含(hán)油(yóu)廢水的10種處理(lǐ)工藝
來源:忘忧草日本在线播放WWW盛環保 發布時間:2020-09-15
一、含油廢水(shuǐ)的定義
含油廢水是指:含有脂(脂肪酸(suān)、皂類、脂肪、蠟等)及(jí)各種(zhǒng)油類(礦物油、動植物油)的廢水。含油廢(fèi)水的特點是COD、BOD高,有一定的氣味和色度、易燃、易氧化分解,一般比(bǐ)水輕、難溶於水,含油廢水是一種量大麵廣且危害(hài)嚴重的工業廢水,其汙染主要表現在以下幾個方麵:
1、惡化水質、危害水產資源;
2、危害人體健康;
3、汙(wū)染大(dà)氣;
4、影響農(nóng)作物生產;
5、影(yǐng)響自然景觀;
6、影響潔淨的自然水源。
鑒於含油廢水的汙染(rǎn)性,我國(guó)規定含油廢水*高允許排放濃度(dù)為1mg/L。
二、油在水中的存在形(xíng)式
1、懸浮沺:粒度≥100μm,靜置後能較快上浮,以連續相的油膜漂浮在水麵上;
2、分散油:粒度為10-100μm,懸浮、彌散在水相中,在足夠時間靜置或外力的作用,可凝聚成(chéng)較大的油(yóu)滴上浮到水麵,也可能進一步變小,轉化成乳化油(yóu);
3、乳化油:粒度為0.1-10μm(極微細的油滴),由於油-水(shuǐ)界麵有表麵活性劑的影響,以水包油的形式穩定地分(fèn)散在水(shuǐ)中,單純用(yòng)靜(jìng)置的方法很難實現油水分(fèn)離。
一般的含油廢水中,上述3種油不一定都會存在,但是在代表性行業,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(huà)油所占比例*大。
對於含油廢水的處理(lǐ)方法,總結起來有(yǒu)以下10種常見方法:
1、沉降分離法(fǎ)
沉降(jiàng)分離法是利用油水(shuǐ)兩(liǎng)相的密(mì)度差及油和水的不相溶性進行分離的,屬一(yī)級處理。沉降分離在隔油池中進行,常見的有平流式、平行板式、波(bō)紋(wén)板式等型式。平(píng)流式(shì)隔油池的設計主要基於(yú)斯托克斯公式,由公式可求得(dé)一定(dìng)表麵積的隔油池所能除去的*小油滴直徑。隔(gé)油池水流(liú)狀態對除油能力和效果也有很大影響,*好的水流狀(zhuàng)態是層流狀態,它有利於油滴的上升和固相的沉降。
2、粗粒化(huà)法
利用油水兩相對聚結材料親和力的不同來進(jìn)行(háng)分離(lí)。含油(yóu)廢水通過粗粒化材料時,其中細小的油滴聚結成較(jiào)大的(de)油粒,從(cóng)而加大上浮速度,屬二級處(chù)理。
粗(cū)粒化法是將(jiāng)材料填充於粗粒化裝(zhuāng)置中,當廢水通過時可以去除其中的分散油。該技術關鍵是粗粒(lì)化材料,材料的形狀主(zhǔ)要有纖維狀和顆粒。常用的親(qīn)水(shuǐ)性材料是在聚酰胺、聚乙烯醇、維(wéi)尼(ní)綸等纖維(wéi)內引入酸基(磺酸基、磷酸基等)和鹽類,親油性材(cái)料(liào)主要有蠟(là)狀球,聚烯係(xì)或聚苯乙烯係球體或發泡體,聚氨酯發泡體等,有學(xué)者(zhě)認為其接觸角小於7°為好。
通(tōng)過汙水(shuǐ)在(zài)粗粒化前後油珠粒徑分布的變化來判定除油效果及工藝可行性,主要評價指標為油的去除率及出水含油。
粗粒化法無需(xū)外加化學試劑(jì),無二次汙染,設備(bèi)占地麵積小,基(jī)建費用較低。
但用此法處理含油廢水要求進(jìn)口濃度較低,因此進入設備前的含油廢水必須經預處理(lǐ),否則(zé)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(lì)用顆(kē)粒介質濾床的截留及慣性碰撞、篩分、表麵黏附、聚並等機理,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英砂、無煙煤、玻璃纖維、高分子聚合物等。
對某機車廠(chǎng)含油廢水先經隔油(yóu)、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(wán)全可用於有關生產車間。
過濾法(fǎ)設備簡單、操作方便,投資費用低。但隨運行(háng)時間的增加,壓力降逐漸增大,需經常進行反衝洗,以保證正常運行。
4、膜分離法
膜分離法是S.Sourirajan所開拓,並在近20多(duō)年來迅速發展起來(lái)的分離技術。
