天津眾邁廠家含油污水的10種處理技術(shù)

含油廢水中所含的油類物質(zhì)，包括天然石油、石油產(chǎn)品、焦油及其分餾物，以及食用動(dòng)植物油和脂肪類。從對(duì)水體的污染來(lái)說(shuō)，主要是石油和焦油。不同工業(yè)部門排出的廢水所含油類物質(zhì)的濃度差異很大。如煉油過(guò)程中產(chǎn)生的廢水，含油量約為150～1000毫克/升，焦化廠廢水中焦油含量約為500～800毫克/升，煤氣發(fā)生站排出的廢水中的焦油含量可達(dá)2000～3000毫克/升。不同工業(yè)部門排出的廢水中含油濃度差異很大，如煉油過(guò)程中產(chǎn)生廢水，含油量約為150一1000mg/L，焦化廢水中焦油含量約為500一800mg/L，煤氣發(fā)生站排出廢水中的焦油含量可達(dá)2000一3000mg/L。

石油在開(kāi)采、運(yùn)輸和加工過(guò)程中會(huì)對(duì)環(huán)境造成一系列的污染。在采油生產(chǎn)過(guò)程中，含油廢水主要來(lái)自油田采出水和注水井洗井水。隨著油田的不斷開(kāi)采，采油技術(shù)不斷發(fā)展，先后經(jīng)歷了一次、二次、三次采油。一次采油靠天然能量為動(dòng)力； 二次采油以人工注水方式來(lái)保持地層壓力； 三次采油是通過(guò)改變注入水的特性來(lái)提高采油率，目前油田主要進(jìn)行二次、三次采油。隨著油田的發(fā)展，三次采油開(kāi)始得到應(yīng)用，特別是聚合物驅(qū)油得到廣泛應(yīng)用。其本質(zhì)是為了改善驅(qū)油效果，向水中添加化學(xué)試劑，主要是聚合物、表面活性劑和堿。結(jié)果使采油廢水的成分更加復(fù)雜，其中含有許多固體顆粒、游離油、乳化油和各種殘余助劑，處理更加困難，不經(jīng)過(guò)處理直接排放的危害更大，會(huì)導(dǎo)致非常嚴(yán)重的環(huán)境污染。

含油廢水如果不加以回收處理，會(huì)造成浪費(fèi)；排入河流、湖泊或海灣,會(huì)污染水體,影響水生生物生存；用于農(nóng)業(yè)灌溉，則會(huì)堵塞土壤空隙，妨礙農(nóng)作物生長(zhǎng)。含油廢水被排到江河湖海等水體后，油層覆蓋水面，阻止空氣中的氧向水中的擴(kuò)散； 水體中由于溶解氧減少，藻類進(jìn)行的光合作用受到限制； 影響水生生物的正常生長(zhǎng)，使水生動(dòng)植物有油味或毒性，甚至使水體變臭，破壞水資源的利用價(jià)值； 如果牲畜飲了含油廢水，通常會(huì)感染致命的食道病； 如果用含油廢水灌溉農(nóng)田，油分及其衍生物將覆蓋土壤和植物的表面，堵塞土壤的孔隙，阻止空氣透入，使果實(shí)有油味，或使土壤不能正常進(jìn)行新陳代謝和微生物新陳代謝，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成農(nóng)作物減產(chǎn)或死亡。另外，由于溢油的漂移和擴(kuò)散，會(huì)荒廢海灘和海濱旅游區(qū)，造成的環(huán)境危害和社會(huì)危害。但更主要的危害是石油中含有致癌烴，被魚、貝富集并通過(guò)食物鏈危害人體健。

一、含油廢水的定義

含油廢水是指：含有脂(脂肪酸、皂類、脂肪、蠟等)及各種油類(礦物油、動(dòng)植物油)的廢水。含油廢水的特點(diǎn)是COD、BOD高，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，含油廢水是一種量大面廣且危害嚴(yán)重的工業(yè)廢水，其污染主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1、惡化水質(zhì)、危害水產(chǎn)資源；

