含油廢水的10種處理工藝
來源:科柏盛環保 發布(bù)時間:2020-09-15
一、含油廢水的定義
含油廢水是指:含有脂(脂肪酸、皂類、脂肪、蠟等)及各種油類(礦物(wù)油、動植物油)的廢水(shuǐ)。含油廢水的(de)特(tè)點是COD、BOD高(gāo),有一定的氣味(wèi)和色度、易燃、易(yì)氧化分解,一般(bān)比水輕、難溶於水,含油廢水是一(yī)種量(liàng)大麵(miàn)廣且危害嚴重的工業廢水(shuǐ),其汙(wū)染主要表(biǎo)現在以下幾個方(fāng)麵:
1、惡化水質、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、油在水中的存在形式
1、懸浮沺(tián):粒度≥100μm,靜置後能較快上浮,以連續相的油膜漂浮在水麵上;
2、分(fèn)散(sàn)油:粒度為10-100μm,懸浮、彌散在水相中(zhōng),在足夠時間靜置或外力的作用,可凝聚成較大的油滴上(shàng)浮到水(shuǐ)麵,也可能進一步(bù)變小,轉化成乳化(huà)油;
3、乳化油:粒度為0.1-10μm(極微細的油滴),由於油-水界麵有表麵活性劑的影響,以水包油(yóu)的形式穩定地(dì)分散在水中,單純用(yòng)靜置的方法很難實現油水分離(lí)。
一般的含(hán)油廢水中,上述3種油不一定都會存在,但是在代表性行業(yè),例如電鍍廢水中則都存在,油脂濃度一般在300-500mg/L,其中乳化油所占比例*大。
對於含(hán)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
沉降分離法(fǎ)是利用油水(shuǐ)兩相的密度差及油(yóu)和水的不相溶性進行分離的,屬一級處理。沉降分離在(zài)隔油池中進行,常見的有平流式、平行板式、波紋(wén)板式等型式。平流式隔油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的隔油池所能除去的(de)*小油(yóu)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(yǒu)利於油滴的上升和固相的沉降。
2、粗粒化法
利用油水兩相對聚結材料親和力的不同來進行分(fèn)離。含油廢水(shuǐ)通過粗粒化材料時,其中(zhōng)細小的油滴聚結成較大的油(yóu)粒,從而加大上浮(fú)速度(dù),屬二級處理。
粗(cū)粒化法是將(jiāng)材料填充於粗粒化裝(zhuāng)置中,當(dāng)廢水(shuǐ)通過時可(kě)以去除其中的分散油。該(gāi)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(yòng)的親水性材料(liào)是在聚酰胺、聚乙烯醇、維尼綸等纖維內引入酸基(磺酸基、磷酸基等)和鹽類,親油性材料主要有蠟狀球,聚烯係或聚(jù)苯(běn)乙烯係球體或發泡體,聚氨酯發泡(pào)體等,有學(xué)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化來判定除油效果及工藝可行(háng)性,主要評(píng)價指標為油的去除(chú)率及出水含(hán)油(yóu)。
粗粒化法無需外(wài)加化學試劑,無二次汙染(rǎn),設備占地麵積小,基建費用(yòng)較低。
但用此法處理(lǐ)含油廢水要求進口濃度較低,因此進入設備(bèi)前的含油廢水必須經預處理,否則出水油濃度較高(一般高於10mg/L),常需再進(jìn)行(háng)深度處理。
3、過濾法
利(lì)用顆粒介質濾床(chuáng)的截留(liú)及慣性碰撞、篩分、表麵黏附、聚並等機理,去除水(shuǐ)中油(yóu)份,一般用於二(èr)級處理或深度(dù)處理。常見的顆粒介(jiè)質濾料有石英砂、無煙煤、玻璃(lí)纖維、高分子聚合物等。
對某機車廠含油(yóu)廢水先經隔油、混凝沉(chén)澱、再經過濾,出(chū)水各項指標均達排放標準,油去除率可達95%,完全(quán)可用於有關生產車間。
過(guò)濾(lǜ)法設備簡單、操作方便,投資費用低。但隨運(yùn)行時間的增加,壓力降逐漸增(zēng)大,需經常進(jìn)行反衝(chōng)洗,以保證正常運行。
4、膜分離法(fǎ)
膜分(fèn)離法是S.Sourirajan所開拓,並在近20多年來迅速發展起來的分離技術。
膜(mó)分(fèn)離(lí)法處理含油廢水是利用多孔(kǒng)薄膜為分離介質,截留含油廢水中的油及表(biǎo)麵活性劑而使水分子通過,達到油水分(fèn)離目的。膜分離(lí)技術(shù)的關鍵是膜和組件的(de)選擇。