膜分離法處理含油廢水是利用多孔薄膜為分離介質,截留含油廢(fèi)水中的油及表麵活(huó)性劑而使水分子通過(guò),達到油(yóu)水分離目的。膜分離技術的關鍵是膜和(hé)組(zǔ)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(xiān)維膜、聚碸膜、聚丙烯膜、聚偏氟(fú)乙烯膜等;常用的無機膜材料有氧化鋁、氧化鋯、氧(yǎng)化(huà)鈦等。按孔(kǒng)徑大小(xiǎo)又可分微濾、超濾、反(fǎn)滲(shèn)透等。*適(shì)合(hé)於排放(fàng)要求高、處理(lǐ)量不大的含(hán)油廢水(shuǐ)。
5、浮選法
浮選法是利用油珠粘附於水(shuǐ)中的微氣泡後使浮力(lì)增大而浮上分離,主要用來處理含油(yóu)廢水中靠重力分離自然上浮難以去(qù)除的分散油、乳化油和細小的懸(xuán)浮固體物(要投放無機或有機的絮凝劑)。
由於空氣微泡由非極性分子組(zǔ)成,能與水性的油(yóu)結合在一(yī)起,帶著(zhe)油滴一起上升,上浮速度可提高近千倍,所以油水分離效率很髙。根據產生氣(qì)泡的方式不同,又可(kě)分(fèn)為(wéi)加壓溶氣浮選法、葉(yè)輪浮選法和曝氣浮選法。
為提(tí)高浮選(xuǎn)效果,可再向(xiàng)廢水中加入(rù)無機(jī)或(huò)有機高分(fèn)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(mù)前該法已被廣泛應用於油田廢水石油(yóu)化工廢(fèi)水、食品油生產(chǎn)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廢水中的溶解油及其它溶解性有機物進行表麵(miàn)吸附。常用的吸附劑有活性炭(tàn),活性炭不僅對油有很好的吸(xī)附性能,而且能同時有效地吸附廢水中的其它有機(jī)物,但吸附容量(liàng)有限(對油一般為(wéi)30—80mg/g),且(qiě)成本高,再生困難,限製了它的應用(yòng)。
經吸附法處理後(hòu)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。徐根良等對拆船廠含油(yóu)廢水進行處理,出水油含量在5mg/L以下,多數在1mg/L以下(xià)。所用(yòng)吸附劑為改(gǎi)性膨潤土、磺化煤、廢舊活性炭、碎焦炭、有機纖維等易得原料。
7、凝聚法
凝聚法是向(xiàng)廢水中投加一定比例的絮凝劑,在廢水中生成親油性的絮狀物,使微水油滴吸附於其上(shàng),然(rán)後用(yòng)沉降或氣浮的方法將油分去除。
常(cháng)用的有硫酸鋁、硫(liú)酸亞(yà)鐵、三氯化鐵、聚合氯化鋁、聚合氯化鋁等無(wú)機絮凝(níng)劑和聚丙(bǐng)烯酰胺、丙烯酰胺等有機絮凝劑(jì),不同絮凝劑的PH值使用範圍不同。
為加強絮凝效果(guǒ),往往兩個絮凝(níng)劑複(fù)合使用。此法投(tóu)藥量大,排渣量(liàng)大,適用於處理廢水(shuǐ)量很(hěn)大,而含油量較少的乳物油或其它細小懸浮物。
8、鹽析法
鹽析法(fǎ)是向廢水中投加無機鹽類電解質。電解質把油珠擴散層的(de)陽離子全部被趕到了吸附層(céng)中,導致雙電層破壞,油珠(zhū)則變成中性,油珠間(jiān)吸(xī)引力恢複而相互聚並,從(cóng)而達到破乳目的。
常用的電(diàn)解質是鈣、鎂、鋁(lǚ)的鹽類,它既(jì)可中和電荷又可轉換表麵活性劑性(xìng)質,使處理效果提高。鹽析法投鹽量一般在1%-5%之間,經鹽析法處理後,出水油的含量一(yī)般大於10mg/L。但該法聚析速(sù)度慢,沉降分離時間長,設備占地麵積(jī)大,而(ér)且對(duì)由(yóu)表麵活性劑穩定(dìng)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(níng)聚吸附法和電解(jiě)浮上法。電解凝聚吸附是利用溶解性電極電解乳化油廢(fèi)水。從溶解性陽極(Fe或Al)溶解出金屬離子,金屬離(lí)子發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工工業中冷卻潤滑液(yè)在化學絮凝後的二(èr)級處理(lǐ)。電解凝聚吸附(fù)法具有占地麵積小、操作簡單、處理效果好(hǎo)、浮渣量相對較(jiào)少等優點,但(dàn)它存在陽極金屬消耗量大、需大量鹽類作輔助(zhù)藥劑、耗電量髙、運行費用(yòng)較(jiào)高等缺(quē)點,此外,對存在的(de)陽極鈍(dùn)化問題雖研究較多,但仍未根本解決。
10、生物化學法
生物化學法去除水中溶解油的效果很好,但(dàn)是不能(néng)去除分散油和懸浮油,一旦係統(tǒng)中進(jìn)入了後兩者油(yóu),會對(duì)整個生化(huà)係統帶來很大的衝擊,所(suǒ)以應(yīng)用生化法(fǎ)處理含油廢水時,一定要做(zuò)好預處理工作,把水中的懸浮油和分散油去掉後。