有10種含油廢水處理工藝。
有10種含油廢水處理工藝。
第一,含油廢水的定義。
含油廢水是指:含油脂(脂肪酸、皂素、油脂、蠟質等)和各種含油(礦物油、動植物油)的廢水。油污廢水具有COD、BOD含量高,具有一定的氣味和色度,易燃,易氧化分解,一般比水輕,難溶于水,是一種量大面廣,危害嚴重的工業廢水,其污染表現為:
1.是水質惡化,危害水產資源;
2.是危害人類健康;
3.是空氣污染;
4.是影響作物產量;
5.是影響自然景觀;
6.影響純凈自然的水源。
考慮到油水混合物的污染,我國規定油水混合物最高允許排放濃度為1mg/.
第二油在水中的存在形態。
1.懸浮油:顆粒大小≥100μm,靜置后可快速浮起,以連續相油膜形式浮于水面;
2.分散油:油粒大小10-100μm,在水箱內懸浮、彌散,在充分靜置或外力作用下,可凝聚成較大的油滴浮出水面,或進一步變小,轉變為乳化油;
3.乳化油:乳化油粒徑為0.1-10μm(極微細的油滴),由于油水界面存在表面活性劑作用,油水以水包油的形式穩定地分散在水中,單獨采用靜置法難以實現油水分離。
普通含油廢水中,上述3種油不一定都會存在,但在有代表性的工業中,如電鍍廢水中都有,油脂含量一般在300-500mg/L之間,其中乳化油的含量最多。
對含油廢水的處理方法,可歸納為以下10大常用方法。
一、是沉淀分離法。
沉淀分離法是利用油水兩相的密度差以及油水不相溶性分離法,屬一級工藝。在隔油池內進行沉降分離,常用的有平流式、平行板式、波紋板式等。平流隔油槽的設計主要以斯托克斯公式為基礎,用該公式可求出一定表面積的隔油槽能夠去除的最小油滴直徑。隔離池流態對除油能力和效果也有較大影響,最佳的流態為層流態,有利于油滴上升、固相沉降。
二、是粗粒化方法。
采用油水兩相對聚結材料親和性差異進行分離。通過物料粗粒化處理,含油廢水中細小的油滴聚合形成較大的油粒,從而提高上浮速度,屬二級處理。
粗粒化工藝是在粗粒化裝置中填充物料,使廢水經過時,分散的油能夠被除去。這種工藝的關鍵是材料的粗粒化,其形狀以纖維狀和顆粒狀為主。常用于親水的材料有聚酰胺、聚乙烯醇、維尼綸等纖維中引入酸基(磺酸基、磷酸鹽等)和鹽,親油性材料主要有蠟球、聚烯系或聚苯乙烯系球體或發泡體、聚氨酯發泡體等,有學者認為其接觸角小于7°較好。
根據廢水粗顆粒化前后油珠粒徑分布的變化情況,確定除油效果和工藝可行性,主要評價指標為脫油率和出水含油率。
粗粒化工藝不需添加化學試劑,無二次污染,設備占地面積小,建設成本低。
但是采用該方法處理含油廢水要求進口濃度較低,所以進入設備前的含油廢水必須經過預處理,否則出水油濃度較高(一般在10mg/L以上),經常需要再進行深度處理。

三、是過濾方式。
采用粒狀介質過濾床的截取和慣性碰撞、篩分、表面粘結、聚合等機理,對水中的油份進行二次或深度處理。常用顆粒濾料有石英砂,無煙煤,玻璃纖維,聚合物等。
機車廠含油廢水經過隔油、混凝沉淀、再過濾后,出水各項指標均達到排放標準,含油去除率達到95%,可在相關生產車間使用。
設備簡單,操作方便,且投資費用低。但是隨著工作時間的增加,壓力下降幅度逐漸加大,需要經常進行反沖洗,以保證工作正常進行。
四、是膜分離技術。
Sourirajan是膜分離技術的開拓者,近20多年來膜分離技術得到了快速發展。
