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浅析含油废水处理技术

作者:admin时间:2021-03-08 05:18:00108 次浏览

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含油废水是指:含有脂(脂肪酸、皂类、脂肪、蜡等)及各种油类(矿物油、动植物油)的废水。含油废水的特点是COD、BOD高,有一定的气味和色度、易燃、易氧化分解,一般比水轻、难溶于水,含油废水是一种量大面广且危害严重的工业废水,其污染主要表现在以下几个方面:恶化水质、危害水产资源;危害人体健康;污染大气;影响农作物生产;影响自然景观;影响洁净的自然水源。...

浅析含油废水处理技术

朱经理:13969693115
 
含油废水的定义
   含油废水是指:含有脂(脂肪酸、皂类、脂肪、蜡等)及各种油类(矿物油、动植物油)的废水。含油废水的特点是COD、BOD高,有一定的气味和色度、易燃、易氧化分解,一般比水轻、难溶于水,含油废水是一种量大面广且危害严重的工业废水,其污染主要表现在以下几个方面:恶化水质、危害水产资源;危害人体健康;污染大气;影响农作物生产;影响自然景观;影响洁净的自然水源。
含油废水分类
   以油粒直径大小为依据,含油废水油类可分为4类,即浮油、分散油、乳化油和溶解油。
   (1)浮油:直径最大,一般都大于100μm,并且形成成片的油层,可以形象地称之为油脂膜,占总油量的比重较大,面积也较大,所以,可以利用油水密度差和隔油池来分离。
   (2)分散油:油粒直径一般结余10~100μm之间,以微小油滴形式悬浮于水中,因为其性质不稳定,通常静置一段时间后会转化成浮油,特定环境下,还可以转化成溶解油。
   (3)乳化油:油粒直径小于10μm,由于油滴自身特性,油滴之间存在的相互排斥作用,使其长期保持稳定状态,因此除去含油废水中的乳化油是处理技术中的难点与重点。
   (4)溶解油:其粒径一般小于0.1μm,以分子形式存在,状态稳定,由于油在水中的溶解度很小,溶解油所占比例一般在0.5%以下。
含油废水现有的处理方法
   (1)沉降分离法
   沉降分离法是利用油水两相的密度差及油和水的不相容性进行分离的,属一级处理。沉降分离在隔油池中进行,常见的有平流式(APZ)、平行板式(PlPI)、波纹板式(CPI)等型式。
平流式隔油池的设计主要基于斯托克斯公式,由公式可求得一定表面积的隔油池所能除去的最小油滴直径。隔油池水流状态对除油能力和效果也有很大影响,最好的水流状态是层流状态,它有利于油滴的上升和固相的沉降。
   (2)粗粒化法
   粗粒化法是利用油水两相对聚结材料亲和力的不同来进行分离。含油废水通过粗粒化材料时,其中细小的油滴聚结成较大的油粒,从而加大上浮速度,属二级处理。粗粒化式是将材料填充于粗粒化装置中,当废水通过时可以去除其中的分散油,该技术关键是粗粒化材料,材料的形状主要有纤维状和颗粒。
   常用的亲水性材料是在聚酰胺、聚乙烯醇、维尼纶等纤维内引入酸基(磺酸基、磷酸基等)和盐类,亲油性材料主要有蜡状球,聚烯系或聚苯乙烯系球体或发泡体,聚氨酯发泡体等。通过废水在粗粒化前后油珠粒径分布的变化来判定除油效果及工艺可行性,主要评价指标为油的去除率及出水含油量。
   粗粒化法无需外加化学试剂,无二次污染,设备占地面积小,基建费用较低。但用此法处理含油废水要求进口浓度较低,因此进入设备前的含油废水必须经预处理,否则出水油浓度较高(一般高于10mg/L),常需再进行深度处理。
   (3)过滤法
   过滤法是利用颗粒介质滤床的截留及惯性碰撞、筛分、表面黏附、聚并等机理,去除水中油份,一般用于二级处理或深度处理。常见的颗粒介质滤料有石英砂、无烟煤、玻璃纤维、高分子聚合物等。