膜材料可分為(wéi)髙分(fèn)子膜和無機膜,常用的高分子膜有(yǒu)醋(cù)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、超濾、反滲透等。*適合於排放要求高、處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)水中的微氣(qì)泡後使浮(fú)力增大而浮上分離,主要用來處理含油廢(fèi)水(shuǐ)中靠重力(lì)分離自然上浮難以去除的分散油、乳化油和細小的懸(xuán)浮固體物(要投(tóu)放無機或有機的絮凝劑)。
由於空氣微(wēi)泡由非極性分子組成,能與水性的油(yóu)結合在一起,帶著油滴一起上(shàng)升,上(shàng)浮速(sù)度可提高近千倍,所(suǒ)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選法、葉輪浮(fú)選法和曝氣(qì)浮選法。
為提高浮選(xuǎn)效果,可再向廢水中(zhōng)加入無機或有機高分子絮凝(níng)劑,即(jí)為絮凝浮選法,則對油水(shuǐ)分離的效果還會提高(gāo)。目前該法已被廣泛應用(yòng)於油田廢水石油化工廢水、食品油生產廢水等(děng)的處(chù)理、工藝(yì)較為成熱。
6、吸附(fù)法
吸附法是利用多孔固體吸(xī)附劑對含油廢水中(zhōng)的(de)溶解油及其它溶解(jiě)性有機物進行表麵吸附。常用的(de)吸附劑有活性炭,活性炭不僅對油有很好的吸附性能,而且能同時有效地吸附廢水中的其它有機物,但吸(xī)附容量有限(對油一般為30—80mg/g),且成本高,再生(shēng)困難,限製(zhì)了它(tā)的(de)應用。
經吸附法處理後出水油含量可在5mg/L以下,因此吸附法一(yī)般(bān)隻用於含油廢水的深度處(chù)理。徐根良等(děng)對拆船廠含油廢(fèi)水進行處理,出水油含量在5mg/L以下,多數在1mg/L以下。所用吸附劑為改性膨潤土(tǔ)、磺化煤、廢舊活性炭、碎焦炭、有機纖維等(děng)易得原料(liào)。
7、凝聚法
凝聚法是向廢水中投加一定比例的(de)絮凝劑,在(zài)廢水中生成(chéng)親油性的絮狀物,使微水油滴吸附於(yú)其上,然後用沉降或氣浮的方法將油分去除。
常用的(de)有硫酸鋁、硫酸亞鐵、三氯化鐵、聚(jù)合氯(lǜ)化鋁(lǚ)、聚合氯化鋁(lǚ)等(děng)無機(jī)絮凝劑和聚丙烯酰胺、丙烯酰胺等有機絮凝劑(jì),不同絮凝劑的(de)PH值使用範圍不同(tóng)。
為加強絮凝效果,往(wǎng)往兩個絮凝劑複合使用。此法投藥量大,排渣量大,適用(yòng)於處理廢水量很大,而含油量較少的乳物油或其它細小懸浮物(wù)。
8、鹽析法
鹽析法是向廢(fèi)水中投加無(wú)機鹽(yán)類電解質。電解質把油珠擴散層的陽離子全部被(bèi)趕到了吸附層中,導(dǎo)致雙電層破壞,油珠則變成中性(xìng),油珠間吸引力恢複(fù)而相互聚並,從(cóng)而達到破乳目的。
常(cháng)用的電解質是鈣、鎂、鋁的鹽類,它既可中和電荷又可轉換表麵活性劑性質,使處理效(xiào)果提高(gāo)。鹽析法投鹽量一般在1%-5%之間,經鹽析法(fǎ)處理後,出水油的含量一(yī)般大於10mg/L。但該(gāi)法聚析速度慢,沉降分離時間長(zhǎng),設備占地麵積大,而且(qiě)對由表麵活性劑穩定的含油乳(rǔ)狀液的處理(lǐ)效果不好。
9、電解法
電解法包括電解凝聚吸附法和電解浮上法。電解凝聚吸附(fù)是利用溶解性(xìng)電極電解乳化油廢水。從溶解性陽極(Fe或Al)溶解出(chū)金(jīn)屬離子(zǐ),金屬離子發(fā)生水解作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。
此法主要適用於(yú)機加工工業中(zhōng)冷卻潤滑液在化學(xué)絮凝後的二(èr)級處理。電解凝聚吸附法具有占地麵積小、操作簡單、處理效果好、浮渣量相對(duì)較少等優點,但它存在陽極金屬消耗量大、需大量鹽類作輔助藥劑、耗電(diàn)量髙(gāo)、運行費用較高等缺(quē)點,此外,對存在的陽極鈍化問題雖研究較(jiào)多,但仍未根本解決。
10、生物化學法
生物化學法去除水中溶解油的效(xiào)果(guǒ)很好,但是不能去除分散油和懸浮油(yóu),一旦係統中進入了後兩者油,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,一定要做(zuò)好預處理工作,把水中的懸浮油(yóu)和分散油去(qù)掉後。