。加压溶气上浮法是用水泵将废水送入溶气罐加压到 3～5。5 千克力/厘米 2，同时注入空气使其在压 力下溶解于废水。一般溶气时间为 2～4 分钟。然后废水通过减压阀进入上浮池。溶入废水中的空气由于突然减 到常压,便形成许多细小的气泡逸出,从而实现上浮。上浮池内的上浮时间一般不小于 1 小时。目前常采用将经 过上浮处理的部分废水(30～50％)加压回流进入未经加压上浮处理的废水中实现上浮的方法。其优点是加压废 水量小，可减少电耗，同时可以防止未处理的废水中油品在加压溶气时进一步乳化。真空上浮法是使废水中的 气泡在减压（真空）条件下逸出的。 溶气上浮法的主要优点是产生的气泡直径可小到 30～120 微米。气泡直径 小，在供气量相同时,气泡吸附时的比表面积就大，气泡上浮速度减慢，与吸附质点的接触时间增加，可以提高 上浮效果。因此，溶气上浮法获得广泛应用。
原效应，以及由此在电极上产生的微小气泡的上浮作用来净化含油废水。 如采用可溶性阳极材料，还可以同时发生电解混凝作用以净化废水。
混凝法
可用铝盐或铁盐作混凝剂，构筑物可采用加速澄清池，处理效果与上浮法基本相同。 含油废水处理设施 采用上浮法时，往往也投加混凝剂，以提高净化效果。
由于不同工业部门排出的废水中含油浓度差异很大，如炼油过程中产生废水，含油量约为 150 一 1000mg/L，焦 化废水中焦油含量约为 500～800mg/L，煤气发生站排出废水中的焦油含量可达 2000～3000mg/L。因此，含油 废水的治理应首先利用隔油池，回收浮油或重油，处理效率为 60～80％，出水中含油量约为 100～200mg/L； 废水中的乳化油和分散油较难处理，故应防止或减轻乳化现象。方法之一，是在生产过程中注意减轻废水中油 的乳化；其二，是在处理过程中，尽量减少用泵提升废水的次数、以免增加乳化程度。处理方法通常采用气浮 法和破乳法。
吸附法
随着吸附科学的发展,吸附分离技术自身的发展,给许多生产工艺带来了意想不到的变革,在含油废水中的新应用 正处于探索阶段。 传统吸附分离技术很早就应用于油废水的深度处理中,常用活性炭作为吸附剂,但其吸附容量 有限(对油一般为 30～80 mg/ g) , 且成本高, 再生困难。 寻求新型高效吸油剂,是目前很多学者研究的焦点,并且 已有较多报道。 如清华大学曹乃珍等对制造柔性石墨密封件的中间产品———膨胀石墨进行了吸附研究,讨论 了膨胀石墨吸附材料对各种油类及各种水面漂浮油的吸附实验,结果显示膨胀石墨无论对各种单纯油类、水面浮 油以及乳化状液中的油和低含油废水中的油都有极好的吸附脱除能力。大连铁道学院的吴敦虎等运用多种方法 对 硼砂生产过程中的废料———硼泥的吸附除油研究,也取得了较好的效果。 电厂废弃资源粉煤灰、炉渣及焦炭 等在含油废水中的利用也都有较多的研究,并取得了一定的效果 。笔者所在的实验室目前正在研究的技术主要 有磁混凝器、自清洗动态膜过滤器及化学除油装置等,用这些方法可以高效地处理轧钢含油废水,并且同时去除废 水中的其他有机物,具有投资省,运行费低,占地面积小,出水水质高且操作简单等优点。这些新型技术及设备将另 文介绍。
膜分离法处理含乳化油废水是近几十年发展起来的,主要有微滤(MF) 、纳滤(NF) 、超滤(UF) 及反渗透(RO) 法。 在这方面已有报道,如张相如及李海波等对膜分离法处理含油废水作了较为详细的阐述和分析。 值得提出的是 膜分离法适合于除去废水中的稳定的乳化油和分散油,在预处理时需要除去水中的颗粒较大的浮油和分散油,这 对于通道很薄的膜处理设备尤为重要。 膜材料的选择也十分重要,常用的疏水膜有聚四氟乙烯(PTFE) 、聚偏二 氟乙烯(PVDF) 和聚乙烯( PP) 等。亲水膜有纤维素酯、聚砜、聚醚砜、聚砜/ 聚醚砜(PSF/ FES) 、聚酰亚胺/ 聚 醚酰亚胺(PI/ PEI) 、聚酯肪酰胺(PA) 、聚炳烯腈等具有亲水基团的高分子聚合物,以及如 Al2O3 ,TiO2 和 ZrO2 等陶瓷膜等。膜分离法处理含油废水正从实验室研究走向实际应用阶段,并趋向于将各种膜处理方法结合或者与 其他方法相结合使用。如将超滤和微滤结合分离含油废水 ,膜分离法与电化学方法相结合等,也有将臭氧氧化作 为超滤的前处理,从而延长超滤设备的使用寿。