2、危害人體健康；

3、污染大氣；

4、影響農(nóng)作物生產(chǎn)；

5、影響自然景觀；

6、影響潔凈的自然水源。

鑒于含油廢水的污染性，我國(guó)規(guī)定含油廢水zui高允許排放濃度為1mg/L。

二、油在水中的存在形式

1、懸浮沺：粒度≥100μm，靜置后能較快上浮，以連續(xù)相的油膜漂浮在水面上；

2、分散油：粒度為10-100μm，懸浮、彌散在水相中，在足夠時(shí)間靜置或外力的作用，可凝聚成較大的油滴上浮到水面，也可能進(jìn)一步變小，轉(zhuǎn)化成乳化油；

3、乳化油：粒度為0.1-10μm(極微細(xì)的油滴)，由于油-水界面有表面活性劑的影響，以水包油的形式穩(wěn)定地分散在水中，單純用靜置的方法很難實(shí)現(xiàn)油水分離。

一般的含油廢水中，上述3種油不一定都會(huì)存在，但是在代表性行業(yè)，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zui大。

對(duì)于含油廢水的處理方法，總結(jié)起來(lái)有以下10種常見(jiàn)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水的不相溶性進(jìn)行分離的，屬一級(jí)處理。沉降分離在隔油池中進(jìn)行，常見(jiàn)的有平流式、平行板式、波紋板式等型式。平流式隔油池的設(shè)計(jì)主要基于斯托克斯公式，由公式可求得一定表面積的隔油池所能除去的zui小油滴直徑。隔油池水流狀態(tài)對(duì)除油能力和效果也有很大影響，zuihao的水流狀態(tài)是層流狀態(tài)，它有利于油滴的上升和固相的沉降。

2、粗粒化法

利用油水兩相對(duì)聚結(jié)材料親和力的不同來(lái)進(jìn)行分離。含油廢水通過(guò)粗粒化材料時(shí)，其中細(xì)小的油滴聚結(jié)成較大的油粒，從而加大上浮速度，屬二級(jí)處理。

粗粒化法是將材料填充于粗粒化裝置中，當(dāng)廢水通過(guò)時(shí)可以去除其中的分散油。該技術(shù)關(guān)鍵是粗粒化材料，材料的形狀主要有纖維狀和顆粒。常用的親水性材料是在聚酰胺、、維尼綸等纖維內(nèi)引入酸基(磺酸基、磷酸基等)和鹽類，親油性材料主要有蠟狀球，聚烯系或聚苯乙烯系球體或發(fā)泡體，聚氨酯發(fā)泡體等，有學(xué)者認(rèn)為其接觸角小于7°為好。

通過(guò)污水在粗粒化前后油珠粒徑分布的變化來(lái)判定除油效果及工藝可行性，主要評(píng)價(jià)指標(biāo)為油的去除率及出水含油。

粗粒化法無(wú)需外加化學(xué)試劑，無(wú)二次污染，設(shè)備占地面積小，基建費(fèi)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(jìn)入設(shè)備前的含油廢水必須經(jīng)預(yù)處理，否則出水油濃度較高(一般高于10mg/L)，常需再進(jìn)行深度處理。

3、過(guò)濾法

利用顆粒介質(zhì)濾床的截留及慣性碰撞、篩分、表面黏附、聚并等機(jī)理，去除水中油份，一般用于二級(jí)處理或深度處理。常見(jiàn)的顆粒介質(zhì)濾料有石英砂、無(wú)煙煤、玻璃纖維、高分子聚合物等。

對(duì)某機(jī)車廠含油廢水先經(jīng)隔油、混凝沉淀、再經(jīng)過(guò)濾，出水各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)，油去除率可達(dá)95%，*可用于有關(guān)生產(chǎn)車間。

過(guò)濾法設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便，投資費(fèi)用低。但隨運(yùn)行時(shí)間的增加，壓力降逐漸增大，需經(jīng)常進(jìn)行反沖洗，以保證正常運(yùn)行。

4、膜分離法

膜分離法是S.Sourirajan所開(kāi)拓，并在近20多年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的分離技術(shù)。

膜分離法處理含油廢水是利用多孔薄膜為分離介質(zhì)，截留含油廢水中的油及表面活性劑而使水分子通過(guò)，達(dá)到油水分離目的。膜分離技術(shù)的關(guān)鍵是膜和組件的選擇。

膜材料可分為髙分子膜和無(wú)機(jī)膜，常用的高分子膜有醋酸纖維膜、聚砜膜、聚丙烯膜、聚偏氟乙烯膜等；常用的無(wú)機(jī)膜材料有氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦等。按孔徑大小又可分微濾、超濾、反滲透等。于排放要求高、處理量不大的含油廢水。

