【收(shōu)藏】含油廢(fèi)水的10種處理工藝
來(lái)源(yuán):久久国产av環(huán)保 發布時間:2023-03-01
一、含油廢水的定義(yì)
含油廢水是指:含有脂(脂肪酸(suān)、皂類、脂肪、蠟(là)等)及(jí)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(yī)定的氣(qì)味和色度、易燃、易氧化分解,一般比水輕、難溶於水,含油廢水是一種量大麵廣且危害嚴重的工業廢水,其汙染主要表現在以下幾個方(fāng)麵:
1、惡化水質、危害水產資源;
2、危害人體健康;
3、汙染(rǎn)大氣(qì);
4、影響農(nóng)作物生產(chǎn);
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(xìng),我國規定含油廢水*高允許排放濃度為1mg/L。
二、油在水中(zhōng)的存在(zài)形式
1、懸浮沺:粒度≥100μm,靜置後能較快上浮,以連續相的油(yóu)膜漂浮在水麵(miàn)上;
2、分散油:粒度為10-100μm,懸浮、彌散在水相中,在足夠時間靜(jìng)置或外力的作用(yòng),可凝(níng)聚成較大的油滴上浮到水(shuǐ)麵,也(yě)可能進一步變(biàn)小(xiǎo),轉化成乳化油;
3、乳化油:粒(lì)度為0.1-10μm(極微細的油滴),由於油-水界麵有表麵活性劑的(de)影響,以水包油的形式穩定(dìng)地分散在水(shuǐ)中,單純用靜置的方法很(hěn)難實現油水分離。
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(háng)業,例如電(diàn)鍍廢水中則都存在,油脂濃度(dù)一般在300-500mg/L,其中乳化(huà)油所占比例*大。
對於含油廢水的處理方法(fǎ),總結起來(lái)有以下10種(zhǒng)常見方法:
1、沉降分離法
沉降分離法是利用油水兩相的密度差及油和(hé)水的不相溶性(xìng)進行分離的,屬一級(jí)處理。沉降分離在隔油池中進行,常(cháng)見的有平流式、平行板式、波紋板(bǎn)式等型式(shì)。平流式隔油池(chí)的設計主要基於斯托克斯公式,由公式可求得一定表麵(miàn)積的隔油池所能除去的*小油滴(dī)直徑(jìng)。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(yǒu)利於油滴的上(shàng)升和固相(xiàng)的沉降。
2、粗粒化(huà)法
利用油水兩相對聚結材料親和力的(de)不同來進行分離。含油廢水通過粗粒化材料時,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(èr)級處理。
粗粒化法是將材料填充於粗粒化裝置中,當廢水通過時可以去除其中(zhōng)的分散油。該技術關鍵是粗粒化材料,材料的形狀主要有纖維狀和(hé)顆粒。常用的親水性材料是在聚酰(xiān)胺、聚乙烯醇、維(wéi)尼綸等纖維內引入酸基(磺酸基、磷(lín)酸基等)和鹽類,親油性材料主(zhǔ)要有蠟狀球,聚烯係或聚苯乙烯係球(qiú)體(tǐ)或(huò)發泡體,聚氨酯發泡體等,有學(xué)者認為其接觸角小(xiǎo)於7°為好(hǎo)。
通過汙水在粗粒化前後油(yóu)珠粒徑(jìng)分(fèn)布(bù)的變化來判定除油(yóu)效果(guǒ)及工藝可行性,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(cì)汙染(rǎn),設備占地麵積小,基建費用(yòng)較(jiào)低。
但用此法處理含油廢(fèi)水要(yào)求進口濃度較低,因此進入設備前的含油廢水(shuǐ)必須經預處理,否則出水油濃度較高(一(yī)般高於(yú)10mg/L),常需再進行深度處理。
3、過濾法
利用顆粒介質濾床的截留及慣性(xìng)碰撞、篩分、表麵黏附、聚並等機理,去除水中油(yóu)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(jīng)隔油、混凝沉澱、再經過濾,出水(shuǐ)各項指標(biāo)均(jun1)達排放標準(zhǔn),油去除率可達95%,完全可用(yòng)於有關(guān)生產車間。
過濾法設備簡單、操作(zuò)方便,投資費用低。但隨運行時間的增加,壓力降逐漸增大(dà),需經常進行反(fǎn)衝洗,以(yǐ)保證正常運行。
4、膜分離法
膜分離法是S.Sourirajan所開拓(tuò),並在近20多年來迅速(sù)發展起來的分離技(jì)術。
膜分離法處理含(hán)油廢水是利用(yòng)多孔薄膜為分離介質,截留含油廢水中的油及表麵活性劑而使水分子通過,達到油水(shuǐ)分離目的。膜分離技術的關鍵是膜和組件的選擇(zé)。
