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幹貨！關於廢油提煉廢水處理的方法

廢油提煉廢水處理

本文介紹了含油廢水的危害，油在水中的存（cún）在形式;根（gēn）據含（hán）油廢水的工藝處理流程，分析了各級處理的方法並詳細闡述了各個（gè）方法的優缺點（diǎn）、使用範圍;指出了含油廢水（shuǐ）目前存在的問題及（jí）今後的發展方向。

關鍵詞:含油廢水分級處理發展方向

水作為生命之源，孕育（yù）了宇宙的萬物。然（rán）而工業的迅速發展，含油（yóu）廢水並沒有得到（dào）有效的處理，排放到水體形成了汙染。其來源主（zhǔ）要有石油工業中的石油開采和油（yóu）品的（de）加工、提（tí）煉、儲存（cún）及運（yùn）輸工業中洗車、鐵路機務段洗油罐等排放的含（hán）油廢水、機械製造加工過程中產生的軋鋼水、潤滑油液（yè）以乳化油為主的廢（fèi）水（shuǐ）;另外（wài）餐飲業、紡（fǎng）織業（yè）、食品（pǐn）加工業及其他製造業的廢水中也含有大量的油［1］。

一、含油廢水的危害

(1) 浮油易在水麵擴（kuò）散成油膜，使水（shuǐ）體缺少溶解氧，產生惡臭，導致（zhì）水中（zhōng）植（zhí）物、動物死亡。

(2) 油類（lèi）和它的分解產物中，存在著多種有毒物質(如苯並蔫、苯並蔥及其他多環芳烴)。這些物（wù）質在水體中被水生生（shēng）物（wù）攝取、吸收、富（fù）集，造成水生生物（wù）畸變。

(3) 油（yóu）在水體中以油膜形（xíng）式浮在水麵上，表麵積很大。在各種（zhǒng）自然因素作用下，其中一部（bù）分組份和分解產物揮發進入（rù）大（dà）氣，汙染和毒化水體上空和周圍的大氣環境。

(4) 由於船舶航行、水流（liú）流動、大雨及其（qí）他因（yīn）素，使含油廢（fèi）水和被油汙染水域的油份轉移到未汙（wū）染的水（shuǐ）域，造成更大麵（miàn）積的汙染（rǎn），威脅到飲（yǐn）用（yòng）水源（yuán）。此外，由於滲水的作用，含油廢水可能還會影響到地下水的水質。

二、存在形（xíng）式

(1) 浮油:漂浮在水麵上，構成油膜，油（yóu）滴粒徑（jìng）一般大於100 μm，在廢（fèi）水中易於分離。在石油（yóu）廢水中，浮（fú）油達到總油量的60% ～ 80%。

(2) 分散油（yóu）:懸浮在水中。油滴粒徑介於10 ～ 100 μm 之間，不穩定，靜置一段時間之後常常形成浮油。

(3) 乳化油（yóu）:在水中呈現乳化裝。油滴粒徑小於10 μm，大部分為0． 1 ～ 2 μm，不易從廢水（shuǐ）中分離出來。

(4) 溶解（jiě）油:油粒徑比（bǐ）乳化油還要小（xiǎo），有的可小到幾納米，是溶於水的油微粒。

三、處理方法

對於含油工業廢（fèi）水的處理（lǐ），國內外研究（jiū）機構一直在不斷（duàn）的（de）進行著深入（rù）的（de）研究與探討，歸納起（qǐ）來其技術路線在去除（chú）水中大量油類的同時，兼顧去除有機物、懸浮物、皂類、酸堿（jiǎn）、硫化（huà）物、氨氮等。所以其處理手段大體為物理法、化學法、生物法。氣浮法去除水中（zhōng）懸浮態（tài）乳化油已被各國廣泛的使用，同（tóng）時結合生（shēng）物法，可是水中含油量下降至10 ～ 20 mg /L，有機物達（dá）到允許排放的水平［2］。

從處理工藝上可分為一級處理、二級處理、三級處（chù）理，我（wǒ）國偏向於一級處理和二級處理，對三（sān）級處理很少采用，僅僅是在（zài）特殊情況（kuàng）下作為補充措施。