5、浮選法

浮選法是利用油珠粘附于水中的微氣泡后使浮力增大而浮上分離，主要用來(lái)處理含油廢水中靠重力分離自然上浮難以去除的分散油、乳化油和細(xì)小的懸浮固體物(要投放無(wú)機(jī)或有機(jī)的絮凝劑)。

由于空氣微泡由非極性分子組成，能與水性的油結(jié)合在一起，帶著油滴一起上升，上浮速度可提高近千倍，所以油水分離效率很髙。根據(jù)產(chǎn)生氣泡的方式不同，又可分為加壓溶氣浮選法、葉輪浮選法和曝氣浮選法。

為提高浮選效果，可再向廢水中加入無(wú)機(jī)或有機(jī)高分子絮凝劑，即為絮凝浮選法，則對(duì)油水分離的效果還會(huì)提高。目前該法已被廣泛應(yīng)用于油田廢水石油化工廢水、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(duì)含油廢水中的溶解油及其它溶解性有機(jī)物進(jìn)行表面吸附。常用的吸附劑有活性炭，活性炭不僅對(duì)油有很好的吸附性能，而且能同時(shí)有效地吸附廢水中的其它有機(jī)物，但吸附容量有限(對(duì)油一般為30—80mg/g)，且成本高，再生困難，限制了它的應(yīng)用。經(jīng)吸附法處理后出水油含量可在5mg/L以下，因此吸附法一般只用于含油廢水的深度處理。徐根良等對(duì)拆船廠含油廢水進(jìn)行處理，出水油含量在5mg/L以下，多數(shù)在1mg/L以下。所用吸附劑為改性膨潤(rùn)土、磺化煤、廢舊活性炭、碎焦炭、有機(jī)纖維等易得原料。

7、凝聚法

凝聚法是向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，使微水油滴吸附于其上，然后用沉降或氣浮的方法將油分去除。

常用的有硫酸鋁、、三氯化鐵、聚合氯化鋁、聚合氯化鋁等無(wú)機(jī)絮凝劑和聚丙烯酰胺、丙烯酰胺等有機(jī)絮凝劑，不同絮凝劑的PH值使用范圍不同。

為加強(qiáng)絮凝效果，往往兩個(gè)絮凝劑復(fù)合使用。此法投藥量大，排渣量大，適用于處理廢水量很大，而含油量較少的乳物油或其它細(xì)小懸浮物。

8、鹽析法

鹽析法是向廢水中投加無(wú)機(jī)鹽類電解質(zhì)。電解質(zhì)把油珠擴(kuò)散層的陽(yáng)離子全部被趕到了吸附層中，導(dǎo)致雙電層破壞，油珠則變成中性，油珠間吸引力恢復(fù)而相互聚并，從而達(dá)到破乳目的。

常用的電解質(zhì)是鈣、鎂、鋁的鹽類，它既可中和電荷又可轉(zhuǎn)換表面活性劑性質(zhì)，使處理效果提高。鹽析法投鹽量一般在1%-5%之間，經(jīng)鹽析法處理后，出水油的含量一般大于10mg/L。但該法聚析速度慢，沉降分離時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備占地面積大，而且對(duì)由表面活性劑穩(wěn)定的含油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和電解浮上法。電解凝聚吸附是利用溶解性電極電解乳化油廢水。從溶解性陽(yáng)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，然后沉降除去油分。

此法主要適用于機(jī)加工工業(yè)中冷卻潤(rùn)滑液在化學(xué)絮凝后的二級(jí)處理。電解凝聚吸附法具有占地面積小、操作簡(jiǎn)單、處理效果好、浮渣量相對(duì)較少等優(yōu)點(diǎn)，但它存在陽(yáng)極金屬消耗量大、需大量鹽類作輔助藥劑、耗電量髙、運(yùn)行費(fèi)用較高等缺點(diǎn)，此外，對(duì)存在的陽(yáng)極鈍化問(wèn)題雖研究較多，但仍未根本解決。

10、生物化學(xué)法

生物化學(xué)法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，一旦系統(tǒng)中進(jìn)入了后兩者油，會(huì)對(duì)整個(gè)生化系統(tǒng)帶來(lái)很大的沖擊，所以應(yīng)用生化法處理含油廢水時(shí)，一定要做好預(yù)處理工作，把水中的懸浮油和分散油去掉后。

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