含油廢水的5種處理工藝-榮尚熱能
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)定含油廢水最高允許排放濃度為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最大。
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最小油滴直徑。隔油池水流狀態(tài)對(duì)除油能力和效果也有很大影響,最好的水流狀態(tài)是層流狀態(tài),它有利于油滴的上升和固相的沉降。
2、粗?;?/strong>
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?;ㄊ菍⒉牧咸畛溆诖至;b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?;牧希牧系男螤钪饕欣w維狀和顆粒。常用的親水性材料是在聚酰胺、聚乙烯醇、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?;昂笥椭榱椒植嫉淖兓瘉?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(chē)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%,完全可用于有關(guān)生產(chǎn)車(chē)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。最適合于排放要求高、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。
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