含油废水处理设备
含油污水的产量大，涉及的范围广，例如石油开采、石油炼制、石油化工、油品贮运、油轮事故、 轮船航运、车辆清洗、机械制造、食品加工等过程中均会产生含油污水。油污染作为一种常见的污染,对环境保护和生态平衡危害*。当今油水分离技术较多,常用的方法有重力分离法、空气浮 选法、粗粒化法、过滤法、吸附法等技术。
油类物质在废水中通常以三种状态存在。
(1)浮上油:油滴粒径大于100μm，易于从废水中分离出来。油品在废水中分散的颗粒较大，粒径大于100微米,易于从废水中分离出来。在石油污水中，这种油占水中总含油量60～80％。
(2)分散油:油滴粒径介于10一100μm之间，恳浮于水中。
(3)乳化油：油滴粒径小于10μm，油品在废水中分散的粒径很小，呈乳化状态，不易从废水中分离出来。
一、含油废水处理方法
1.重力分离法
重力分离法是典型的初级处理方法,是利用油和水的密度差及油和水的不相溶性,在静止或流动状态下实现油珠、悬浮物与水分离。分散在水中的油珠在浮力作用下缓慢上浮、分层,油珠上浮速度取决于油珠颗粒的大小,油与水的密度差, 流动状态及流体的粘度。
2.过滤法
过滤法是将废水通过设有孔眼的装置或通过由某种颗粒介质组成的滤层,利用其截留、筛分、惯性碰撞等作用使废水中的悬浮物和油分等有害 物质得以去除。常用的过滤方法有3种:分层过 滤、隔膜过滤和纤维介质过滤。
膜过滤法又称为膜分离法,是利用微孔膜 将油珠和表面活性剂截留,主要用于除去乳化油 和某些溶解油。滤膜包括超滤膜、反渗透膜和混 合滤膜等。膜材料包括有机膜和无机膜两种,常 见的有机膜有醋酸纤维膜、聚砜膜、聚丙烯膜等, 常用的无机膜有陶瓷膜、氧化铝、氧化钴、氧化钛 等。乳化油处于稳定状态,用物理方法或者化学 方法很难将其分离。随着膜科学的飞速发展,膜过程处理乳化油污水已逐步被人们接受并在工业中应用。
3.浮选法
浮选法,又称气浮法,是国内外正在深入研究 与不断推广的一种水处理技术。该法是在水中通 入空气或其他气体产生微细气泡,使水中的一些细小悬浮油珠及固体颗粒附着在气泡上,随气泡 一起上浮到水面形成浮渣(含油泡沫层),然后使用适当的撇油器将油撇去。该法主要用于处理隔 油池处理后残留于水中粒经为10~60μm的分散油、乳化油及细小的悬浮固体物,出水的含油质量 浓度可降至20~30 mg/L。根据产生气泡的方式不同,气浮法又分为加压气浮、鼓气气浮、电解气 浮等,其中应用多的是加压溶气气浮法。
4.生物氧化法
生物氧化法是利用微生物的生物化学作用使 废水得到净化的一种方法。油类是一种烃类有机 物,可以利用微生物的新陈代谢等生命活动将其分解为二氧化碳和水。含油废水中的有机物多以溶解态和乳化态存在,BOD5较高,利于生物的氧化作用。对于含油质量浓度在30~50 mg/L以 下、同时还含有其他可生物降解的有害物质的废 水,常用生化法处理,主要用于去除废水中的溶解油。含油废水常见的生化处理法有活性污泥法、 生物过滤法、生物转盘法等。活性污泥法处理效 果好,主要用于处理要求高而水质稳定的废水。生物膜法与活性污泥法相比,生物膜附着于填料载体表面,使繁殖速度慢的微生物也能存在,从而 构成了稳定的生态系统。但是,由于附着在载体表面的微生物量较难控制,因而在运转操作上灵活性差,而且容积负荷有限。
5.化学法
