含油廢水處理技術與廢水排放標準
2013-6-5 8:14:34點擊：
含油廢水處理方法有以下幾種：物理法，重力分離法，過濾法，離心分離法，浮選法，生化法，藥劑法，電化學法等。
物理法
含油廢水物理處理方法包括重力分離法、過濾法、離心分離法等。
重力分離法
重力分離法是典型的初級處理方法，是利用油和水的密度差及油和水的不相溶性，在靜止或流動狀態(tài)下實現(xiàn)油珠、懸浮物與水分離。分散在水中的 油珠在浮力作用下緩慢上浮、分層，油珠上浮速度取決于油珠顆粒的大小，油與水的密度差，流動狀態(tài)及流體的粘度。它們之間的關系可用Stokes和New- ton等定律來描述。重力分離法的特點是： 能接受任何濃度的含油廢水，同時除去大量的污油和懸浮固體等雜質(zhì)，但處理出水往往達不到排放標準。在穩(wěn)定 的流速和油含量的特定條件下，可作為二級處理的預處理。常用的設備是隔油池，包括平流隔油池（API ）、斜板隔油池（PPI ）、波紋斜板隔油池或稱高 效除油器（CPI ）、小型隔油池以及用于收集來自家庭、汽車庫、飯店、醫(yī)院等的廢水油脂的簡易隔油井。隔油池水面的浮油可利用集油管排出或采用撇渣 機等專用機械撇出，而小隔油池也可進行人工撇油。重力分離技術是應用最廣泛、最實用的一種油水分離技術。通過對幾種重力油水分離設備的比較，HN S-Ⅲ型分離性能最優(yōu)，油中含水質(zhì)量分數(shù)僅為1.56%。20世紀70年代中期出現(xiàn)的立式斜板除油罐集立式除油罐與斜板隔油池的優(yōu)點于一體，大大提高了除油 效率，可基本去除水中的浮油和分散油。該法適用于除去廢水中的浮油、部分分散油、重油以及油-固體物等不與水溶解的有害物質(zhì)，但不能除去廢水中的 溶解油和乳化油。
過濾法
過濾法是將廢水通過設有孔眼的裝置或通過由某種顆粒介質(zhì)組成的濾層，利用其截留、篩分、慣性碰撞等作用使廢水中的懸浮物和油分等有害物質(zhì) 得以去除。常用的過濾方法有3種： 分層過濾、隔膜過濾和纖維介質(zhì)過濾。含油廢水經(jīng)過隔油、氣浮或混凝沉淀—氣浮處理后，再用過濾法處理，可使廢水 中的含油量降到10mg/L以下或更低。常用的層濾工藝是硅藻土過濾（D. E. F）和砂濾（S. F），一般作為深度處理的預處理。用砂濾池過濾時要求廢水中 不含重油，以免堵塞砂濾層。膜過濾法又稱為膜分離法，是利用微孔膜將油珠和表面活性劑截留，主要用于除去乳化油和某些溶解油。濾膜包括超濾膜、反 滲透膜和混合濾膜等。膜材料包括有機膜和無機膜兩種，常見的有機膜有醋酸纖維膜、聚砜膜、聚丙烯膜等，常用的無機膜有陶瓷膜、氧化鋁、氧化鈷、氧 化鈦等。采用膜分離法處理乳化油廢水具有不需加混凝劑、不產(chǎn)生含油污泥、濃縮液可焚燒處理、透過量和出水水質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)越性，特別適合高濃度乳化油 廢水的處理。但采用膜分離前必須先對含油廢水預處理，降低進水的污染物含量，使進水水質(zhì)能夠保證膜元件在一定時間內(nèi)穩(wěn)定運行，不產(chǎn)生膜污染。膜使 用一定時間后必須采取適當清洗方法再生。
離心分離法
