【收藏】含油廢水(shuǐ)的10種處理工藝
來源:科柏盛環保 發布時間:2023-03-01
一、含油廢水的定義
含油廢水是指:含有脂(脂肪酸、皂類、脂肪、蠟等)及各種油類(礦物油、動植物油)的廢水。含油廢水的特點是COD、BOD高,有一定的氣味和色度(dù)、易燃(rán)、易氧(yǎng)化分解,一般比水輕、難溶於(yú)水,含油廢水是一種量大麵廣且危害嚴(yán)重的工業(yè)廢水,其汙染主要表現在以下(xià)幾個方麵:
1、惡化(huà)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(rán)水源。
鑒於含(hán)油廢水(shuǐ)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(fú)沺:粒(lì)度≥100μm,靜置(zhì)後能較快上浮,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(shuǐ)相中,在足夠時間靜置或外力的作用,可凝(níng)聚成較大的油滴上浮到水麵,也可能進一步變小(xiǎo),轉化成乳化(huà)油;
3、乳化油:粒度(dù)為0.1-10μm(極微細的油滴),由於油-水(shuǐ)界麵有表(biǎo)麵活性劑的影響,以水包油的形式(shì)穩定地(dì)分散在水中,單純用靜(jìng)置的方法很難實現油水分離。
一般(bān)的含油廢水中,上述3種油不(bú)一(yī)定都會存在,但是在代表性行(háng)業,例如電(diàn)鍍廢水中則都存在,油脂濃度一般(bān)在300-500mg/L,其中乳化油所占比例*大。
對於含油廢水的處理方法,總結起來有(yǒu)以下10種常見方法:
1、沉降分離(lí)法
沉降分離法是(shì)利用油水兩相的(de)密度差及(jí)油和水的不相溶性進行分離的,屬一級處理。沉降分離在隔油池中進(jìn)行,常見的有(yǒu)平流式(shì)、平行板式、波紋(wén)板式等(děng)型式。平流式隔油池的(de)設計(jì)主要基於斯托克斯公(gōng)式,由公式可(kě)求得一(yī)定表麵積的(de)隔油池所能除(chú)去的*小油滴直徑。隔油池水流狀態對除油能力和效果也有(yǒu)很大影響,*好的水流狀態是層(céng)流狀態,它有利於油滴的上升和固相的沉降。
2、粗粒化法(fǎ)
利(lì)用油(yóu)水兩相對聚結材料親和力(lì)的不(bú)同(tóng)來進(jìn)行分離。含油廢水通過粗粒化材料時,其中細小的油滴(dī)聚結成較大的油粒,從而加大上浮速度,屬二級處(chù)理。
粗粒化法是將材料填充於粗(cū)粒化裝置中,當廢水通過時可以去除其中(zhōng)的分散(sàn)油。該技(jì)術關鍵是粗粒(lì)化(huà)材料,材料的形狀(zhuàng)主要有纖維狀和顆粒。常用的(de)親水性材料(liào)是在(zài)聚酰(xiān)胺(àn)、聚乙烯醇、維尼綸等纖維內引入酸基(磺酸(suān)基、磷酸基等)和鹽類,親油性材料(liào)主要有蠟狀球,聚烯係(xì)或聚苯乙(yǐ)烯係球體或發(fā)泡體(tǐ),聚氨酯發泡體等,有學者(zhě)認為其接觸角小於(yú)7°為好。
通過汙水(shuǐ)在粗(cū)粒化前後(hòu)油珠粒徑(jìng)分布的變化來判定除(chú)油效果及工藝可行性,主(zhǔ)要(yào)評價指(zhǐ)標為(wéi)油的去除(chú)率及出(chū)水含(hán)油。
粗粒化法無需外加(jiā)化學試劑,無(wú)二次汙染,設備占地麵積小(xiǎo),基建費用(yòng)較低。
但用此法處理含油(yóu)廢水要求進(jìn)口濃度較低,因此進入設備(bèi)前的含(hán)油廢水必(bì)須經預處理,否則出(chū)水油濃度較(jiào)高(gāo)(一般高於(yú)10mg/L),常需再進行深度處(chù)理。
3、過濾法
利用顆粒介(jiè)質濾床的截留及慣性碰撞、篩分、表麵黏(nián)附、聚並等機理,去除(chú)水(shuǐ)中油份,一般用於二級處理或深(shēn)度處理。常見的顆粒介質濾(lǜ)料有石英砂、無煙煤(méi)、玻璃纖維、高分子聚合(hé)物等。
對某機車廠含(hán)油廢水先經隔油、混凝沉澱、再經過(guò)濾,出水各項指標均達排放標準,油去除率可達95%,完全可(kě)用於有關(guān)生產車間。
過濾(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(jiàn)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(shì)S.Sourirajan所(suǒ)開拓,並在近20多年來迅速發展起來的分離技術(shù)。
膜分離(lí)法處理含油廢水是利用多孔薄膜(mó)為分離介質,截留含油廢水中的油及表麵活性劑而使水分(fèn)子通過,達(dá)到油水分離目的(de)。膜分離技術的關鍵(jiàn)是膜和組件的選(xuǎn)擇。
