含油廢水的(de)10種處理工藝
來源:科(kē)柏盛環保 發布時間:2020-09-15
一、含油廢(fèi)水的定義
含油廢(fèi)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(de)特點是COD、BOD高,有一定(dìng)的氣味和色度、易燃、易氧化分(fèn)解,一般比水輕、難溶於水,含油(yóu)廢水是一(yī)種量大麵廣且危害嚴重的工業廢水,其汙染主要表現在以(yǐ)下幾個方麵:
1、惡化水質、危害水產(chǎn)資源;
2、危害人體健(jiàn)康;
3、汙染大氣;
4、影響(xiǎng)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(fèi)水*高允許排放濃度為1mg/L。
二、油在水中的存(cún)在形式
1、懸(xuán)浮沺:粒度≥100μm,靜置後能較(jiào)快上浮,以(yǐ)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(zài)水(shuǐ)相中,在足夠時間靜置或外力的作用,可凝聚成較大的(de)油滴上浮到水麵,也可能(néng)進一步變小,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,以水包油的形式穩定地分散在水中,單純用(yòng)靜置的(de)方法很難實現油水分離。
一般的含油廢水中,上述3種油不一定都會存(cún)在,但(dàn)是在代(dài)表性行業,例如電鍍廢水中則(zé)都存在,油脂濃度一般在(zài)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(zǒng)結起來有以下10種(zhǒng)常見方法(fǎ):
1、沉降(jiàng)分離法
沉降分離法是利用油水兩相的密度差及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(yóu)池中進行,常見的有平流式、平行板式、波紋板式(shì)等型式。平流(liú)式隔油池的設計主要基於斯托克斯公式,由公式可求得一定表麵積的(de)隔油池所能除去的*小油滴直徑。隔(gé)油池水流(liú)狀態對除油能力和(hé)效果也有很大影響,*好的水流狀態是層流狀(zhuàng)態,它(tā)有利於油滴的上升和(hé)固相的(de)沉降。
2、粗粒化法
利用油(yóu)水兩相對聚結材(cái)料親和力的不同來進行分離(lí)。含油廢水通過(guò)粗粒化(huà)材料時,其中細小的(de)油滴聚結成較大的油粒,從而加大上浮速度,屬二級處理。
粗粒化法是將材料填充於(yú)粗粒(lì)化裝置中,當廢水通過(guò)時可以去除其中的分(fèn)散油。該技術關鍵是粗粒化材料,材料的形狀主要有纖維狀和顆粒。常用的親水性(xìng)材料是在聚酰胺、聚(jù)乙烯醇、維尼綸等纖維內引入酸基(磺酸基、磷酸基等)和鹽類(lèi),親油性材料主要有蠟狀球,聚烯係或(huò)聚苯(běn)乙烯係(xì)球體或發(fā)泡體,聚氨酯發泡體等,有學者認(rèn)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(chú)油效果及工藝可(kě)行(háng)性,主要評價指標為油的去除率及出水含油。
粗粒化法無需外加化學試劑,無二次汙染,設備(bèi)占地麵(miàn)積(jī)小,基建(jiàn)費用較低。
但用(yòng)此法處(chù)理含油廢水要求進口濃度較低,因此進(jìn)入設(shè)備前的含油廢水(shuǐ)必須經預處理,否則出水油濃度較高(一般高於10mg/L),常需再進行深度處理。
3、過濾法
利用顆粒介(jiè)質濾床的截留及慣性碰撞、篩分、表麵黏附、聚並等機(jī)理,去除水中油份,一般用於二級處理或深度處理。常見的顆粒介質濾料(liào)有石英砂、無煙煤、玻璃纖維、高分子聚合物等。
對某機車廠含油廢水(shuǐ)先經隔油、混凝沉澱、再經過濾,出水各項指標均達(dá)排放標準,油去除率可達95%,完全可用於有關生(shēng)產車間。
過濾(lǜ)法設備簡單、操作方便,投資費用低。但隨運行時間的增加,壓力降逐(zhú)漸增大,需經常進(jìn)行反衝洗,以保證正(zhèng)常運行。
4、膜分離法(fǎ)
膜分離法是S.Sourirajan所開拓,並在近20多年來迅速(sù)發展起來的分離技術。
膜分(fèn)離法處(chù)理含油廢水是利用多(duō)孔薄膜為分離介質,截留含油廢水(shuǐ)中的油及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(shù)的關鍵是膜(mó)和(hé)組件的選擇。
