含油廢水的10種處理工藝
來源:亚洲国产一区二区三区波多野结衣環保(bǎo) 發布時間:2020-09-15
一、含(hán)油廢水的定義
含油廢水(shuǐ)是指(zhǐ):含有脂(脂肪酸、皂類、脂肪、蠟等)及各種油類(礦物油(yóu)、動植(zhí)物油)的廢水。含油廢水的特點(diǎn)是COD、BOD高(gāo),有一定的氣味和色度、易(yì)燃、易氧化分解,一般比水輕、難溶於水,含(hán)油廢水是一種量大麵廣且危害嚴重(chóng)的工業廢水,其汙染(rǎn)主要表現在以下幾個方麵:
1、惡化水(shuǐ)質、危害水產資源(yuán);
2、危(wēi)害人體(tǐ)健康;
3、汙染大(dà)氣;
4、影響農作物生產;
5、影響自然景觀;
6、影響潔淨(jìng)的自然(rán)水源。
鑒(jiàn)於含油廢水的汙染性,我(wǒ)國規定含油廢水*高允許排放濃度為1mg/L。
二、油在水中的存在形式
1、懸浮沺:粒度≥100μm,靜置後能(néng)較快(kuài)上浮,以連續相(xiàng)的油膜漂浮在水麵上;
2、分散油:粒度為10-100μm,懸浮、彌散在水相中(zhōng),在足夠時間靜置(zhì)或外力的(de)作用,可凝聚成較大的油滴上浮到水麵,也可能(néng)進一步變小,轉化成乳化油;
3、乳化油:粒度為0.1-10μm(極微(wēi)細的油滴),由於油-水界麵有表麵活性劑的影響,以水包油的形(xíng)式穩(wěn)定地分散在水中,單純用靜置的方法很難實現油水(shuǐ)分離。
一般(bān)的含油廢水中,上述3種油不一定都會(huì)存在(zài),但是在代表性行業,例如電鍍廢水中則都存在,油脂(zhī)濃度一般在300-500mg/L,其中乳化油所占比例*大。
對(duì)於含(hán)油廢水的處理方法,總結起來(lái)有以下10種常見方(fāng)法:
1、沉降分離法
沉降分離法是(shì)利用油水兩相的密度差及油和水的不相溶性進行分離(lí)的,屬一(yī)級處理。沉降(jiàng)分離(lí)在隔(gé)油池中進(jìn)行,常見的有平流式、平行板式、波紋板式等型(xíng)式。平流(liú)式隔油池的設計主要基於斯托克斯公式,由公(gōng)式可(kě)求(qiú)得一定(dìng)表麵積(jī)的隔油池所能除(chú)去的*小(xiǎo)油滴直徑。隔油池(chí)水流狀態對除油能力和效果也有很大影響,*好的水流狀態是層流狀態,它有利於油滴的上升(shēng)和固相的沉降(jiàng)。
2、粗粒化法
利用油水兩相對聚結(jié)材料親(qīn)和力的不同(tóng)來進行分離。含油廢(fèi)水通過粗粒化材料時,其中細小的油滴聚(jù)結成較大的油粒,從而加大上浮速度,屬二級處理。
粗粒化法是將材料(liào)填充(chōng)於粗粒化裝置(zhì)中,當廢水通(tōng)過時可以去除其中的分散(sàn)油。該技術關鍵是粗粒化材料,材料的形狀主要(yào)有纖維狀和顆粒。常用的親水性材料是在聚酰胺、聚乙烯醇、維尼綸等纖維內引入酸(suān)基(磺酸基、磷酸基(jī)等)和鹽類(lèi),親油性材料主要有蠟狀(zhuàng)球,聚(jù)烯係或聚苯乙烯係(xì)球體或發(fā)泡體,聚氨酯發泡體等,有學者認為其接觸角小於7°為好。
通過汙水在粗粒化前後油珠粒徑分布的變(biàn)化來判定除油效果及(jí)工藝可行性,主要評價指標為油的去除率及出水含油。
粗粒化(huà)法無需外加化(huà)學試劑,無二次汙染,設備占地麵積小,基建費用較低。
但用此法處理含油廢水要求進(jìn)口濃(nóng)度較低,因此進入設備(bèi)前(qián)的含油廢水必須經預處理,否(fǒu)則出水油濃度較(jiào)高(一般(bān)高(gāo)於10mg/L),常需再進行深度處(chù)理。
3、過濾法
利用顆粒介質(zhì)濾床的截(jié)留及慣性碰撞、篩分、表麵黏附、聚並等(děng)機理,去除(chú)水中油份,一般用於二級處理或深度處理。常見的顆粒介質濾料(liào)有石英砂、無煙煤、玻璃纖維、高分子(zǐ)聚合物等。
對某機車廠(chǎng)含油廢水先經隔油、混凝沉(chén)澱、再經過(guò)濾,出水(shuǐ)各項(xiàng)指(zhǐ)標均達排放標準,油去(qù)除率可達95%,完全可用於有關(guān)生產車間。
過濾法設(shè)備簡單、操作方便,投資費用低。但隨運行(háng)時間的增加,壓力降逐漸增大,需經常進行反衝洗,以保證(zhèng)正常運行。
4、膜分離法
膜分離法是S.Sourirajan所開拓,並在近(jìn)20多年(nián)來迅速發展起來的分離技術。