離心分離法是使裝有含油廢水的容器高速旋轉(zhuǎn)，形成離心力場，因固體顆粒、油珠與廢水的密度不同，受到的離心力也不同，達到從廢水中去除固 體顆粒、油珠的方法。常用的設備是水力旋流分離器。旋流分離器在液固分離方面的應用始于19世紀40年代，現(xiàn)在較為成熟，但在油/水分離領域的研究要 晚得多。雖然液固分離與液液分離的基本原理相同，但二者設備的幾何結(jié)構(gòu)卻差別較大。脫油型旋流分離器起源于英國。從20世紀60年代末開始，由英國南 安普頓大學 MartinThew教授領導的多相流與機械分離研究室開始水中除油旋流分離器的研究，發(fā)明了雙錐雙入口型液液旋流分離器，在試驗過程中取得滿 意效果。隨后，YoungGAB等人設計出的與雙錐型旋流器具有相同分離性能但處理量要高出1倍的單錐型旋流分離器。經(jīng)過幾何優(yōu)化設計，Conoco公司提出了K 型旋流分離器，對于直徑小于10μm的油滴分離性能提高更加明顯。由于旋流分離器具有許多獨特的優(yōu)點，旋流脫油技術在發(fā)達國家含油廢水處理特別是在 海上石油開采平臺上已成為不可替代的標準設備。該法常用來分離分散油，對乳化油的去除效果不太好。離心分離法設備體積小、除油效率高，但高流速產(chǎn) 生的紊流容易將部分分散油剪碎，而且運行費用高，因此常用于處理水量少，占地受限制的場合，如海上采油平臺、油船等。
浮選法
浮選法，又稱氣浮法，是國內(nèi)外正在深入研究與不斷推廣的一種水處理技術。
該法是在水中通入空氣或其他氣體產(chǎn)生微細氣泡，使水中的一些細小懸浮油珠及固體顆粒附著在氣泡上，隨氣泡-起上浮到水面形成浮渣 （含油泡 沫層） ，然后使用適當?shù)钠灿推鲗⒂推踩ァ?
該法主要用于處理隔油池處理后殘留于水中粒經(jīng)為10~60μm的分散油、乳化油及細小的懸浮固體物，出水的含油質(zhì)量濃度可降至20~30mg/L。根據(jù) 產(chǎn)生氣泡的方式不同，氣浮法又分為加壓氣浮、鼓氣氣浮、電解氣浮等，其中應用最多的是加壓溶氣氣浮法。還有混凝沉淀-氣浮法，即在氣浮過程中投加 適當?shù)幕炷齽箽飧〉男Ч佑行В窃摲ǜ≡看笄液写罅繗馀荨Ａ硗膺�有吸附氣浮法，即在氣浮池里投加粉末活性炭，吸附廢水中的油和溶解 性污染物，廢炭以及廢水中的其他懸浮物附著在氣泡上并與氣泡一起上浮到池頂由除渣機除去。江漢石油機械廠同各油田設計院、學院合作，針對油田采出 水研制開發(fā)了溶氣氣浮、葉輪式氣浮、噴射式氣浮等各種氣浮設備。渦凹氣浮（CAF） 系統(tǒng)應用于克拉瑪依石油化工廠石化廢水處理的工程實例取得了良好 的處理效果，表明該系統(tǒng)值得在石化領域推廣應用。氣浮法處理含油廢水工藝成熟，油水分離效果好而且穩(wěn)定，但缺點是浮渣難處理。
生化法
生物氧化法是利用微生物的生物化學作用使廢水得到凈化的一種方法。
油類是一種烴類有機物，可以利用微生物的新陳代謝等生命活動將其分解為二氧化碳和水。含油廢水中的有機物多以溶解態(tài)和乳化態(tài)存在，BOD5較 高，利于生物的氧化作用。
對于含油質(zhì)量濃度在30~50mg/L以下、同時還含有其他可生物降解的有害物質(zhì)的廢水，常用生化法處理，主要用于去除廢水中的溶解油。含油廢水 常見的生化處理法有活性污泥法、生物過濾法、生物轉(zhuǎn)盤法等。活性污泥法處理效果好，主要用于處理要求高而水質(zhì)穩(wěn)定的廢水。生物膜法與活性污泥法相 比，生物膜附著于填料載體表面，使繁殖速度慢的微生物也能存在，從而構(gòu)成了穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。但是，由于附著在載體表面的微生物量較難控制，因而在 運轉(zhuǎn)操作上靈活性差，而且容積負荷有限。在石化工業(yè)煉油廠，含油廢水處理常用的工藝流程是隔油—氣浮—生化。