膜材料(liào)可分為髙分子(zǐ)膜和無機膜,常用的高分子膜有(yǒu)醋酸纖維膜、聚碸膜、聚丙烯膜、聚偏氟乙烯(xī)膜等;常用的無機膜材料有氧化鋁、氧化鋯、氧(yǎng)化鈦等。按孔徑大小又可分微濾、超濾、反滲透等。*適合於(yú)排放要(yào)求高、處理量不大的含油(yóu)廢水。
5、浮選法
浮選法是利用(yòng)油珠粘附於水中的微氣泡後(hòu)使浮力增大而浮上分離,主要用(yòng)來處理(lǐ)含油廢(fèi)水中靠重力分離(lí)自然上浮難(nán)以去除的分(fèn)散油、乳化油和細小的懸浮固(gù)體物(要(yào)投放無(wú)機或有機的絮凝劑)。
由於空氣微泡由非極性分子組成,能(néng)與水性的油結合在一起,帶著油滴一起上升,上浮速度可提高近千倍,所以油水分(fèn)離效(xiào)率很髙。根(gēn)據產生(shēng)氣泡的方式不同,又可分為加壓溶氣浮選法、葉輪浮選法和曝氣浮選法。
為(wéi)提高浮選效果,可再向廢水(shuǐ)中(zhōng)加入無機或有機(jī)高分子絮凝劑,即(jí)為絮凝浮選法,則對油水分離的效果還(hái)會提(tí)高。目(mù)前該法已被廣(guǎng)泛應用於油田廢水石油化工廢水、食品油生產廢水等(děng)的處理、工藝較為成(chéng)熱。
6、吸附(fù)法
吸(xī)附法是利(lì)用多孔固體吸附劑對含油廢水中的(de)溶解(jiě)油及其它溶解性有機物進行表麵(miàn)吸(xī)附。常用的吸附劑有活(huó)性炭,活性炭不僅對(duì)油有很好的吸附性能,而且能(néng)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(nán),限製(zhì)了它的應用。
經吸附法處理後出水油含量可在5mg/L以下,因此吸附法一般隻用於含油廢水的深度處理。徐根良等對拆船(chuán)廠含油廢水進行處理,出水油含量在5mg/L以下,多數在1mg/L以下。所用吸(xī)附劑為改性(xìng)膨潤土、磺(huáng)化煤、廢舊活性炭、碎焦炭、有機纖維等易得(dé)原(yuán)料。
7、凝聚法
凝聚法是向廢水中(zhōng)投加一(yī)定比例(lì)的絮(xù)凝劑,在(zài)廢水中生成親油性的絮狀物,使微水油滴吸附於(yú)其上(shàng),然後用(yòng)沉(chén)降或氣浮的方法將油(yóu)分(fèn)去除。
常用的有硫酸鋁、硫酸亞(yà)鐵(tiě)、三氯化(huà)鐵、聚合氯化鋁、聚(jù)合氯化(huà)鋁等無機絮凝劑和聚(jù)丙烯酰胺、丙烯酰胺等有機絮凝劑,不同絮凝劑的PH值使用範圍不同。
為加強絮凝(níng)效(xiào)果,往往兩個絮凝劑複合(hé)使(shǐ)用。此法投藥(yào)量大,排渣量大,適用於處理廢水量很大,而含油(yóu)量(liàng)較少的乳物油或(huò)其它細小懸浮物。
8、鹽析法
鹽析法是向(xiàng)廢水中(zhōng)投加無機鹽類電解質。電解(jiě)質把油珠擴散層的陽離子全部被趕到了吸附層中(zhōng),導致雙(shuāng)電(diàn)層破壞,油珠則變成中性(xìng),油珠間吸引力恢複而相互聚並,從而達到破乳目的。
常用的電解質是(shì)鈣、鎂、鋁的鹽類,它既可中(zhōng)和電荷又(yòu)可轉換表麵活(huó)性劑性質,使處理效果提高。鹽析法投鹽量(liàng)一般在1%-5%之間,經鹽(yán)析法處理(lǐ)後(hòu),出水油的含量一般大於(yú)10mg/L。但該法聚析速(sù)度慢,沉(chén)降分離(lí)時間長,設備占(zhàn)地麵(miàn)積(jī)大,而(ér)且對由表麵活性劑穩定的含油乳狀液的處理效果不好。
9、電解法
電(diàn)解法包括電解凝聚吸附法和電解浮上法(fǎ)。電(diàn)解(jiě)凝聚吸附是利用溶解性(xìng)電極電解乳化油廢水。從溶解性陽極(jí)(Fe或Al)溶解出金屬離子,金屬離子發生水解作用生成氫氧化物吸附、凝聚乳(rǔ)化油和溶解油,然後沉降(jiàng)除去油(yóu)分。
此法主(zhǔ)要適用於機加工工業中冷卻潤滑液在(zài)化學絮凝後的二級處理。電解(jiě)凝聚(jù)吸附法具有(yǒu)占地(dì)麵積小、操作簡單、處理效果好(hǎo)、浮渣量相對較少等優點,但它存在(zài)陽極(jí)金屬(shǔ)消耗量大、需大量鹽類作輔助藥劑(jì)、耗電量髙、運行費用較(jiào)高等缺點,此外,對存(cún)在的(de)陽極鈍化問題雖研究較(jiào)多,但仍(réng)未根本解決。
10、生物化學法
生(shēng)物化學法(fǎ)去除水中溶(róng)解油的效果很(hěn)好,但是不能去除分散油和懸浮油,一旦(dàn)係統中進入了後兩者(zhě)油,會(huì)對整個生化係統帶來很大的衝(chōng)擊,所以應用生(shēng)化法處理含油廢水時,一定要做好預處理工作,把水中的(de)懸浮油和分散油去掉後。