   经过滤处理后,能使油含量小于质量份数。对某机车厂含油废水先经隔油、混凝沉淀、再经过滤,出水各项指标均达排放标准,油去除率可达95%,完全可用于有关生产车间。过滤法设备简单、操作方便,投资费用低。但随运行时间的增加,压力降逐渐增大,需经常进行反冲洗,以保证正常运行。
   (4)膜分离法
   膜分离法是Sourirajan所开拓并在近20多年来迅速发展起来的分离技术。膜分离法处理含油废水是利用多孔薄膜为分离介质,截留含油废水中的油及表面活性剂而使水分子通过,达到油水分离目的。
   膜分离技术的关键是膜和组件的选择。膜材料可分为高分子膜和无机膜,常用的高分子膜有醋酸纤维膜、聚砜膜、聚丙烯膜、聚偏氟乙烯膜等;常用的无机膜材料有氧化铝、氧化锆、氧化钛等。按孔径大小又可分微滤、超滤、反渗秀等。最适合于排放要求高、处理量不大的含油废水。
   (5)浮选法
   浮选法是利用油珠粘附于水中的微气泡后使浮力增大而浮上分离,主要用来处理含油废水中靠重力分离自然浮上难以去除的分散油、乳化油和细小的悬浮固体物(要投放无机或有机的絮凝剂)。由于空气微泡由非极性分子组成,能与水性的油结合在一起,带着油滴一起上升,上浮速度可提高近千倍,所以油水分离效率很高。
   根据产生气泡的方式不同,又可分为加压溶气浮选法、叶轮浮选法和曝气浮选法。为提高浮选效果,可再向废水中加入无机或有机高分子絮凝剂,即为絮凝浮选法,则对油水分离的效果还会提高。目前该法已被广泛应用于油田废水、石油化工废水、食品油生产废水等的处理、工艺较为成熟。
   (6)吸附法
   吸附法是利用多孔固体吸附剂对含油废水中的溶解油及其它溶解性有机物进行表面吸附。常用的吸附剂有活性炭、活性炭不仅对油有很好的吸附性能,而且能同时有效地吸附废水中的其它有机物,但吸附容量有限(对油一般为30—80mg/g),且成本高,再生困难,限制了它的应用。
   经吸附法处理后出水油含量可在5mg/L以下,因此吸附法一般只用于含油废水的深度处理。所用吸附剂为改性膨润土、磺化煤、废旧活性炭、碎焦炭、有机纤维等易得原料。
   (7)凝聚法
   凝聚法是向废水中投加一定比例的絮凝剂,在废水中生成亲油性的絮状物,使微水油滴吸附于其上,然后用沉降或气浮的方法将油分去除。常用的有硫酸铝、硫酸亚铁、三氯化铁、聚合氯化铝、聚合氯化铝等无机絮凝剂和聚丙烯酰胺、丙烯酰胺等有机絮凝剂,不同絮凝剂的PH值使用范围不同。
   为加强絮凝效果,往往两个絮凝剂复合使用。此法投药量大,排渣打量大,适用于处理废水量很大,而含油量较少,浓度一般在质量份数1.0×10以下的乳物油或其它细小悬浮物。
   (8)盐析法
   盐析法是向废水中投加无机盐类电解质。电解质对油珠扩散层的阳离子全部被赶到了吸附层中,导致双电层破坏,油珠则变成中性,油珠间吸引力恢复而相互聚并,从而达到破乳目的。常用的电解质是钙、镁、铝的盐类,它既可中和电荷,又可转换表面活性剂的金属皂,使处理效果提高。
   盐析法投盐量一般在l%一5%之间,经盐析法处理后,出水油的含量一般大于10mg/L。但该法聚析速度慢,沉降分离时间长,设备占地面积大,而且对由表面活性剂稳定的含油乳状液的处理效果不好。
   (9)电解法
   电解法包括电解凝聚吸附法和电解浮上法。电解凝聚吸附是利用溶解性电极电解乳化油废水。从溶解性阳极(Fe或A1)溶解出金属离子,金属离子发生水解作用生成氢氧化物吸附、凝聚乳化油和溶解油,然后沉降除去油分。
   此法主要适用用于机加工工业中冷却润滑液在化学絮凝后的二级处理。电解凝聚吸附法具有占地面积小、操作简单、处理效果好、浮渣量相对较少等优点。


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