3． 1 一級處理

3． 1． 1 重力法
其原理是利用油（yóu）水比重差異使（shǐ）油上浮，達到油水分離的（de）目（mù）的。可以（yǐ）去除廢水中粒徑大於60 μm 油滴。基於重力分離原理的油水分離裝置種類繁多。***常用的為平板式隔油池，處理（lǐ）效（xiào）率約為60% ～ 80%，出水中含油量約為100 ～ 200 mg /L［3］。池型***簡單操作方便，處理水量大，除油效率穩定，運行（háng）費用低，但占地麵積大（dà），受水流不均勻性影響。

3． 1． 2 絮凝（níng）法
絮凝過程是（shì）乳化含油廢水處理的重要單元，用以去除油和懸浮雜質過程中投加（jiā）的絮凝劑對細分散和（hé）乳化油具（jù）有破穩、凝聚和吸附（fù）“架橋（qiáo）”作用，將油粒間Zeta 電位降低，分散的微粒聚（jù）集成較大絮體，從（cóng）水中分離出來。用於含（hán）油廢水處理既有無機絮凝（níng）劑也有有機絮凝劑。

傳統絮凝劑如鋁鹽和鐵鹽等，投加（jiā）量大、汙泥（ní）產生（shēng）量多，逐漸被近年（nián）來出現的高分子絮凝劑取代。無機高分子絮凝劑如聚硫（liú）酸鐵、聚氯化鋁等，有機高分（fèn）子凝聚劑（jì）如（rú）聚丙（bǐng）烯酰胺、丙烯酰胺等具有用量少、效（xiào）率高的（de）特點，逐漸成為主流。目前（qián）絮凝（níng）劑的發展方向有可能是（shì）無機物、有機物（wù）進行共聚而生成（chéng）的一種新型（xíng）高聚物，使它（tā）既具有中和（hé）電（diàn）荷作用，又（yòu）具有長鏈大分子強烈網捕作用而成為新生代的***混凝劑。絮凝法處理含油廢水，在適宜（yí）條件下COD 的去除率可達50% ～87%，油去除率可達80% ～ 93%，但存在廢渣（zhā）及汙泥多和難處（chù）理的問題（tí）［4，5］。

3． 1． 3 氣（qì）浮
氣浮法除油，其原理是在含油廢水中引入氣體，使水中的乳化油粒粘附在所（suǒ）產生的細微（wēi）氣（qì）泡上，隨氣泡一起上浮（fú）到水麵，形成浮渣（zhā），從而回收水（shuǐ）中的廢油［6］。氣浮法可以去除廢水中粒徑大於10 μm 油滴。氣浮（fú）法的除油效率主要取決於油粒直徑、氣泡直徑和油粒表麵的化（huà）學性質。氣浮（fú）法效果較好，工藝成熟，但占地（dì）麵積大，藥劑量大，浮渣難處理。

(1) 溶氣（qì）氣浮法。所謂溶氣氣浮法，即加壓將空氣溶於汙水（shuǐ）中，隨後再降壓析氣。根據加壓的方式和氣體流動情況又（yòu）分為四種:全流加壓式、回流式、部分（fèn）原水式和壓氣式。選擇何種方式處理取決於汙水的特點及能耗降低兩方麵的綜合考慮:對於含油量較（jiào）低的廢水，所需浮選池的容積小，可選擇全流（liú）加壓式及部分（fèn）原水式;原水需預混凝和原水含油量較高的，可選擇回流式;壓氣式溶（róng）氣氣浮工藝的停留（liú）時間（jiān）***短，可通過特殊的噴（pēn）嘴、多孔板或圓（yuán）盤，在含油廢水中（zhōng）壓入氣體。