3。冶金及机械加工制造业含油废水
主要包括各种金属加工制造过程中所产生的含油废水,含有大量悬浮物和油类,有时形成混合物,钢厂的热轧含油 废水便是其中非常重要的一类。 国内热轧厂的浊环水处理流程由铁皮坑、除油池、旋流沉淀池、二沉池、过滤 器及冷却塔(凉水池) 等构筑物搭配组合,因生产工艺的要求和回用水质指标的不同而不同。 传统常用的是三段 式处理流程冷却塔-热轧车间-旋流沉淀池-平流沉淀池-压力过滤器-冷却塔和采用机械排油装置,此种工艺不能去 除乳化油,易造成过滤器内滤料堵塞、板结,严重影响生产,目前对此种工艺的改造研究较多。
含油废水如果不加以回收处理，会造成浪费；排入河流、湖泊或海湾,会污染水体,影响水生生物生存；用于农业 灌溉，则会堵塞土壤空隙，妨碍农作物生长。
含油废水的处理应首先考虑回收油类物质，并充分利用经过处理的水资源。因此，含油废水的处理可首先利用 隔油池，回收浮油或重油。隔油池适用于分离废水中颗粒较大的油品，处理效率为 60～80％，出水中含油量约 为 100～200 毫克／升。废水中的细小油珠和乳化油则很难去除。
过滤法
常作为上浮法出水的高级处理手段。经过滤法处理的废水，含油量可降至 10 毫克／升以下。处理构筑物可采用 普通快滤池或压力滤池。但管理比较困难，需要空气反冲，热水反洗。如管理不善，滤料容易堵塞。
生物法
含油量在 30 毫克／升以下，并含有其他需要生物降解的有害物质时，才考虑使用，一般不只是为了除油。石油 炼制厂的含油废水，经物理法除油后，就具备用生物法处理的条件。
4。其他含油废水
餐饮行业的迅速发展使其排放的废水量越来越大且含有较高浓度的动植物油及固体悬浮物,成为一个重要的水 污染源。 一般采用化学破乳-重力分离法来处理此类含油废水,常用的破乳剂有聚合硫酸铁、腐植酸钠和聚丙烯 酰胺。玻璃厂油罐区和机修车间等会产生含油废水,虽然水量不大,但污染极大。 普遍采用隔油池-油水分离器-
含油废水中所含的油类物质，包括天然石油、石油产品、焦油及其分馏物，以及食用动植物油和脂肪类。从对 水体的污染来说，主要是石油和焦油。不同工业部门排出的废水所含油类物质的浓度差异很大。如炼油过程中 产生的废水，含油量约为 150～1000 毫克/升，焦化厂废水中焦油含量约为 500～800 毫克／升，煤气发生站排 出的废水中的焦油含量可达 2000～3000 毫克／升。
2。机车废水
铁路机车车辆工厂、机务段、车辆段和洗灌站等都排放大量的含油废水,成为铁路治理的重点和难点。 而公路 运输业中主要是城市汽车的保养与修理过程中产生大量的含油废水,对环境污染大。 对机车废水采用传统的混 凝-气浮法,成本较高,混凝生成的絮体部分解体,随水流出,使处理效果达不到排放标准;电解-气浮法,由于电解受 许多因素的影响,而废水的水量和浓度又经常发生变化,常使电解量与废水中的污染物量不匹配,使处理效果较差, 达不到排放标准。 目前普遍采用隔油-气浮-澄清过滤工艺,或者调节沉淀-混凝沉淀-砂滤工艺。
含油废水处理工艺应用现状
对含油废水的处理,主要依据各种处理方法原理及优缺点,针对所处理的工业废水水质情况采取不同的处理工艺。
1。炼油废水
