含油廢水的10種處理工(gōng)藝
來源:国内精品久久久久久久影视麻豆盛(shèng)環保 發布時間:2020-09-15
一、含油廢(fèi)水的定義
含(hán)油廢水是指:含有脂(脂肪酸、皂類、脂肪、蠟等)及(jí)各種油類(礦物油、動植物油)的廢水。含(hán)油廢水的特點是COD、BOD高,有一定的氣味和(hé)色度、易燃(rán)、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(qiě)危害嚴(yán)重的工業廢水,其汙染主要(yào)表現(xiàn)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。
鑒於含油廢(fèi)水的汙染性,我(wǒ)國規定含油廢水*高允(yǔn)許排放濃度為1mg/L。
二、油在水中的存(cún)在形式
1、懸浮沺:粒度(dù)≥100μm,靜置(zhì)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(yóu):粒度為10-100μm,懸(xuán)浮(fú)、彌散(sàn)在水相(xiàng)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(shàng)浮到水麵,也可能進一步變小,轉(zhuǎn)化成(chéng)乳化油;
3、乳化油:粒度為0.1-10μm(極微細的油滴),由於油-水(shuǐ)界麵有表麵(miàn)活性劑的影響,以水包油的形式穩定地分(fèn)散在水中,單(dān)純用靜置的方法(fǎ)很(hěn)難實現油水分離。
一般的含油廢(fèi)水中(zhōng),上述3種油不一定都(dōu)會存在,但是在代表性(xìng)行(háng)業,例如電鍍廢水中則都存在,油脂濃度一般在300-500mg/L,其中乳化油所占比例*大。
對(duì)於含油廢水的處理方法,總結起來有以下10種常見方法:
1、沉降分離法
沉降分離法是利用油水兩相(xiàng)的密(mì)度差及(jí)油和水(shuǐ)的不相溶(róng)性進行分離的,屬一級處理。沉降分離在隔油池(chí)中進行,常見的有平流式、平行板式、波紋板式等型式。平(píng)流式隔油池的設(shè)計主(zhǔ)要基於斯托克斯公式,由公式可求得(dé)一定表麵積的隔油池所能除(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很大影響,*好的水流狀態是層流狀態,它(tā)有利於油滴的上升和(hé)固相(xiàng)的沉降。
2、粗粒化法(fǎ)
利用油水(shuǐ)兩相對(duì)聚(jù)結材料親和力(lì)的不同來進行分離。含(hán)油廢水通過粗粒化材料時,其中細小的油滴聚結(jié)成較大的油粒,從而加大上浮速度,屬(shǔ)二級(jí)處理。
粗粒化法是將材料填(tián)充於粗粒化裝置中,當(dāng)廢水通過時可以(yǐ)去除其中的分散油。該技術關鍵是粗粒化材料,材料的形狀主要有纖維狀和顆粒。常用(yòng)的親水性材料是在聚酰胺、聚乙烯醇、維尼綸等纖維(wéi)內引入酸基(磺酸基、磷酸基等)和鹽(yán)類,親油性材(cái)料主要有蠟狀球,聚(jù)烯係或聚苯乙(yǐ)烯係球體或發泡(pào)體,聚氨酯發泡體等,有學者認為其接觸角(jiǎo)小(xiǎo)於7°為好。
通過汙水(shuǐ)在粗粒(lì)化前後油珠粒徑分布的變化來判定除油(yóu)效果及工藝可行性,主要評價指(zhǐ)標(biāo)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)占地麵積小,基建費用較低。
但用此法處理(lǐ)含油廢水要求進口濃度較低,因此進入設備前的含油廢水必須經預處理,否則出水油濃度較高(一般高於10mg/L),常需(xū)再進行深度處理。
3、過濾法
利用顆(kē)粒介質濾床的截留及慣性碰(pèng)撞、篩分、表麵黏(nián)附、聚並(bìng)等機理,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有石(shí)英(yīng)砂(shā)、無煙煤、玻璃纖維(wéi)、高分(fèn)子聚合物等。
對(duì)某機車(chē)廠(chǎng)含油廢水先經隔油、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%,完全可用於有關生產車間(jiān)。
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(yā)力降逐漸增大,需經常進行反衝洗(xǐ),以保證正常運行。
4、膜分離法
膜分離法是S.Sourirajan所(suǒ)開拓,並在近20多(duō)年來迅速發展起來的分離技術。