(2) 葉輪氣浮法。葉輪吸氣浮（fú）選法是靠葉輪旋轉時的吸氣作用而（ér）進行（háng）的氣（qì）浮（fú）法處理工藝。氣浮池中心葉輪高速旋轉時，在固定的蓋板下形成負壓（yā），從旁設氣管吸入空氣，進入水（shuǐ）中的空（kōng）氣與循（xún）環（huán）水流被葉輪充（chōng）分攪拌，成為細小（xiǎo）的氣泡甩出導向葉片外（wài）麵，經整流板穩流後，氣泡垂直上升進行氣浮，將其應用於含油（yóu）汙水（shuǐ）的淨化時，除油率可達80%。然而，葉輪浮選機存在生產工藝複雜，維修不便，能耗較高的缺點，它的應用因此存在一（yī）定的局限性。

(3) 射流浮選法。射流浮選機（jī）是近年來出現的一種新型含油汙（wū）水處（chù）理設備，它的結構與葉輪機接近，工作原理是利用噴（pēn）射泵（bèng），當水或淨化水從噴嘴（zuǐ）高速噴出時，空氣在噴嘴（zuǐ）的（de）吸入室即形成負壓吸入，在混合段，水高速通過時，攜帶的氣體被剪切成（chéng）微細（xì）氣泡;在浮選室，油珠隨著附著其上的（de）氣泡上浮，將油渣帶至水（shuǐ）麵除去。射流（liú）泵代替了旋轉葉輪，這樣（yàng）可用一個水泵提供動力，節省了能（néng）耗（hào），僅（jǐn）相當於葉輪浮（fú）選的二分（fèn）之一（yī），產生氣泡直徑小，且製造安裝簡單、維修方便、操作安全，具有很大的研究和應用（yòng）前景（jǐng）［7］。

3． 2 二級處理
3． 2． 1 活性汙泥法
活性汙泥法是借助曝氣或機械攪拌，使活性汙泥均勻分布於曝氣池內，微生物壁外的（de）粘（zhān）液將汙水中的汙染物（wù）吸附，並在酶的作用下對有機物進行（háng）代謝轉化［8］。這一過程中，微生物以汙（wū）染物為碳源和營養源得到良好生（shēng）長繁殖（zhí），同時汙水亦被無害化處理［9］。

3． 2． 2 生物膜法
(1) 生物轉盤利用轉（zhuǎn）盤非常大的比表麵積，在（zài）低能耗條件下，轉動產生***曝（pù）氣和水、膜（mó）之間有效接觸;盤片表麵附著的膜狀微生物在其代謝過程中對有機汙染物（wù）進行了無害（hài）化降解［29］。
　　

(2) 生物流化床處（chù）理技術是借助（zhù）流（liú）體使表麵生長著微生物的固體顆粒呈流態化，同時進行去除和降（jiàng）解有機汙（wū）染物的（de）生（shēng）物膜（mó）法處理技術。

3． 2． 3 膜分離法
利（lì）用膜的選擇性分離實現料液的不同組分的分離、純化、濃縮（suō）的過程稱作膜分離［10］。可以去除廢水中粒徑小於60 μm 油滴。作為一種新型的分離技術，膜分離技術既能對廢水進行有效的淨化，又能回（huí）收（shōu）一些有用物質，同時具有節能、無相變、設備簡單、操作方便等特點，因此在廢水處理中得到（dào）了廣泛的應用，並顯示了廣（guǎng）闊的發展前景（jǐng）。

膜法進行油水分離的特征是:

① 純粹的物理分離，不需要（yào）加入沉澱劑。

② 不產生含油汙泥（ní），濃（nóng）縮液焚燒處理（lǐ）。

③ 雖然廢水中（zhōng）油分濃度變化（huà）幅度大，但透過流量和水質基本不變，便於操作。

④膜法一般隻需壓力循（xún）環廢水，設備費用和運轉費用低，特別適合於高濃度含油廢水的處理。在含油（yóu）廢水處理中應用的膜分離過程主要有微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)和反滲透(ＲO)［11-14］。

(1) 微濾。微濾技（jì）術是目前所有膜技術中應用***廣泛（fàn）的一種膜分離技術。其過濾原理和普通過濾相似（sì），屬（shǔ）於篩網過濾，即在靜壓差作用下，小於膜孔的粒子則被截留到膜麵上，使大小（xiǎo）不同的組分得以分離［15-18］。

