含油廢水怎樣處理？
2018-10-23 08:23:46
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生活含油廢水主要來源于食堂、飯店，相比如工業(yè)含油廢水，量比較少。這些含油廢水怎樣處理？下面由小編為您講講含油廢水的危害及處理方法。
一般情況下，工業(yè)含油廢水的量大，而且成分復(fù)雜，比如石油開采以及油品的加工、提煉和運(yùn)輸，機(jī)械制造中的軋鋼水、冷卻潤滑液等，運(yùn)輸工業(yè)中的機(jī)車廢水、鐵路的洗油罐廢水等，洗毛廠的洗毛廢水等。生活含油廢水主要來源于食堂、飯店，相比如工業(yè)含油廢水，量比較少。這些含油廢水怎樣處理？下面由小編為您講講含油廢水的危害及處理方法。
一、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100μΜ，占總油量的70%~80%。分散油的粒徑在100~10μΜ，在兩小時內(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10μΜ，油滴之間難以合并，長期保持穩(wěn)定，難以分離。溶解油以化學(xué)形式溶解于水中，粒徑在0.1μΜ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1μΜ時就會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，會喪失飛行功能，甚至造成鳥類死亡。另外，含油廢水也會污染大氣，影響農(nóng)作物生長。
二、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，同時去除大量的污油和懸浮物等，但在處理出水時往往達(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)展起來的新型工藝，將在下面詳細(xì)介紹。
c：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,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，旋流脫油技術(shù)已在發(fā)達(dá)國家含油廢水處理特別是在海上石油開采平臺上成為不可替代的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。
該法主要用來分離分散油，對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，占地受限制的場合，如海上采油平臺、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?/span>
該法主要用于處理隔油池處理后殘留于水中粒經(jīng)為10~60μΜ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單無機(jī)或有機(jī)物質(zhì)，如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?主要用于處理要求高而水質(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，從溶解性陽極溶解出金屬離子(一般用Al作陽極)，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)使用時不能達(dá)到排放要求。
6：吸附法
利用多孔固體吸附劑對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處理的最后一級處理,效果明顯。
國內(nèi)外對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?；?/strong>
利用油、水兩相對聚結(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,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?；膹U水,其含油量及污油性質(zhì)并無變化,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?；夹g(shù)可把水中5~10μΜ的油珠完全分離，最佳分離效果可達(dá)1~2μΜ的油珠。
8：鹽析法
向乳化廢液中投加無機(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間長，設(shè)備占地面積達(dá)，而且對由表面活性劑穩(wěn)定的油/水乳狀液的處理效果不理想。
三、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,常用的無機(jī)膜有陶瓷膜、氧化鋁、氧化鈷等。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間內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行，不產(chǎn)生膜污染。膜使用一定時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,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)是把微波場對單相流和多相流物化反應(yīng)的強(qiáng)烈催化作用、穿透作用、選擇性供能及其殺滅微生物的功能用于水處理的一項(xiàng)新型技術(shù)。
超聲波是一種高頻機(jī)械波,具有能量集中、穿透力強(qiáng)等特點(diǎn)。超聲波在水中可以發(fā)生凝聚效應(yīng)、空穴或空化效應(yīng)。當(dāng)超聲波通過含有污水的溶液時,造成微小油滴與水一起振動。但由于大小不同的粒子具有不同的相對振動速度、油滴將會相互碰撞、粘合,使油滴的體積增大。隨后,由于粒子已變大、不能隨聲波振動,
隨著社會的發(fā)展，油類逐漸侵入到水體，形成含油廢水。含油廢水來源廣，主要來源于工業(yè)生產(chǎn)和人類生活。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(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
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