膜法處理含油廢水,是以多孔薄膜為分離介質,將含油廢水中的油類和表面活性劑截留,使水分子通過,實現油水分離。膜法分離的關鍵是膜的選擇及組成。
膜材可分為高分子膜和無機膜,常用的膜材有醋酸纖維膜、聚合膜、丙烯膜、聚偏氟乙烯膜等,無機膜材料一般有氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦等。根據孔的大小又可以進行微濾,超濾,反滲透等。適用于排放要求高,處理量小的含油廢水。
五、浮選。
浮選是利用油珠附著在水中的微氣泡,使浮力增大而浮上分離,主要用于處理分散的油、乳化油以及在含油廢水中由于重力分選而很難去除的微細懸浮物(應投放無機或有機絮凝劑)。
因為氣泡是由非極性分子組成,能與水性油結合,同時上升時會有油滴,上浮速度可以提高近千倍,所以油水分離效率高。按氣泡產生方式的不同,可分為壓力溶氣浮選,葉輪浮選,曝氣浮選。
另外,為了改善浮選效果,還可以在廢水中添加無機或有機高分子絮凝劑,即絮凝法,從而改善油水分離效果。現已廣泛應用于石油、石化、食品、石油加工等行業廢水的處理,工藝也比較成熟。
六、是吸附法。
采用多孔固體吸附法,對溶解于含油廢水中的油和其他可溶性有機物進行表面吸附。通常使用的吸附劑都是活性炭,它不僅具有較好的吸油性能,同時還能有效地吸附廢水中的其他有機物,但吸附能力有限(一般為30~80mg/g/g/g),成本高,再生難。
采用吸附法處理出油量可在5mg/L以下,因此,吸附法通常僅用于含油廢水深度處理。拆船廠含油廢水徐根良等進行處理,出水含油量低于5mg/L,大多數低于1mg/L。吸附劑為改性膨潤土、磺化煤、廢活性炭、碎焦炭、有機纖維等易得原料。
七、凝聚法。
冷凝法是將一定比例的絮凝劑投入污水中,在污水中產生親油性絮狀物,使微水油滴吸附于其上,然后通過沉降法和氣浮法去除油分。
硫酸鋁、硫酸亞鐵、三氯化鐵、聚合氯化鋁、聚合氯化鋁等常用的無機絮凝劑,以及有機聚丙烯酰胺、丙烯酰胺等絮凝劑,不同絮凝劑的PH值使用范圍不同。
為了增強絮凝效果,常兩種絮凝劑混合使用。該方法投藥量大,排渣多,適用于處理含油量低的乳物油或其它微細懸浮物時,廢水量大。
八、鹽析方法。
該方法是將無機鹽電解質投加到廢水中。電解液將油珠擴散層中的陽離子全部聚集到吸附層中,造成雙電層破壞,油珠變為中性,油珠間吸引力恢復并彼此聚合,達到破乳目的。
常用于電解液中的鈣、鎂、鋁等鹽,既能中和電荷,又能轉化表面活性劑,使處理效果提高。用鹽析方法投鹽一般在1%-5%之間,而用鹽析方法投鹽出油量一般大于10mg/L。但是,該聚析速度慢,沉淀分離時間長,設備占用空間大,且對用表面活性劑穩定的油乳處理效果不佳。
九、電解法
電解的方法有電解凝聚法和電解浮上法。電凝聚吸附采用溶解電極電解乳化油廢水。金屬離子從可溶性陽極(Fe或Al)中溶解出來,這些金屬離子發生水解作用產生氫氧化物吸附,乳化乳化,溶解油,然后沉降除去油分。
此方法主要適用于機加工工業中化學絮凝后冷卻潤滑液的二級處理。電凝聚-吸附法具有占地面積小,操作簡單,處理效果好,浮渣少等優點,但也存在陽極金屬消耗大,需要大量的鹽作為輔助藥劑,耗電高,運行費用高,陽極鈍化問題還沒有根本解決。
十、生化方法。
生化法去除溶解油液效果較好,但不能去除分散油和懸浮油,一旦系統中的懸浮油進入后兩者,將對整個生化系統造成很大的沖擊,因此應用生化法處理含油廢水,必須做好預處理工作,去除水中的懸浮油和分散油。