膜(mó)分離法處理含油廢水是利用(yòng)多孔薄膜為(wéi)分離介質,截留含油廢水(shuǐ)中的油及表(biǎo)麵活性劑而使水分子通(tōng)過,達到油水分離目的。膜分離技術的關鍵是膜和組件的選擇。
膜(mó)材料可分(fèn)為髙分子膜和無機膜,常用的高分子膜有(yǒu)醋酸纖維膜、聚(jù)碸膜、聚丙(bǐng)烯膜、聚偏氟乙烯膜等;常用(yòng)的無機膜(mó)材料有氧化鋁(lǚ)、氧化鋯、氧化鈦(tài)等。按孔徑大(dà)小又可分微濾、超濾、反滲透等。*適合(hé)於排(pái)放要(yào)求(qiú)高、處理量(liàng)不大的(de)含油廢水。
5、浮選法
浮選法是利用油珠粘附於水中的微氣泡後使浮力增大而浮上分離,主要用來處理含油(yóu)廢水中靠重力分離自(zì)然上浮(fú)難以去除的分散油、乳化油和細小的懸浮固體物(要投放無機(jī)或有機的絮凝(níng)劑)。
由於空氣微泡由非極性分子組成,能與(yǔ)水性的油(yóu)結合在一起,帶著油滴一(yī)起上(shàng)升,上浮速度可提(tí)高近千倍,所以油水分離效率很髙。根據產生氣泡的方式不同,又(yòu)可分為加壓溶氣浮選法、葉輪浮選法和曝氣浮選法。
為提高(gāo)浮選效果(guǒ),可再向廢(fèi)水(shuǐ)中加入無機或(huò)有(yǒu)機高分子絮凝劑,即為絮凝浮選法,則對油水分(fèn)離的效果還會提高(gāo)。目前該法已被廣泛應用於油田廢水石油化工廢(fèi)水、食(shí)品(pǐn)油生產廢水等的處理、工藝較為成熱(rè)。
6、吸附法
吸附(fù)法是利用多孔固體(tǐ)吸(xī)附劑對含油廢水中的(de)溶解油及其它溶解性有(yǒu)機物進行表麵吸附。常用的吸附劑有活性(xìng)炭,活性炭不僅對油(yóu)有很好的吸附性能,而且能同時有效地吸附(fù)廢水中的其它有機物,但吸附容量有限(對油一般為30—80mg/g),且成本高,再生困難,限製了它的應用。
經吸附法處理後出水油含量可在(zài)5mg/L以下,因(yīn)此吸附法一般隻用於含油(yóu)廢水的深度處理。徐(xú)根良等對拆船廠含油(yóu)廢水進行處(chù)理,出水油含量在5mg/L以下,多數在1mg/L以下。所用吸附劑為改性膨潤土、磺化煤、廢舊活性炭、碎焦炭、有機纖維等易得原料。
7、凝聚法
凝聚法是向廢水中投(tóu)加一定比例的絮凝劑,在廢水中生成(chéng)親油性的絮(xù)狀(zhuàng)物,使微水油(yóu)滴吸(xī)附於其上,然後用沉降或氣浮的方法將(jiāng)油分去除。
常用的有硫酸(suān)鋁、硫酸亞鐵、三氯化鐵、聚合氯化鋁、聚合氯化鋁等無機絮凝劑和聚丙烯酰胺、丙烯酰胺等有機絮凝(níng)劑,不同絮凝劑(jì)的PH值使用範圍不同。
為加強絮凝效果,往往兩個絮凝劑複合(hé)使用。此法投藥量大(dà),排渣量大,適用於(yú)處理(lǐ)廢水量很大,而含油量較少的乳物油或其它細小懸浮物。
8、鹽析法
鹽析法(fǎ)是向廢水中投加無機鹽類電解質。電解質把油(yóu)珠擴散層的(de)陽離子全部被趕到了吸附層中,導致雙電層破壞(huài),油珠則變(biàn)成中性,油珠間吸引力恢(huī)複而相互(hù)聚並,從而達到破乳(rǔ)目的。
常用的電解質是鈣、鎂、鋁的鹽類,它既可中和電(diàn)荷又可轉換表麵活性劑性(xìng)質,使處理效果提(tí)高。鹽析法(fǎ)投鹽量一般在1%-5%之間,經鹽析法處理(lǐ)後,出水油的含量一般(bān)大(dà)於10mg/L。但該法聚析速度慢,沉降分離時間長,設備占地麵積大,而且對由表麵活性劑穩定的含油乳狀液的處理效果不好。
9、電解法
電解法包括(kuò)電解凝聚吸附法和電解浮(fú)上法。電解凝聚吸附是利(lì)用溶解性電極電解(jiě)乳化油(yóu)廢水。從溶解性陽極(jí)(Fe或Al)溶解出金屬離子,金(jīn)屬離子發生水解作用(yòng)生成氫氧化物吸附、凝聚乳化油和溶解油,然後沉降除去油分(fèn)。
此法主要適用於機加工工業中冷卻潤滑液在化學絮凝後的二級處理。電解凝聚吸附法具有占地麵積(jī)小、操作簡單、處理效(xiào)果好、浮渣量相對(duì)較少等優點,但它存在陽極金(jīn)屬消耗(hào)量大、需大量鹽類作輔助藥劑、耗電量髙、運行費(fèi)用較高等缺點,此外,對存在的陽極鈍化問(wèn)題雖研究較多(duō),但仍未根本解決。
10、生物化(huà)學法
生物化學(xué)法去除水中溶解油的效果(guǒ)很好,但是不(bú)能去除分散油和懸浮油,一旦係統中進入了後兩者(zhě)油,會對整(zhěng)個生化係統帶來很大的衝擊,所以應用生化法處理含油廢水時,一定要(yào)做好預處理工作,把水中的懸浮油和分散油(yóu)去掉後(hòu)。