微濾（lǜ）主要用於過濾0． 1 ～ 10 μm 大小的顆粒、細菌（jun1）、膠體［19］。微濾法處理含（hán）油廢水時，主（zhǔ）要濾掉（diào）廢水中大顆（kē）粒（lì）物質及固體懸浮物。微濾具有操作壓力低，對水質的適（shì）用性強、占地麵積小的優點。

但微濾膜用於（yú）含油廢水的（de）處理還處於工業試驗階段，這主要是因為:

① 初期（qī）投（tóu）資成本高。

② 膜的再（zài）生清洗工作困難。

③ 在（zài）減少清洗（xǐ）次數的情況下，如（rú）何長時間維持膜通量的穩定性。大量研究表（biǎo）明，微濾方（fāng）法處理含油廢水工業應用是有很大發展前景的，但（dàn）關鍵在不斷研究解（jiě）決以上3 個方麵的問（wèn）題。

(2) 超濾。超濾又稱為超過（guò）濾，其分離原理一般認為是篩分過程。當液體混合物在一定（dìng）壓力下流經膜表麵（miàn）時（shí），小分子溶質透過膜，而大分子（zǐ）物質則被截（jié）留，使（shǐ）原液中大分子濃度逐漸提（tí）高，從而實現（xiàn）大、小分子的分離、濃縮（suō）、淨化的目（mù）的［20］。超濾分離（lí）也屬於壓力驅動膜，其孔徑範圍（wéi）為0． 05 ～ 1 nm，用（yòng）於分離可溶性聚合物、生物分子、分散體和膠體［21-24］。超濾膜對含油廢水的處理效果與含（hán）油廢（fèi）水的性質相關。

但超濾膜（mó）也有（yǒu）相當的不足之處，這主要表現在:

① 小分子物質能夠透過膜，所以對COD 和BOD 的去除率不高。

② 界麵（miàn）活性成分透過（guò）會把油分帶到透過液。

③ 膜的汙染和清洗還有待研究［25，26］。

(3) 反滲透。反滲透是在（zài）濃液的一邊加（jiā）上比自然滲透壓更高的壓力，扭（niǔ）轉自然滲透方向，把濃液中的溶劑壓到半透膜的另一邊的稀溶液（yè）中，用於從溶液中清除溶解的溶質的一種分離法（fǎ）。反滲透膜的孔徑＜ 1nm，水分子能自由的通過這些（xiē）孔，但溶解的離子和有（yǒu）機溶質（zhì）不能。

這些溶質或是被膜表麵截留或是（shì）被水相的（de）比膜表（biǎo）麵（miàn）更強的吸附作用吸引。由於膜、溶質和溶劑（jì）間的相互作用，水分子選（xuǎn）擇性吸附於溶劑-膜的界麵使分離得以實（shí）現。與超濾相比，反滲透可用以分離分子大小大致相同的溶劑和溶質，對於COD 和BOD 的去除率也大為提高。但反滲透所需（xū）的工（gōng）作壓（yā）力高，一般大於2． 8 MPa。反滲透膜很容易被（bèi）汙染，導致廢水處理效果和（hé）膜通量下降。因此（cǐ）進入反滲透裝置的廢水一般都要經過預處理，達到一定的指標以後才（cái）可進入。

3． 3 三級處理
活（huó）性炭是***常用的（de）水（shuǐ）處理用吸附劑，全世（shì）界生產的活性炭中大部分用於水處理，包括粒狀活性炭、粉狀活性炭和（hé）纖維活性炭等。與其他吸附劑相比，活性炭具有巨大的比（bǐ）表麵積和特別發達的微孔，吸附能力強，吸附容量大，不僅對油有很好（hǎo）的吸附性能，而且能同時（shí）有效地吸附廢水中的其他有機物，對油的吸附容量一般為30 ～ 80 mg /g［27-29］。但由（yóu）於活（huó）性炭生產成本高，再生困難，故一般隻用於含油廢水的深度處（chù）理。

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