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1、含油废水的处理技术含油废水的处理技术含油废水含油废水n 含油废水是指含有脂(脂肪酸、皂类、脂肪、蜡等)及各种油类(矿物油、动植物油)的废水。据统计,世界上每年至少有5001000万t油类通过各种途径进入水体,在造成水资源污染、油资源浪费的同时,油类污染物对环境生态和人体健康也有极大影响。来源来源n 含油污水中有两种不同性质的油:一种是动物脂肪和植物油脂,它是由不同链长的脂肪酸或甘油(丙三醇)所形成的甘油三酸脂组成,脂肪酸可以是饱和的也可以是不饱和的;另一种油是原油或矿物油的液体成分,原油是碳氢化合物的混合物,即全部是由直链或支链以环形结构所组成的C、H化合物。n 前者主要来源于粮油加工、皮革、
2、造纸、纺织、食品加工（含餐饮业）的废水。n 后者主要来源于石油工业的采油、炼油、贮油运输及化工工业。另外，油轮压舱水、洗舱水、机械工业的冷润滑液、轧钢水也属于此类含油废水。n 本报告主要讨论第二类含油废水。分类分类n 在含油废水处理过程中,一般根据水体中油污染物的成分和存在状态及其粒径,选择处理方法。含油废水的类别及特征含油废水的类别及特征处理技术处理技术n 原则：对于含油废水的处理,首先应考虑尽量回收其中的油,以便重复或循环使用,然后再根据其来源及油污的状态、成分,采取适当的处理方法,使之达到国家排放标准或回用标准。n 常规方法：重力分离法、离心分离法、过滤法、气浮法、吸附法、粗颗粒化法、盐
3、析法、电化学法、絮凝法、生化法。n 新兴方法：膜分离法、磁吸附分离法、高级氧化法、声波，微波和超声波分离法。使油水分离,首先要破坏油珠的界膜，使油珠相互接近并聚集成大滴油珠，从而浮于水面。破乳破乳后再处理乳化液经破乳除油后，一般尚需进一步处理。处理技术处理技术很多含油废水处理技术包括破乳过程，特别对于处理含很多含油废水处理技术包括破乳过程，特别对于处理含乳化油量大的废水。乳化油量大的废水。破乳方法破乳方法高压电场高压电场药剂破乳药剂破乳离心离心膜过滤膜过滤盐析法盐析法絮凝法絮凝法酸化法酸化法盐析盐析絮凝絮凝混合法混合法生物生物氧化法氧化法电磁电磁吸附法吸附法粗粒化法粗粒化法吸附法吸附法气浮法气
4、浮法重力重力分离法分离法破乳后破乳后再处理再处理处理技术处理技术方法名方法名称称 适用范围适用范围 去除去除粒径粒径/主要优点主要优点主要缺点主要缺点重力分重力分离离浮油浮油,分散油分散油6060效果稳定效果稳定,运行费用低运行费用低占地面积大占地面积大加压气加压气浮浮分散油、乳化分散油、乳化油油1010效果好效果好,工艺成熟工艺成熟占地面积大占地面积大,浮油难处理浮油难处理化学凝化学凝聚聚乳化油乳化油1010效果好效果好,工艺成熟工艺成熟占地大占地大,药剂用量多药剂用量多,污泥难处理污泥难处理电解电解乳化油乳化油1010除油率高除油率高,连续操作连续操作装置复杂装置复杂,耗电量大耗电量大,消
5、耗大量铝材消耗大量铝材,难难大型化大型化电磁吸电磁吸附附乳化油乳化油6060除油率高除油率高,装置占地面积装置占地面积小小耗电大耗电大,工艺未成熟工艺未成熟膜过滤膜过滤乳化油、溶解乳化油、溶解油油601010出水水质好出水水质好,投资少无浮投资少无浮油油反吹操作要求较高反吹操作要求较高粗粒化粗粒化分散油、乳化分散油、乳化油油1010设备小型化设备小型化,操作简单操作简单滤料易堵滤料易堵,存在表面活性剂时效果差存在表面活性剂时效果差活性污活性污泥泥溶解油溶解油1010出水水质好出水水质好,基建费用低基建费用低进水要求高进水要求高,操作费用高操作费用高生物滤生物滤池池溶解油溶解油1010适应性强适