膜材料可分為髙(gāo)分子膜和無機膜,常用的高分子膜有醋酸纖維膜、聚碸(fēng)膜、聚丙烯膜、聚偏(piān)氟乙烯膜等;常用的無機膜材料有氧化鋁、氧(yǎng)化鋯、氧(yǎng)化鈦等。按孔徑大小(xiǎo)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(fú)選法
浮(fú)選法(fǎ)是利用油珠粘附於水中(zhōng)的微氣泡後使浮力增大而浮上分離,主要用來處理含油廢水中靠重力分離自然上浮難以(yǐ)去除的分散油、乳化油(yóu)和細(xì)小的懸浮(fú)固體物(要投放無(wú)機或有機的絮凝劑(jì))。
由於空(kōng)氣微泡由(yóu)非極性分子組成,能與水性(xìng)的油結(jié)合在一起,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(hěn)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)選法和曝氣浮選法。
為提高浮選效果,可再向(xiàng)廢水中加入(rù)無機或有機高分子絮凝劑,即為絮凝浮選(xuǎn)法,則對油水(shuǐ)分離的效果還會提高。目前該法已被廣(guǎng)泛應用(yòng)於油田廢水石油化工廢水、食品油生產廢水等的處理、工(gōng)藝較為成熱。
6、吸附法
吸附(fù)法(fǎ)是利用多孔固體吸附劑對含油(yóu)廢水中的溶解油及其它溶解性有(yǒu)機物進行表(biǎo)麵吸附。常用的吸附劑有活性炭,活性炭不(bú)僅對(duì)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(lǐ)後(hòu)出水油含量可在5mg/L以下,因此(cǐ)吸附(fù)法一般隻用於含油廢水的深度處理。徐根良等對拆船廠含油廢水(shuǐ)進行處理,出水(shuǐ)油含量在5mg/L以下,多數(shù)在1mg/L以下。所用吸附劑為改(gǎi)性膨潤土(tǔ)、磺化煤、廢(fèi)舊活(huó)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加一定比例的絮(xù)凝劑,在廢水中(zhōng)生成親油性的絮狀物,使微水油滴吸附於其上,然(rán)後用沉降或氣浮的方法將油分去除。
常用的有硫酸(suān)鋁、硫酸亞(yà)鐵、三氯化鐵、聚合氯化鋁、聚合氯化鋁等(děng)無(wú)機絮凝劑和聚丙(bǐng)烯酰胺、丙烯(xī)酰胺等有機絮凝劑,不同絮凝劑的PH值使用(yòng)範圍不同。
為加強絮凝效果,往往兩(liǎng)個(gè)絮凝劑複(fù)合使用。此法投藥量大,排渣量大,適用於處理廢水量(liàng)很大,而含油量較少的乳物油或其它細小懸(xuán)浮物。
8、鹽(yán)析法
鹽析法是向廢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中,導致雙電層破壞,油珠(zhū)則變成(chéng)中性,油珠間吸(xī)引(yǐn)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、鋁的鹽類,它既(jì)可中和(hé)電荷又(yòu)可轉換表麵活性劑性質,使處理效果提高。鹽析法投鹽量一般在1%-5%之間,經鹽析法處理後,出水油的含量一般大於10mg/L。但該法聚析(xī)速度慢,沉降分離時間長(zhǎng),設備占地麵積(jī)大,而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(diàn)解法包括電解凝聚吸附法和(hé)電解浮上法。電(diàn)解凝(níng)聚吸附是利用溶解性(xìng)電極電(diàn)解乳化(huà)油廢水。從溶解性陽極(Fe或(huò)Al)溶(róng)解出金屬離子,金屬離子發生水解作用生成氫氧化物吸(xī)附(fù)、凝聚乳化油和溶解油,然後沉降除去油分。
此法主要適用(yòng)於機加工工業中冷卻潤滑液在(zài)化學絮凝後的二(èr)級處理。電解凝(níng)聚吸附法具有占地麵積小、操作簡(jiǎn)單、處理效果(guǒ)好、浮渣量(liàng)相對較(jiào)少等優點,但它存(cún)在陽極金屬消耗量(liàng)大、需大量鹽類作輔助藥劑、耗電(diàn)量髙、運行費用較高等缺點,此外,對存在的陽極鈍化(huà)問題雖研究較多,但仍(réng)未(wèi)根本(běn)解決。
10、生物化學法
生物化學(xué)法去(qù)除水中溶解油的(de)效果(guǒ)很好,但是不能去除(chú)分散油和懸浮油(yóu),一旦(dàn)係統中進入了後(hòu)兩者油,會(huì)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,一定要做好預(yù)處理(lǐ)工作,把水中的懸(xuán)浮油和分散油去掉後。