含油廢水的10種處理工藝
來源:科柏(bǎi)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(fáng)、蠟(là)等)及各種(zhǒng)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(dìng)的氣味和色度、易燃、易氧(yǎng)化分解,一般比(bǐ)水(shuǐ)輕、難溶於水,含油廢水是一種量大麵廣且危害嚴重的工業(yè)廢水,其汙染主要(yào)表現在以下幾個方麵:
1、惡(è)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(yóu)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(shuǐ)中的存在形式
1、懸浮沺:粒度≥100μm,靜置後能較快上浮,以連續相的油膜漂浮在水麵上;
2、分散油:粒度為10-100μm,懸浮、彌(mí)散在水(shuǐ)相中(zhōng),在足夠時間(jiān)靜(jìng)置或外力的作用,可凝聚(jù)成較(jiào)大的油滴上浮到水麵(miàn),也可能進一步變小,轉化成乳(rǔ)化油;
3、乳化油:粒度為0.1-10μm(極微細的油滴),由於油-水界麵有(yǒu)表麵活性劑的影響,以水包油的形式穩定地(dì)分散在水中,單純用靜置的(de)方(fāng)法很(hěn)難實現油水分(fèn)離。
一般的(de)含油廢水中,上述3種油不一定都會(huì)存在,但(dàn)是在代表性行業,例(lì)如電鍍廢水中(zhōng)則都存在,油脂濃(nóng)度一般在(zài)300-500mg/L,其(qí)中乳化油所占比例*大。
對於含油廢水的處理方(fāng)法,總結起來有以下10種常見方(fāng)法:
1、沉降分(fèn)離法
沉(chén)降分離法是利用油(yóu)水兩相的密度差及油和(hé)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行,常(cháng)見的有(yǒu)平流式(shì)、平行板式、波紋板式等型式。平流式隔油池的設計(jì)主要(yào)基於斯托克(kè)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,它有利於油滴的上(shàng)升和固相的沉降。
2、粗粒化法
利用油水兩相(xiàng)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,其中細小的油滴聚結成較大的(de)油粒,從而加大(dà)上浮速度,屬二級處理。
粗(cū)粒化法是將(jiāng)材料填充於粗粒化裝置中,當廢水通過時可以去除其中的分散油。該技術關(guān)鍵是粗粒化材料,材料的形(xíng)狀主(zhǔ)要有纖維狀和顆粒。常用的親水性材料是在聚酰胺、聚乙烯醇、維尼綸等纖維內引(yǐn)入酸基(磺酸基、磷酸基等)和鹽類,親油性材料主要有蠟狀球,聚烯係或聚苯乙烯係球體或發泡(pào)體,聚氨酯(zhǐ)發泡(pào)體等,有學者認(rèn)為其接觸角小於7°為好。
通過汙(wū)水在粗(cū)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性,主要評價指標為油的去(qù)除率及出水含油。
粗(cū)粒化法無需外加化學試劑,無二次(cì)汙染,設備占(zhàn)地麵積(jī)小,基建費用較低。
但用此法處理含油廢水要求進口濃度(dù)較低,因此進(jìn)入設(shè)備前的含油廢水必須經預處理,否則出水油濃度較(jiào)高(gāo)(一般高於10mg/L),常需再進(jìn)行深(shēn)度處理。
3、過濾法
利(lì)用顆(kē)粒介質濾床(chuáng)的截留(liú)及慣性碰撞、篩分、表麵黏附(fù)、聚並等機理(lǐ),去除水中油份,一般用於二級處理或深度處理。常見的(de)顆粒介質濾料有(yǒu)石英砂、無煙煤、玻璃纖維、高分子聚合物等。
對某機車廠含油廢水先經隔油、混凝沉澱、再(zài)經過濾,出水各項指標均達排放標(biāo)準,油去除率可達95%,完全可用於有(yǒu)關生產車間。
過濾法設備(bèi)簡單、操作方便,投(tóu)資費用低。但隨運行時間的增加,壓力(lì)降逐漸增大,需經常進(jìn)行反衝洗,以保(bǎo)證正常運行(háng)。
4、膜分(fèn)離法
膜分(fèn)離法是S.Sourirajan所開拓,並在(zài)近20多(duō)年來迅速發展起來的分離技術。
膜分離法處理(lǐ)含油廢水是利用(yòng)多孔(kǒng)薄膜為分(fèn)離介質,截留含油廢水中的油及(jí)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(hé)組件的選擇。
