含油廢水的10種處理工藝
來源:科柏(bǎi)盛環保 發(fā)布時間:2020-09-15
一、含油廢水的(de)定義
含油廢水是指:含有脂(脂肪酸、皂(zào)類、脂(zhī)肪、蠟等)及(jí)各種油類(礦物油、動植物油)的廢水。含油廢水的特點是COD、BOD高(gāo),有一定的氣味和色度、易燃、易氧化分解,一般比水輕(qīng)、難溶於水,含油廢水是一種量大麵廣且(qiě)危害嚴重的工業廢水,其汙染主要(yào)表現在以下幾個方麵:
1、惡化水質、危害水產資源;
2、危害人體(tǐ)健康;
3、汙染大氣;
4、影響(xiǎng)農作物生產;
5、影響自然景觀;
6、影響潔淨的自然水源。
鑒於含油廢水的汙染性,我國(guó)規定含(hán)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,靜置後能較快上浮(fú),以連續相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,在足夠時間靜置或外力的作用(yòng),可凝(níng)聚成較大的油滴上浮到水麵,也可能進(jìn)一步變小,轉(zhuǎn)化(huà)成乳(rǔ)化油;
3、乳化油:粒度為0.1-10μm(極微細的油滴),由於油-水(shuǐ)界麵有表麵活性劑的影(yǐng)響,以水包油的形式穩定(dìng)地分散在水中,單純用靜置的方法很(hěn)難實現油水分離。
一般的含油廢水中(zhōng),上述3種油不一定都會存在,但是在代表性行業,例如電鍍廢水中則都存在,油脂濃度一般在300-500mg/L,其中乳化油(yóu)所占比例*大。
對於(yú)含油廢水的處理方法,總結起來有以下10種常見方法:
1、沉降分離法(fǎ)
沉降分離法是利用油水兩相的密度差及油(yóu)和水的不相溶性進行分(fèn)離的,屬一(yī)級處(chù)理。沉降分離在隔油池(chí)中進行,常見的有(yǒu)平(píng)流式(shì)、平行板式、波紋板式等型式。平流式隔(gé)油池的設計主要基於斯托克斯公式,由公式可(kě)求得一定表麵積的隔油(yóu)池所能除去的*小油滴(dī)直(zhí)徑。隔油池水流狀態對除(chú)油能力和(hé)效果也有很大影響,*好的水流狀態(tài)是層流狀態,它有利於油滴的(de)上(shàng)升和固相的沉降。
2、粗粒化(huà)法
利用油水兩(liǎng)相對聚結材料親和力的不同來進行分離。含油廢水通過粗粒化材料時,其中細小的油滴(dī)聚結成較大(dà)的油粒,從(cóng)而加大上浮速度,屬二級處理(lǐ)。
粗粒化法是將材料填(tián)充於粗粒化裝置中,當廢水通過時可以去除(chú)其中的分散油。該技術關鍵是(shì)粗粒化材(cái)料,材料的形狀主要有纖維狀和顆粒。常用(yòng)的親水性材料是在聚(jù)酰胺、聚乙烯醇(chún)、維尼綸等纖維內引入酸基(磺酸基、磷酸基(jī)等)和鹽類(lèi),親油性材料主要(yào)有(yǒu)蠟狀球,聚烯係(xì)或聚苯乙烯係球體或發(fā)泡體,聚氨(ān)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(qián)後油珠粒徑分(fèn)布的變(biàn)化來判定除油效果及工(gōng)藝可行性,主要評價指標為油的去除率及出水含油。
粗粒化法無需外加化學(xué)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口濃度較低,因此(cǐ)進入設備前的含(hán)油廢(fèi)水必(bì)須經預(yù)處理,否(fǒu)則(zé)出水油濃度較高(一般高於10mg/L),常需再進行深度處理。
3、過濾法(fǎ)
利用顆粒介(jiè)質濾床的截留及慣性碰撞、篩分、表麵黏附、聚並等機理,去除(chú)水中油份,一般用(yòng)於二級處理或(huò)深度處(chù)理。常(cháng)見的(de)顆粒介(jiè)質濾料有石英砂、無(wú)煙(yān)煤、玻璃纖維、高分子聚合物等。
對某機車廠(chǎng)含油廢水先經隔油、混凝(níng)沉澱、再經過(guò)濾,出(chū)水各項指標均達(dá)排放標(biāo)準,油去除率可達95%,完全可(kě)用於(yú)有關生產車間。
過濾法設備簡單、操(cāo)作方便,投資費用低。但隨運行時間的增加(jiā),壓力(lì)降逐漸增大,需經常進行反衝洗,以保證正常運行。
4、膜分離法
膜分離法是S.Sourirajan所開拓,並在近20多年來迅速發展起來的分離(lí)技術。
膜分離法處理含油廢水是利用多孔薄膜為分離介質,截留含(hán)油廢水中的(de)油及表麵活性劑而使水分子通過,達到油水分離目的。膜分離技術的關鍵是膜和組件的選擇(zé)。