膜材料可分為髙分子膜和無機膜,常用的高分子膜有醋酸纖維膜、聚碸膜、聚丙烯(xī)膜、聚偏氟乙烯膜等;常用的(de)無機膜(mó)材料有氧化鋁、氧化鋯、氧化(huà)鈦等。按孔徑大小又可(kě)分微濾、超濾、反滲透(tòu)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水中(zhōng)的微(wēi)氣泡後使浮力增大而浮(fú)上分離,主(zhǔ)要用來處理含油廢水中(zhōng)靠重力分離自然上浮難(nán)以去除的分散油、乳化油和細小(xiǎo)的懸浮(fú)固體物(要(yào)投放(fàng)無機或有(yǒu)機的絮凝劑)。
由於空氣微(wēi)泡由非極性分子組成,能與水(shuǐ)性(xìng)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(bèi),所以油水(shuǐ)分離效率很髙。根據產生氣(qì)泡(pào)的方式不同,又可分為加(jiā)壓溶氣浮選法、葉輪浮選法和曝氣浮選法。
為提高浮選(xuǎn)效果,可再向廢水(shuǐ)中(zhōng)加入無(wú)機或有機高分子絮凝劑,即為(wéi)絮凝(níng)浮選法,則對油水分離的效果還會提高。目前該法(fǎ)已被廣泛應用於油田廢水石油化工廢水、食(shí)品油生產廢水等的處理、工藝較為成熱。
6、吸附法
吸附法是利用多孔固體(tǐ)吸附劑對含(hán)油廢水中的溶解油及其它溶解性有機物進行表麵吸附。常(cháng)用的吸附劑有(yǒu)活性炭(tàn),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(fù)廢水(shuǐ)中的其它有機物,但吸附(fù)容量有限(xiàn)(對油一般為30—80mg/g),且成本高(gāo),再生困難,限製了它的應用。
經吸附法處理後出水油含量可在(zài)5mg/L以下,因此吸附法一般隻用於含油廢水的深度處(chù)理。徐根(gēn)良等對拆船廠含油廢水進行處(chù)理,出水油含量在5mg/L以下,多數在1mg/L以下。所用吸附(fù)劑為改性膨潤土、磺化(huà)煤、廢舊活性炭、碎焦炭、有機纖維等易得(dé)原料。
7、凝聚法
凝聚法是向廢水中投加一定比(bǐ)例的絮凝劑,在廢水中生成親油性的絮狀物,使(shǐ)微水油滴吸附(fù)於其上(shàng),然後用沉降或氣浮的方法將油分去除。
常用的有硫酸鋁(lǚ)、硫酸亞鐵、三氯化(huà)鐵、聚合(hé)氯化鋁、聚合氯化鋁等無機絮凝(níng)劑和聚丙烯酰胺、丙烯酰(xiān)胺等有機絮凝劑,不(bú)同絮凝(níng)劑的PH值使用範圍不同。
為加強絮凝效果,往往兩個絮凝劑複合使(shǐ)用。此法投藥量大,排(pái)渣量大,適(shì)用於處理廢水量很大,而含油量較少的乳物油或其它細小懸浮物。
8、鹽析法
鹽析(xī)法是向(xiàng)廢水中投加無(wú)機鹽類電解質。電解質(zhì)把油珠(zhū)擴散層的陽離子全部被趕到了吸附層中,導致雙電層破壞,油珠則變成中性,油珠間吸引力恢複而相互聚並,從而達到破乳目的。
常用的電解質是鈣、鎂、鋁的鹽類,它既可中和電荷又(yòu)可轉(zhuǎn)換(huàn)表麵活性劑性質,使處理(lǐ)效果提高。鹽析法投鹽量一(yī)般在1%-5%之間,經鹽(yán)析法處理後,出水油的含量一般大於10mg/L。但該法(fǎ)聚析速度慢,沉降分(fèn)離(lí)時間長,設備占地麵積大(dà),而且對由表麵活性劑穩定的含油(yóu)乳狀液的處理效果不好。
9、電解法
電解法包括電解凝聚吸附法(fǎ)和電解浮上法。電解凝聚吸附是利用溶解性電極電解(jiě)乳化油廢(fèi)水。從溶解性陽(yáng)極(Fe或Al)溶解出金屬離子,金屬離子發生(shēng)水解作用生成氫氧化物吸附、凝聚乳化油和溶解油(yóu),然後沉降除去油分。
此法主要適用於機(jī)加工工業中冷(lěng)卻潤滑(huá)液在化學絮凝後的二級處理。電解凝(níng)聚吸附法具(jù)有(yǒu)占地麵(miàn)積小、操作簡單、處理效果(guǒ)好、浮渣量相對較少等優點,但它存在陽極金屬(shǔ)消耗量(liàng)大、需大量鹽類(lèi)作輔助藥劑、耗電量髙、運行費(fèi)用較(jiào)高等缺點,此外,對存在的陽極鈍化(huà)問題(tí)雖研究較多,但仍(réng)未根本解決。
10、生物化學法
生物化學法去除水(shuǐ)中溶解油的效果很好,但是不能去除分散油和懸浮油,一旦係統中進入了後兩(liǎng)者油,會對整個生化係統帶(dài)來很大的衝擊,所以應用生化法處理(lǐ)含油廢(fèi)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。