6、应性强,运行费用低运行费用低基建费用高基建费用高处理技术处理技术各种含油废水处理方法比较及发展趋势各种含油废水处理方法比较及发展趋势处理技术处理技术各种含油废水处理方法比较及发展趋势各种含油废水处理方法比较及发展趋势气浮法气浮法n 气浮法是使大量微细气泡吸附在欲去除的颗粒(油珠)上，利用气体本身的浮力将污染物带出水面，从而达到分离目的的方法。这是因为空气微泡由非极性分子组成，能与疏水性的油结合在一起，带着油滴一起上升，上浮速度可提高近千倍，所以油水分离效率很高。n 气浮法按气泡产生方式的不同，可分为鼓气气浮、加压气浮和电解气浮等。鼓气气浮是利用鼓风机、空气压缩机等将空气注入水中，也可利用水泵吸
7、水管、水射器将空气带入水中。电解气浮是用电解槽将水电解，利用电解形成的极微的氢气和氧气泡，将污染物带出水面。加压气浮是在加压条件下使空气溶于水中，然后再恢复到常压，利用释放的大量微气泡将污染物分离。气浮法气浮法n 原理：n 水中油珠和悬浮颗粒的上升遵守斯托克斯定律：气浮法气浮法n 气浮法中，目前采用的主要是加压气浮法。该方法主要用于不含表面活性剂的分散油的分离。若在含油废水中加入絮凝剂，则加压溶气法对油的分离效果还会提高。这种方法是电耗少、设备简单、效果良好。目前该法已被广泛应用于油田废水、石油化工废水、食品油生产废水等的处理，工艺较为成熟。n 气浮法处理含油废水工艺成熟,油水分离效果好而且稳
8、定,但缺点是浮渣难处理。膜分离法膜分离法n 作为一种新型的分离技术,膜分离技术既能对废水进行有效的净化,又能回收一些有用物质,同时具有节能、无相变、设备简单、操作方便等特点,因此在废水处理中得到了广泛的应用,并显示了广阔的发展前景。膜法进行油水分离的特征是:n 纯粹的物理分离,不需要加入沉淀剂。n 不产生含油污泥,浓缩液焚烧处理。n 虽然废水中油分浓度变化幅度大,但透过流量和水质基本不变,便于操作。n 膜法一般只需压力循环废水,设备费用和运转费用低,特别适合于高浓度含油废水的处理。膜分离法膜分离法n 在含油废水处理中应用的膜分离过程主要有微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)和反渗透(RO)
9、。它们的分离过程及其传质机理见下表。膜分离法膜分离法n 乳化油：乳化油：n 乳化油用普通方法难以处理,超声、电解和萃取等方法处理复杂,费用高等限制了这些方法的应用。膜技术处理乳化油废水,有着独特的技术优势:通过选择适当的膜材料和组件形式,不需调整pH值和前处理;无需破坏乳化液;污泥量少,污泥可以焚烧处理.另外,由于表面活性剂的存在,油对膜的污染较少,降低了运行成本。n 超滤膜技术适用于乳化油或溶解油的废水处理,对一些排放量不很大、成分不十分复杂的含油废水,可考虑采用超滤膜技术来处理。n 由于小分子物质能透过超滤膜,所以超滤膜对COD、BOD等截留率不高,并且表面活性剂会把少量油分带入透过液,可