膜分(fèn)離法處理含油(yóu)廢水(shuǐ)是利用多孔薄膜(mó)為分離介質,截留含油廢水中的(de)油及表麵活性劑而使水分子通過,達到油水分離目的。膜分離技術的關鍵是膜和組件的選(xuǎn)擇。
膜(mó)材料(liào)可分為髙分子膜和無(wú)機膜,常用的高分子膜有醋酸纖維膜、聚碸(fēng)膜、聚丙烯膜、聚偏氟乙烯膜等;常用的(de)無(wú)機膜材料有氧(yǎng)化鋁、氧化鋯、氧化鈦等。按孔徑大(dà)小又(yòu)可分微濾、超濾、反滲透等。*適合於排放要求高、處理(lǐ)量不大(dà)的含油廢水。
5、浮選法
浮選法(fǎ)是利用油珠粘附於(yú)水中的微氣泡後使浮力增(zēng)大而浮上分離,主要用來處(chù)理含油廢水中靠重力分離自(zì)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(tóu)放無機(jī)或有機的絮(xù)凝劑)。
由於空(kōng)氣微泡由非極性分子組成,能與水性的油結合在一起,帶著油滴一起(qǐ)上升(shēng),上浮速度可提高近千倍,所以油(yóu)水分離效率很髙。根據產生氣泡的方式(shì)不同,又可分為加壓溶氣浮選(xuǎn)法(fǎ)、葉輪浮選法和(hé)曝(pù)氣浮選法。
為提高浮選效果,可再(zài)向廢水中加入無機或有機高分子絮凝劑,即為絮凝浮選法,則對油水(shuǐ)分離的效果還會提高。目前該法已被廣泛應用於(yú)油田廢水(shuǐ)石油化工廢水、食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吸附劑對含油(yóu)廢水中的(de)溶解油及其它溶解性有機物進行表麵吸(xī)附。常用的吸附劑有活性炭,活性炭不僅對油有很好的吸附性能,而且能同時有效地吸附(fù)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。
經吸附法處理後出水油(yóu)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。徐根良等對拆船廠含油廢水進行處理,出(chū)水油含量在5mg/L以下,多數在1mg/L以下。所用吸附劑為改性膨潤土、磺化煤、廢舊活性炭、碎焦炭、有機纖維等(děng)易得原料。
7、凝聚法
凝聚法是向廢水中投加(jiā)一(yī)定比例的絮凝劑,在廢(fèi)水中生(shēng)成親(qīn)油性的絮狀物,使微水油滴吸附於其上,然後用(yòng)沉降或氣浮的方法將油分去除(chú)。
常用的有硫酸鋁、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(jù)丙烯酰胺、丙烯酰(xiān)胺等有機絮凝劑,不同絮凝劑的(de)PH值使用範圍(wéi)不同。
為加強絮凝效果,往往(wǎng)兩個絮凝劑複合使用。此法投藥量大,排渣量大,適用於處理廢水量很大,而含油量較少(shǎo)的乳物油或其它(tā)細小懸(xuán)浮物。
8、鹽析法
鹽析法是向廢水(shuǐ)中投加(jiā)無機鹽類電解(jiě)質。電解質把油珠擴散層的陽離子全部被趕(gǎn)到了吸附層(céng)中,導致雙電層破壞,油(yóu)珠則變成中性(xìng),油珠間吸引力恢複而相(xiàng)互聚並,從而達到破乳目的。
常用的電(diàn)解(jiě)質是(shì)鈣、鎂、鋁的鹽類,它既可(kě)中(zhōng)和電荷又可轉換表麵活性劑性質,使處理效果提(tí)高。鹽析法投鹽量一般在1%-5%之間,經鹽析法處理後,出(chū)水油的含量一(yī)般(bān)大於(yú)10mg/L。但該法聚析速度慢,沉(chén)降分離(lí)時間長,設備(bèi)占地麵積大,而且對由表麵活性劑穩定的含(hán)油乳狀液的處理(lǐ)效果不好。
9、電解法
電解法包括電解凝聚吸附法和電解浮上法。電解凝聚吸附是利用溶解(jiě)性電極電(diàn)解乳化油廢水。從溶解性陽極(Fe或Al)溶解出金屬離子,金屬離子發(fā)生水解作用生成氫氧化物吸附、凝聚乳化油和溶解油,然後沉降除去油分。
此法主要適用於機加(jiā)工工業中(zhōng)冷卻潤滑液在化學絮凝後的二級(jí)處理。電(diàn)解凝聚吸附法具有占地麵(miàn)積(jī)小、操作簡單、處理效果好、浮渣量相對(duì)較少等優點,但它存(cún)在陽極金(jīn)屬消耗量(liàng)大、需大量鹽類作輔(fǔ)助藥(yào)劑、耗電(diàn)量髙、運行費用較高等缺點,此外,對存(cún)在的陽極(jí)鈍(dùn)化問題雖研究較多,但仍未根本解決。
10、生物(wù)化學法
生物化學法(fǎ)去除水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者(zhě)油,會對整個生化係統帶來很大的衝擊,所(suǒ)以應用生化法處理含油(yóu)廢水(shuǐ)時,一(yī)定(dìng)要做好預處理工作,把水中的懸浮油和分散油去掉後。