膜材料可分為髙分子膜和無機膜,常用的高分子膜有(yǒu)醋酸纖(xiān)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(kǒng)徑(jìng)大小又可分微濾、超(chāo)濾、反滲透(tòu)等。*適合於排放(fàng)要求高、處理(lǐ)量不大的含油廢水。
5、浮選法(fǎ)
浮選法是利(lì)用油珠粘附於水中的微氣泡後使浮力增大而浮上分離(lí),主要用來處(chù)理含油廢水中靠重力分離自然上浮難以去除的分散油、乳化油和細小的懸浮固體物(要投放無機或有機的絮凝(níng)劑)。
由(yóu)於空氣微泡(pào)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(qǐ)上升,上浮速度可提高近千倍(bèi),所以油(yóu)水分(fèn)離效率(lǜ)很(hěn)髙。根據產生氣泡(pào)的方式不同,又可分為加(jiā)壓溶氣(qì)浮選法、葉輪浮選法和曝氣(qì)浮選法。
為提高(gāo)浮選效果,可再向廢水(shuǐ)中加入(rù)無機(jī)或有機高分子絮凝劑,即為絮凝浮選法,則對油水分離的效(xiào)果還會提高(gāo)。目前該法已被廣泛(fàn)應用於(yú)油田廢水石油化工廢水、食品油生產廢水等的處理、工藝較為成(chéng)熱。
6、吸附法
吸附法是利用多孔固體吸附劑對含油廢水中的溶解油及(jí)其它溶解(jiě)性有機物進行表麵吸附。常用的(de)吸附(fù)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(xī)附廢水中的其它(tā)有機物,但吸附容量有限(對油一般為30—80mg/g),且成本高(gāo),再生困難,限製(zhì)了它的應用。
經吸附法(fǎ)處理後出水油含量可在(zài)5mg/L以下,因此(cǐ)吸附法一般(bān)隻用於含油廢水的深度處理。徐根良等對拆船(chuán)廠含油廢水(shuǐ)進(jìn)行處(chù)理,出(chū)水油含量在5mg/L以下,多數在1mg/L以下。所用吸附劑(jì)為改性膨潤土、磺化(huà)煤、廢舊活性炭、碎(suì)焦炭、有機纖維等易得原料。
7、凝聚法
凝(níng)聚法是向廢水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(yóu)滴吸附於其上,然後用沉降(jiàng)或氣浮的方法將油分去除。
常用的(de)有(yǒu)硫(liú)酸(suān)鋁、硫酸亞鐵、三氯化鐵、聚合氯化鋁、聚合氯化鋁等無機絮凝劑和聚丙烯酰胺、丙烯酰胺等有機絮凝劑,不同絮(xù)凝劑的PH值使用範圍不同。
為加強絮凝效(xiào)果,往往兩個絮凝劑複合使用。此法投藥量大,排渣(zhā)量大,適用於處理廢水(shuǐ)量很大,而含油量較少的乳(rǔ)物油或其它細小懸(xuán)浮物(wù)。
8、鹽(yán)析法(fǎ)
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(céng)的陽離(lí)子全部被趕到了吸(xī)附層中,導致雙電層破壞,油珠則變成中性,油珠間吸引力恢複而相互(hù)聚並,從(cóng)而(ér)達到破乳目的。
常用的(de)電解質是鈣、鎂、鋁的鹽類(lèi),它既可中和電荷又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(bān)在1%-5%之間(jiān),經鹽析法處理後,出水油的含(hán)量一般大於10mg/L。但該法聚析速度慢,沉降分離時間長,設備占(zhàn)地(dì)麵積大,而且對由表麵活(huó)性劑穩定的含(hán)油乳狀液的處理效(xiào)果不好。
9、電解法
電解法(fǎ)包括電解凝聚吸附法和電解浮上法。電解凝(níng)聚吸附是(shì)利用溶解性(xìng)電(diàn)極電解乳化油廢水(shuǐ)。從溶解性陽(yáng)極(Fe或Al)溶解出金(jīn)屬離子,金屬離子發生水(shuǐ)解作用生(shēng)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(fǎ)主要(yào)適用(yòng)於機加(jiā)工工業中冷卻潤滑液在化學絮凝後的二級處理。電解凝(níng)聚吸附法具有占地麵積小、操作簡單、處理效果好、浮渣(zhā)量相對較少等優點,但它存在陽極金屬消(xiāo)耗量大、需(xū)大量鹽(yán)類作輔助藥劑、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
生物(wù)化學法去除水中溶解油的效果很好,但是不(bú)能去(qù)除分(fèn)散油和懸浮(fú)油,一旦係統中進入了後兩(liǎng)者(zhě)油,會對整個生化係統帶來(lái)很大的衝擊,所以應用生化法處理含油廢水時,一定要做好預處理工作,把水中的懸浮油和分散油去掉後。