10、以用反渗透膜对乳化油废水进行处理。n 反渗透需要110 MPa的操作压力,能够分离的是只有零点几个纳米的无机离子和有机小分子。因此,含乳化油的废水中的透过超滤膜的表面活性剂和其它低分子物质可为反渗透膜所阻止,从而使COD和BOD的去除率大为提高。反渗透膜处理含油废水的研究和实验较少,这是因为反渗透膜孔径小,极易堵塞,难以清洗,由于需要高压,所以能耗较高和对设备要求较高。膜分离法膜分离法膜的选择膜的选择膜孔径膜孔径操作时间操作时间料液浓度料液浓度膜面流速膜面流速温度温度料液流动状态料液流动状态操作压差操作压差影响分离因素影响分离因素吸附法吸附法n 吸附法是利用吸附剂表面的活性,将分子态的污染物浓
11、集于表面而达到去除目的。吸附剂性能的优劣以及是否适用于所要处理的废水,对于吸附净化过程的分离效率具有至关重要的影响。可以说几乎所有的固体都或多或少地具有吸附某些其它物质以降低自身的表面自由能的倾向。但实际上只有那些拥有巨大内表面积的多孔物质或是研磨成很细的物质,才能有明显的吸附能力,也才能做吸附剂使用。活性炭活性炭n 活性炭因其内部丰富的空隙具有较大的比表面积,因而具有良好的吸油性能,可吸附含油废水中的分散油、乳化油和溶解油,同时可吸附废水中其他有机物,对油的吸附容量是30 mg/g80 mg/g。n 类似的炭质吸附材料还有焦炭、膨胀石墨等用于含油废水的处理也取得了较好的效果。高吸油树脂高吸油
12、树脂n 高吸油树脂是一种新型的有机吸附剂,与传统吸附材料不同的是,高吸油树脂具有三维网状化学交联结构及一定微孔结构的树脂,其微观形态特征是适度交联.外观是一种立体结构的多孔海绵状物。高吸油树脂主要通过树脂分子内的亲油基链段和油分子间产生的范德华力实现吸油作用。树脂在油中溶胀而不溶解,油品则被包裹在网络结构中,从而达到吸油、储油的目的。高吸油性树脂对于不同类型的物质具有不同的吸收能力,对于脂肪烃、芳香烃、卤代烃等吸收能力较强,而对于低碳链的醇类、酮类等可溶于水的有机溶剂的吸收能力却很低。粉煤灰粉煤灰n 粉煤灰作为燃煤电厂排出的固体废弃物,是一种可利用的资源。粉煤灰是灰白色的粉状物,含水量大的粉煤
13、灰呈黑色。n 粉煤灰呈多孔蜂窝状组织,使其有较大的表面积。同时,它还具有一定的活性基团,使其具有较强的吸附能力,成为污水处理的吸附材料。其吸附作用包括物理吸附和化学吸附两种。n 除此之外,类似核桃壳、稻壳及锯屑等废弃物经过处理后用于含油废水的处理,同样取得了较好的效果,达到了以废治废的目的。膨润土膨润土n 膨润土是以蒙脱石为主要成分,2：1型层状结构的硅酸盐黏土矿物,具有较大的比表面积,其中Si-O四面体片中的Si4+、Al-O八面体中的Al3+可以被Mg2+、Fe2+、Li+、Ni2+等低价离子替代,从而造成蒙脱石层间电价不饱和,使蒙脱石层间带永久性负电荷。这种负电荷通常由层间具有交换性的水
14、合阳离子来平衡。因此膨润上具有良好的离子交换性和吸附性,使其广泛应用于废水的吸附处理。n 另外类似于膨润土的黏土类的沸石、蛭石等也被活化处理后作为吸附材料用于含油废水的处理。吸附法各种吸附材料优缺点比较吸附法各种吸附材料优缺点比较装置装置n 双管式聚结(粗粒化)法油水分离n 内循环连续流粗粒化装置装置装置n 粗粒化除油装置具有体积小、效率高、结构简单、不需加药、投资省等优点；缺点是填料容易堵塞，出水油含量较高，水中含有表面活性剂时处理效果受到影响，常需要再进行深度处理。聚结装置聚结装置斜板式聚斜板式聚结分离器结分离器堆积填料式堆积填料式聚结分离器聚结分离器滤芯式聚滤芯式聚结分离器结分离器曲险峰等进行聚结除油模拟实验，以探讨影响聚结效率因素曲险峰等进行聚结除油模拟实验，以探讨影响聚结效率因素多种技术联用多种技术联用n 罗松柏等利用隔油+气浮+过滤+吸附工艺处理机械工业含油废水