炼油厂和石油化工厂的废水中都含有相当量的油污,主要有油脂、皂脚、油脚等有机物以及酸、碱、盐和固体悬 浮物。 经隔油处理后,含油量仍有 100～200 mg/ L ,基本上以乳化油、分散油和溶解油的形式存在,也有悬浮性固 体(SS) 、溶解性的有机物质,硫化物和 NH3 - N 等。 国内多采用隔油-混凝气浮-生化“老三套”处理工艺,该工 艺技术成熟、适应性强且稳定可靠,但占地面积大,投资费用高,难为中、小企业所接受。 随着生产工艺的发展和 出水水质要求的提高,“老三套”处理工艺急需改进。 通常的改进是在原有工艺的基础上增加深度处理装置,如 以活性炭或焦炭吸附作为出水的深度处理,出水水质好,也有采用两级气浮的改进工艺。 如北方某中型炼油厂, 生产汽油、煤油、柴油及沥青,各工段所排废水的性质差异大,多为间歇排放,生产车间总排放口的废水水质与水 量波动很大。 全厂生产区日排废水量接近 2 000 t ,综合生产废水的 pH 值 5～9 ,油类浓度 300～500 mg/ L ,COD 浓度 600～800 mg/ L ,悬浮物浓度 200 mg/ L 左右。 采用二级气浮工艺处理后, 出水 pH 值 6。 5～6。 9 ,含油 量 5。 0～8。 0 mg/ L ,COD 浓度 45～55 mg/ L ,悬浮物浓度在 33～38 mg/ L 左右。
处理流程
含油废水的处理流程,一般是先经初步油水分离(如用隔油地)后,再进行第二步油水分离(上浮或混凝)。这种工艺
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既可防止处理装置被油品堵塞，又可更好地发挥各个装置的除油性能。在流程中若在用泵提升前先进行一次除 油，可以减少乳化程度。 对于油水比重差较小的废水，或回用经过处理的水时，应使用过滤装置。对于粒度大、 凝固点高的含油废水，在处理装置中应有加热、保温设备，在处理装置的选材上，要考虑温度的影响。
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气浮工艺去除此类废水。涂料含油废水主要来自涂料生产过程中的漂油车间,含乳化油、皂化物和油脂等,经回收 皂液后仍含大量乳化油。 目前常采用隔油-絮凝气浮-生化处理的工艺流程。
发展趋势
对含油废水的处理,发展趋势是采用物理化学法除油,目前正在研究发展的新方法主要如下。
膜分离法
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含油废水处理
含油废水主要来源于石油、石油化工、钢铁、焦化、煤气发生站、机械加工等工业部门。废水中油类污染物质， 除重焦油的相对密度为 1．1 以上外，其余的相对密度都小于 1。
油类物质在废水中通常以三种状态存在。
(1)浮上油，油滴粒径大于 100μm，易于从废水中分离出来。油品在废水中分散的颗粒较大，粒径大于 100 微 米,易于从废水中分离出来。在石油污水中，这种油占水中总含油量 60～80％。 (2)分散油．油滴粒径介于 10 一 100μm 之间，恳浮于水中。 (3)乳化油，油滴粒径小于 10μm，油品在废水中分散的粒径很小，呈乳化状态，不易从废水中分离出来。
主要处理方法
上浮法
主要用于隔油池出水的高级处理，去除细小油珠和乳化油。经过上浮处理后，出水含油量 含油废水处理设施 可降至 30 毫克／升。其方法是：将适量的空气通入含油废水中，形成许多微小气泡，在气泡作用下构成水、气、 油珠三相非均一体系。在界面张力、气泡上浮力和静水压力差的作用下形成气-油珠结合体上浮而实现油水分离。 上浮法按气泡产生的方法，可分为布气上浮法、溶气上浮法和电解上浮法三种。
布气上浮法
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这种方法主要是借助于机械剪力将混入水中的气泡破碎，或将空气先分散成细小气泡后进入废水，进行气水混 合上浮。常用方法有叶轮上浮法、射流上浮法以及多孔材料(如扩散板、微孔管、帆布管等)曝气上浮法。布气 上浮法的优点是设备简单，管理方便，电耗较低。缺点是气泡破碎不细，一般不小于 1000 微米，上浮效果因而 受到限制。此外，采用多孔材料曝气上浮法，多孔材料容易堵塞，影响运行。