【收藏】含油廢水的10種處理工藝
來源:www.17c.com91嫩草環保 發布時間:2023-03-01
一、含油廢水的定義
含油廢水是指:含有脂(脂肪(fáng)酸、皂類、脂(zhī)肪、蠟等)及各種油類(礦物(wù)油、動植物油)的廢水。含油廢水的(de)特點是COD、BOD高,有(yǒu)一定的氣味和色(sè)度、易(yì)燃、易氧化分解,一般比水輕、難溶於水,含油廢(fèi)水是一種量大麵廣且危害嚴重的工業廢(fèi)水,其汙染主要表現在以下幾個方麵:
1、惡化水(shuǐ)質、危害水產資源;
2、危害人體健康;
3、汙染大氣;
4、影響農作物生產;
5、影響自(zì)然景觀;
6、影響潔淨的自然水源。
鑒於含油廢水的汙染性,我國規定含油廢水*高允許排放濃度為1mg/L。
二、油在水中的存在(zài)形式
1、懸浮沺:粒度≥100μm,靜置後能較快上浮,以連續相的油膜漂浮(fú)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(shí)間靜置或外力的作用,可凝聚成較大的油滴上浮到水麵(miàn),也可能進(jìn)一(yī)步變小,轉化成乳化油;
3、乳化油(yóu):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,以水包油的形式穩定地分散在水中,單純用靜置的(de)方(fāng)法很難(nán)實現油水分離。
一般的含(hán)油廢水中,上述3種油不一定都會(huì)存在,但是在代表性行業,例(lì)如電鍍廢(fèi)水中(zhōng)則都(dōu)存在,油脂(zhī)濃度一般在300-500mg/L,其中乳化油所占比(bǐ)例*大。
對於含油廢水的處理方(fāng)法,總結(jié)起來(lái)有以下10種常見方法:
1、沉降分離法
沉降分(fèn)離法是利用油水兩(liǎng)相(xiàng)的密(mì)度差及油和水(shuǐ)的不相(xiàng)溶(róng)性進行分離的(de),屬一級處理(lǐ)。沉降分離在隔油池中進(jìn)行,常見的(de)有平流式、平行板式、波紋板(bǎn)式等(děng)型式。平流式隔油(yóu)池的設計主要基於斯托克斯公(gōng)式,由公式可求得一定表麵積(jī)的隔油池所能除去的*小油滴直徑。隔油池水流狀(zhuàng)態對除(chú)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(lì)於油滴(dī)的上升和固相的(de)沉降。
2、粗粒化法
利用油水兩相對(duì)聚結材料親和力的不同(tóng)來(lái)進行分離。含油(yóu)廢(fèi)水通過粗粒化材料時,其中細(xì)小的油滴聚結成較大的(de)油粒,從而加大上浮速度,屬二級處理。
粗粒化法是將材料填充於粗粒化裝置中,當(dāng)廢水通過時可以去除其中的分散油。該技術關鍵是粗粒化材料,材料的形狀主要有纖維狀和顆粒。常用的親(qīn)水性材料是在聚酰胺、聚乙烯(xī)醇(chún)、維尼綸等纖維內引入酸基(jī)(磺酸基、磷酸基等)和鹽類,親油性材料主要有(yǒu)蠟狀球,聚烯係或聚苯乙烯係球體或發泡體,聚氨酯發泡體(tǐ)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(fèn)布的變(biàn)化來(lái)判定除油效果及工藝可行性,主要評價指標為油的去除率及出水含油。
粗粒化法無需外加化學試劑,無二次汙染,設備占地麵(miàn)積小,基建(jiàn)費用較低。
但用此法處理含油廢水要求進口濃度較(jiào)低,因此(cǐ)進入設備前(qián)的含油廢水必須經預處理,否則出水油濃度較(jiào)高(一般高於10mg/L),常需再進行深(shēn)度處理。
3、過濾法
利用顆粒介質濾床的(de)截留及(jí)慣性(xìng)碰撞、篩分、表(biǎo)麵黏附、聚並等機理,去除(chú)水中油(yóu)份,一(yī)般用於二級處理或深度處理。常見的顆粒介質濾料有石英砂、無煙煤(méi)、玻璃纖維、高分子聚合物(wù)等。
對某機(jī)車廠含油廢水先(xiān)經隔油、混凝沉(chén)澱、再經(jīng)過濾,出水各項指標(biāo)均達排放(fàng)標準,油去除率可(kě)達95%,完全可用於(yú)有關生產車間。
過濾法設備簡單、操作方便,投資費用低(dī)。但隨運(yùn)行時間的增加,壓力降逐漸增大,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(duō)年來迅速發展起來的分離(lí)技術。
膜(mó)分離(lí)法處(chù)理含油(yóu)廢(fèi)水是利用多孔薄膜為(wéi)分(fèn)離介質,截留含油廢水中的油及表麵活(huó)性劑而使水(shuǐ)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。