膜(mó)材料(liào)可分(fèn)為髙分子膜(mó)和無機膜,常用的高分子膜有醋酸纖維膜、聚碸膜、聚丙烯膜、聚偏氟乙烯膜等;常用的無機膜材料有氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦等。按孔徑大小又可分微濾、超(chāo)濾、反(fǎn)滲透等。*適合於排放要求高、處(chù)理量不大的含油廢水。
5、浮選法
浮選法是利用油珠粘附於(yú)水中的微(wēi)氣泡後使浮(fú)力增大(dà)而浮上分離,主要用來處(chù)理含油廢水中靠重(chóng)力分離自然上浮難以(yǐ)去除的分散油、乳化油和細(xì)小的(de)懸浮固體物(要投放無機或有機(jī)的絮凝劑)。
由於空氣(qì)微泡由非極性分子組成,能(néng)與水性(xìng)的油結合在一起,帶著油滴一起上升,上浮速度可提高近千倍,所以油水分離效率很髙。根據產(chǎn)生氣(qì)泡的方式(shì)不同,又可分(fèn)為加壓(yā)溶氣浮選法、葉輪浮選法和曝氣浮選法。
為提高浮選效(xiào)果,可再向廢水(shuǐ)中加入(rù)無機或有機高(gāo)分子絮凝劑,即為絮凝浮選法(fǎ),則對油水分離(lí)的效果還會提高。目前該法已被廣泛應用於油田廢水石油化工廢水、食品油生產廢水等的處理、工(gōng)藝較為成(chéng)熱。
6、吸附法
吸附法是利用多孔固體吸附劑對含油廢水(shuǐ)中(zhōng)的溶解油及其它溶(róng)解性有機物進行表麵吸附。常用(yòng)的吸附劑(jì)有活性炭,活性(xìng)炭不僅對油有很好的吸附性能,而且能同時有(yǒu)效(xiào)地吸附廢水中的其它有(yǒu)機物,但吸附容量有限(對油一般為(wéi)30—80mg/g),且(qiě)成本高,再生困難,限製了它(tā)的應用。
經(jīng)吸附法處理後出水油含量可在5mg/L以下,因此吸附法一般(bān)隻用於含(hán)油廢(fèi)水的深度處理。徐根良等對拆船廠含油廢水進(jìn)行處理,出水油含量在(zài)5mg/L以下,多(duō)數在1mg/L以下。所用吸附劑為改(gǎi)性膨潤土、磺化(huà)煤、廢(fèi)舊活性(xìng)炭(tàn)、碎焦炭、有機纖維等易得原料。
7、凝聚法
凝聚法(fǎ)是向廢水中投加一定比(bǐ)例的絮凝劑,在廢(fèi)水中生成親油性的絮狀物(wù),使微水油滴(dī)吸附於其上,然後用沉(chén)降或氣浮的方法將油分去除。
常用(yòng)的有硫酸鋁、硫(liú)酸亞鐵、三氯化鐵(tiě)、聚合氯(lǜ)化鋁、聚合氯化鋁(lǚ)等無機絮凝劑和聚丙烯(xī)酰胺、丙(bǐng)烯酰(xiān)胺等有機絮凝劑,不同絮凝劑的(de)PH值使用範圍不同。
為(wéi)加(jiā)強絮凝效果,往往兩個絮凝劑複合使用(yòng)。此法投藥量大,排渣量大,適用於處理廢水量很大(dà),而(ér)含油量較少的乳物(wù)油或其它細小懸(xuán)浮物。
8、鹽析法
鹽析法是向廢(fèi)水中投加無機鹽類電解質。電解質把油珠擴散層的陽離子全部被趕到了吸附層(céng)中,導致雙電(diàn)層破壞,油珠(zhū)則變成中性,油珠間吸引力恢複而相互(hù)聚並,從而達到破(pò)乳目的。
常用的電(diàn)解質是鈣、鎂、鋁的鹽類,它既(jì)可(kě)中和電荷又(yòu)可轉換表麵活性劑性質,使處理效(xiào)果提高。鹽析(xī)法投鹽量一(yī)般在1%-5%之間(jiān),經鹽析法處理(lǐ)後,出水油的含量一般大於(yú)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(miàn)活性劑穩定(dìng)的含油乳狀液(yè)的處理效果不好(hǎo)。
9、電解法
電解法包括電解凝聚吸附法和電(diàn)解浮上法。電解凝聚吸附是利用溶解(jiě)性(xìng)電極電(diàn)解(jiě)乳化油廢水(shuǐ)。從(cóng)溶解性陽極(Fe或Al)溶解出金屬離子,金屬離(lí)子(zǐ)發(fā)生水解作(zuò)用生成氫氧化物吸附、凝聚乳化油和溶解油,然後沉降除去油分。
此法主要(yào)適(shì)用於機加工工業(yè)中冷卻潤滑液在化學絮凝後的二級(jí)處理。電解凝聚吸附法具有占地麵積小、操作簡單、處理效果好(hǎo)、浮渣量(liàng)相對較(jiào)少等優點,但它存(cún)在陽極(jí)金屬消耗量大、需大(dà)量鹽類作輔助藥劑、耗電量髙、運行費用較高(gāo)等缺(quē)點,此外,對存在的陽極鈍化問題雖研究較多,但仍未根本解(jiě)決。
10、生物化學法
生物化學法去除水中溶解油的效果很好,但(dàn)是不能去除分散(sàn)油和懸浮(fú)油,一(yī)旦係統中(zhōng)進入了後(hòu)兩者油,會對整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(dìng)要做好預處理(lǐ)工作,把水(shuǐ)中(zhōng)的懸(xuán)浮油和分散油去掉後(hòu)。