該工藝基建費用低，出水水質(zhì)好，但運 行費用較高，特別是當BOD5 濃度較低時，活性污泥對油的降解速率很低，系統(tǒng)常在高泥齡 （污泥產(chǎn)量少、更新速度慢） 下運行，泥齡一般在50~100d 。 BOD5低意味著活性污泥菌體養(yǎng)料不足，菌體因內(nèi)源呼吸而自我消耗，使活性污泥減量而且過于分散、沉降性差，達不到曝氣池所需正常的污泥濃度，這種問 題可通過與生活污水等BOD5高的污水一起處理而得到解決。
藥劑法
藥劑法，是投加藥劑由化學作用將廢水中的污染物成分轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，使廢水得到凈化的一種方法。常用的化學方法有中和、沉淀、混凝、氧化 還原等。對含油廢水主要用混凝法。混凝法是向含油廢水中加入一定比例的絮凝劑，在水中水解后形成帶正電荷的膠團與帶負電荷的乳化油產(chǎn)生電中和，油 粒聚集，粒徑變大，同時生成絮狀物吸附細小油滴，然后通過沉降或氣浮的方法實現(xiàn)油水分離。常見的絮凝劑有聚合氯化鋁（PAC）、三氯化鐵、硫酸鋁、 硫酸亞鐵等無機絮凝劑和丙烯酰胺、聚丙烯酰胺（PAM）等有機高分子絮凝劑，不同的絮凝劑的投加量和PH值適用范圍不同。此法適合于靠重力沉降不能分 離的乳化狀態(tài)的油滴和其他細小懸浮物。
電化學法
電化學法包括電解法、電火花法、電磁吸附分離法和電泳法。電解法包括電凝聚和電氣浮，電凝聚是利用溶解性電極電解乳化油廢水，從溶解性陽 極溶解出金屬離子（一般用Al作陽極），金屬離子發(fā)生水解作用生成氫氧化物吸附凝聚廢水中的乳化油和溶解油，然后沉淀除去油分。
電解凝聚與投加化學絮凝劑相比，具有一些獨特的優(yōu)點： 可去除的污染物種類廣泛，反應迅速，適用的pH范圍寬，所形成的沉渣密實，澄清效果 好，占地面積小，操作方便。但是電解凝聚也存在陽極消耗量大、陽極鈍化、耗電量高等缺點。前蘇聯(lián)一煉油廠用三相交流電電凝聚法處理高濃度含油廢水 ，效果很好。電解氣浮法是利用不溶性電極電解含有乳化油和溶解油的廢水，利用電解分解作用和初生成的微小氣泡的上浮作用，使乳化油破壞，油珠附著 于氣泡上浮形成浮渣而除去。電解產(chǎn)生的氣泡細小均勻因而捕獲雜質(zhì)的能力比較強，去除固體雜質(zhì)和油滴效果較好，缺點是電耗大、電極損耗大，單獨使用 時不能達到排放要求。電火花法是用交流電來去除廢水中乳化油和溶解油的方法。裝置由兩根同心排列的圓筒組成，內(nèi)圓筒同時兼作電極，另一電極是一根 金屬棒，電極間填充微粒導電材料，廢水和壓縮空氣同時送入反應器下部的混合器，再經(jīng)多孔篩板進入電極間的內(nèi)圓筒。筒內(nèi)的導電顆粒呈翻騰床狀態(tài)，在 電場作用下，顆粒間產(chǎn)生電火花，在電火花和廢水中均勻分布的氧作用下，油分被氧化和燃燒分解。凈化后的廢水由內(nèi)部經(jīng)多孔頂板進入外圓筒并由此外排 。電磁吸附分離法是使磁性顆粒與油/水乳狀液廢水相摻混，在其吸附過程中，利用油珠的磁化效應，再通過磁性過濾裝置將油分去除。高梯度磁性分離器 用于煉油廠含油廢水處理的分離效果很好。電泳法分離乳化油是利用廢水中油珠表面所帶的負電荷在電場的作用下定向移動從而實現(xiàn)油水分離。不管是外加 電場還是具有不同電極電位的材料放在一起自然形成的電場都可以達到目的
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