膜材料可分為髙分子膜和無(wú)機膜,常用的(de)高分子膜有醋酸纖維膜、聚碸膜、聚(jù)丙烯膜(mó)、聚偏氟乙烯膜等;常用的無機膜(mó)材料有氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦等。按孔徑大小又可分微濾、超濾、反滲透等。*適(shì)合於排放要求(qiú)高、處理量不大的含油廢水(shuǐ)。
5、浮選法
浮選法是利用油珠粘附於(yú)水中的微氣泡後使浮力增大而浮上分離,主要用來處(chù)理含油廢水中(zhōng)靠重力分離自然上浮難以去除的分(fèn)散油、乳化油和細小的(de)懸浮固體物(要投放無機或有機的絮凝劑)。
由於空氣微(wēi)泡由(yóu)非極性分子組成,能與水(shuǐ)性的油結合在一(yī)起(qǐ),帶著油滴一(yī)起上升,上浮速度可提高近千倍,所以油水分離效率很髙。根據產生氣泡的方式不同,又可分為加壓溶氣浮(fú)選法、葉輪浮選法和曝氣浮選法。
為提高浮選效果(guǒ),可再向廢(fèi)水中加入無機或有機高分子絮凝劑,即為絮凝浮選法,則對油(yóu)水(shuǐ)分離(lí)的效果還會(huì)提高。目前該法已被廣泛應用於(yú)油田廢水石油化工廢水、食品油生產(chǎn)廢水等的處理、工藝較為(wéi)成熱。
6、吸附法
吸附法是利用(yòng)多孔固體吸附劑對含油廢水中的(de)溶解(jiě)油及其它溶解性有(yǒu)機物(wù)進行表麵吸(xī)附(fù)。常用的吸附(fù)劑有(yǒu)活(huó)性炭,活性炭(tàn)不僅(jǐn)對油有很(hěn)好(hǎo)的吸(xī)附性能,而且能同時有效地吸附廢水中的其(qí)它有機物,但吸附容量有限(對(duì)油一般(bān)為30—80mg/g),且成本高,再生困難,限製了它的應用。
經(jīng)吸附法處理後出水油含(hán)量可在5mg/L以下,因此吸(xī)附法一般(bān)隻用於含油廢水的深度處理。徐根良等對拆船廠含油廢水進行處理,出水油含量在5mg/L以下,多數在1mg/L以下。所用吸附劑(jì)為改性膨(péng)潤土、磺化煤、廢舊活性炭、碎焦(jiāo)炭、有機纖維等易得(dé)原料。
7、凝聚法
凝聚法是向廢水(shuǐ)中投加一定比例的絮凝劑,在廢水中生成親油性的絮狀物,使(shǐ)微水油滴吸附(fù)於其上,然後用沉(chén)降或氣浮的方法將油分去除。
常用的有硫酸鋁、硫酸亞鐵、三(sān)氯化鐵、聚合氯(lǜ)化鋁、聚合氯化鋁等無(wú)機絮凝(níng)劑和聚丙烯酰胺、丙烯酰胺等有機絮凝(níng)劑,不同絮凝劑的PH值使用範圍不同。
為加強絮凝效果,往往兩個絮凝劑複合使用。此法投藥量大(dà),排渣量大,適用於處理廢水量很大,而含油量較少的乳物油或其(qí)它細小懸浮物(wù)。
8、鹽析法
鹽析法是向(xiàng)廢水中投加無(wú)機鹽類電解質。電解質把(bǎ)油珠擴散層的陽離子全部被趕到了吸附層中,導致雙電層破壞,油珠則變成中性,油(yóu)珠間吸引力恢複而相互聚並,從而達到破乳目的。
常用的電解質是鈣、鎂、鋁的鹽(yán)類,它既可中和電荷(hé)又可轉換表(biǎo)麵活性劑性質,使處理效果提高。鹽析法投鹽量(liàng)一般在1%-5%之(zhī)間,經鹽析法處(chù)理後,出水(shuǐ)油(yóu)的(de)含量一般大於10mg/L。但該法聚析速度慢,沉降分離時(shí)間長(zhǎng),設備占地麵積大,而(ér)且對由表麵活性劑穩定的含油乳狀液的處理(lǐ)效果不好。
9、電解法
電解法包括電解凝(níng)聚吸(xī)附法和電解浮上法。電(diàn)解凝聚吸附是利用溶(róng)解性電極電解乳化油廢水。從溶解性陽極(Fe或Al)溶解出金屬離子,金屬離子發生水解(jiě)作用(yòng)生成氫氧化物吸附、凝聚乳化油和溶(róng)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(lěng)卻(què)潤滑液(yè)在(zài)化學絮凝後的(de)二級(jí)處理。電解凝聚吸附法具有(yǒu)占地麵積小、操作簡單、處理效果(guǒ)好、浮渣量相對較少等優點,但它存在陽極金屬消耗量大、需大量鹽類作(zuò)輔助藥劑、耗電量髙、運行費用較高等缺點,此外,對存在的陽極鈍化問題雖研究較多,但仍未根本解決。
10、生物化學法
生(shēng)物化學法去除水中溶解油的效果很好,但是不能去除分散油和懸浮油,一旦係統中進入了後兩者油(yóu),會對(duì)整個生化係統(tǒng)帶來很大的(de)衝擊,所以應用生化法處理含油廢水(shuǐ)時,一定要做好預處理工作(zuò),把水中的懸浮(fú)油和分散油去掉(diào)後(hòu)。