化学法又称药剂法,是投加药剂由化学作用将废水中的污染物成分转化为无害物质,使废水得到净化的一种方法。常用的化学方法有中和、沉淀、混凝、氧化还原等。对含油废水主要用混凝 法。混凝法是向含油废水中加入一定比例的絮凝 剂,在水中水解后形成带正电荷的胶团与带负电荷的乳化油产生电中和,油粒聚集,粒径变大,同时生成絮状物吸附细小油滴,然后通过沉降或气浮的方法实现油水分离。常见的絮凝剂有聚合氯 化铝(PAC)、三氯化铁、硫酸铝、*等无机絮凝剂和丙烯酰胺、聚丙烯酰胺(PAM)等有机高 分子絮凝剂,不同的絮凝剂的投加量和pH值适用范围不同。此法适合于靠重力沉降不能分离的 乳化状态的油滴和其他细小悬浮物。
6.吸附法
吸附法是利用亲油性材料,吸附废水中的溶 解油及其他溶解性有机物。常用的吸油材料是 活性炭,可吸附废水中的分散油、乳化油和溶解油。由于活性炭的吸附容量有限(对油一般为30 ~80 mg/g),成本高,再生困难,一般只用作含油 废水多级处理的后一级处理,出水含油质量浓 度可降至0.1~0.2 mg/L。
二、含油废水处理设备,含油废水处理工艺应用现状
对含油废水的处理,主要依据各种处理方法原理及优缺点,针对所处理的工业废水水质情况采取不同的处理工艺。
1.炼油废水
炼油厂和石油化工厂的废水中都含有相当量的油污,主要有油脂、皂脚、油脚等有机物以及酸、碱、盐和固体悬浮物。 经隔油处理后,含油量仍有100～200 mg/ L ,基本上以乳化油、分散油和溶解油的形式存在,也有悬浮性固体(SS) 、溶解性的有机物质,硫化物和NH3 - N 等。 国内多采用隔油-混凝气浮-生化“老三套”处理工艺,该工艺技术成熟、适应性强且稳定可靠,但占地面积大,投资费用高,难为中、小企业所接受。 随着生产工艺的发展和出水水质要求的提高,“老三套”处理工艺急需改进。 通常的改进是在原有工艺的基础上增加深度处理装置,如以活性炭或焦炭吸附作为出水的深度处理,出水水质好,也有采用两级气浮的改进工艺。
2.机车废水
铁路机车车辆工厂、机务段、车辆段和洗灌站等都排放大量的含油废水,成为铁路治理的重点和难点。 而公路运输业中主要是城市汽车的保养与修理过程中产生大量的含油废水,对环境污染大。 对机车废水采用传统的混凝-气浮法,成本较高,混凝生成的絮体部分解体,随水流出,使处理效果达不到排放标准;电解-气浮法,由于电解受许多因素的影响,而废水的水量和浓度又经常发生变化,常使电解量与废水中的污染物量不匹配,使处理效果较差,达不到排放标准。 目前普遍采用隔油-气浮-澄清过滤工艺,或者调节沉淀-混凝沉淀-砂滤工艺。
3.冶金及机械加工制造业含油废水
主要包括各种金属加工制造过程中所产生的含油废水,含有大量悬浮物和油类,有时形成混合物,钢厂的热轧含油废水便是其中非常重要的一类。 国内热轧厂的浊环水处理流程由铁皮坑、除油池、旋流沉淀池、二沉池、过滤器及冷却塔(凉水池) 等构筑物搭配组合,因生产工艺的要求和回用水质指标的不同而不同。 传统常用的是三段式处理流程冷却塔-热轧车间-旋流沉淀池-平流沉淀池-压力过滤器-冷却塔和采用机械排油装置,此种工艺不能去除乳化油,易造成过滤器内滤料堵塞、板结,严重影响生产,目前对此种工艺的改造研究较多。
4.其他含油废水
餐饮行业的迅速发展使其排放的废水量越来越大且含有较高浓度的动植物油及固体悬浮物,成为一个重要的水污染源。一般采用化学破乳-重力分离法来处理此类含油废水,常用的破乳剂有聚合硫酸铁、腐植酸钠和聚丙烯酰胺。玻璃厂油罐区和机修车间等会产生含油废水,虽然水量不大,但污染*。 普遍采用隔油池-油水分离器-气浮工艺去除此类废水。涂料含油废水主要来自涂料生产过程中的漂油车间,含乳化油、皂化物和油脂等,经回收皂液后仍含大量乳化油。目前常采用隔油-絮凝气浮-生化处理的工艺流程。
三、含油废水处理工艺流程图
