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含油废水处理工艺
  • 作者:周振权    来源:江苏帛兴水处理设备有限公司    时间:2014-4-10    点击:1751次
1. 引言
  含油废水是一种量大面广的工业废水,它来自钢铁、机械、石油化工和油的运转,产生于石油的开采、加工、运输过程中,也产生于各用环节,随着我国工业的快速发展,含油废水的排放量逐年增加,成分也日趋复杂。其若直接排入水体,因其表层的油膜会阻碍氧气融入水中,从而致使水中缺氧、生物死亡、发出恶臭,严重污染环境。因此,含油废水的处理关系到企业的发展和人们的健康。
  2. 含油废水的来源
  含油废水的主要工业来源之一是石油工业。石油生产、炼制、储运或在使用这种工业产品过程中都会产生含油废水。特别是炼油工业产生大量含油废水,主要来源是油气和油品的冷凝分离水、油气和油品的洗涤水、反应生成水、油槽车洗涤水、炼油设备洗涤排水、地面冲洗水等。加热和冷却期间,有些油料会进入水系统。油料可能从密封不严处、冷凝处或热交换器装置侧引进。用作油脂或油制品直接加热的蒸汽,其回收的冷凝液有很有可能受到污染。
  工业区下暴雨后的雨水径流可能受到油料污染,雨水冲洗工业生产设备、人行道、建筑物和周围场地,带走沉积在那里的一些油料。
  在运输业中,含油废水多数是油漏失、溢出或清洗产生的,运输油料的游船、驳船和油槽车需要清洗,以防产品可能受到污染,清洗液中常含有油料,如果不加以处理而排出,会带来污染。
  含油废水的另一较大来源是金属工业。金属工业中含油废水的的两大来源是钢材制造及金属加工业。在刚才制造业中,钢锭被热轧或冷轧成所需要的形状,来自热轧过程的废水主要含有润滑油和液压油。金属加工业生产成型的金属器件,如活塞及其他的机械零部件,其过程产生的油性废水含研磨油、切削油及润滑油。在许多金属加工过程中也要用油-水乳化液作为冷却剂。
  含油废水的第三大来源是食品加工业。在加工处理肉、鱼和家禽时,油脂类物质主要产生于屠宰、清洗及副产品加工等过程中。其中的主要来源是来自脂肪提取工段,特别是湿法(或蒸汽)脂肪的提取过程。肉类加工厂的废水中脂肪含量可达数千毫克每升。
  其他工业如纺织工业、橡胶工业也排放含油废水。
  3. 含油废水处理方法
  含油废水的处理一般采用浮选、过滤、絮凝等方法。前两种比较好处理,而乳化油含油界面活性剂和起同样作用的有机物,油分以微米数量级大小的粒子存在,分离难度颇大。以下是近年来在处理含油废水中应用较多的方法与技术。
  3.1 盐析法
  基本原理是压缩油粒于水面界面处双电层的厚度,使油粒脱稳。单纯盐析法投药量大(1%~5%),聚析的速度慢,沉降分离一般在24h以上,设备占地面积大,而且对由表面活性剂稳定的含油乳化液的处理效果不好。但该法由于操作简单,费用较低,所以使用较多,作为初级处理应用更为广泛。
  3.2 絮凝法
  常用的无机絮凝剂是铝盐和铁盐,尤其近年出现的无机高分子凝聚剂,如聚硫酸铁和聚氯化铝等,以其用量少、效率高、最优ph值范围比较宽等优点,日益受到人们的关注。虽然无机絮凝剂的处理速度快,装置比盐析法小型化,但药剂较贵,污泥生成量多。目前有机高分子絮凝剂在含油废水的处理方面还可用作其他方法的辅助剂。
  3.3 电絮凝除油法
  以金属铝或铁作阳极电解处理含油废水的方法,主要适用于机械加工工业中冷却润滑液在化学絮凝后的二级处理。电絮凝具有处理效果好、占地面积小、操作简单、浮渣量相对较少等优点,但是它存在阳极金属消耗量大、需要大量盐类作辅助药剂,耗电量高,运行费用较高等缺点。
  3.4 粗粒化法
  粗粒化方法除油的效果与表面活性剂的存在和量多少有关。有微量表面活性剂的存在能抑制粗粒化床的效果,因而该法对含有表面活性剂的乳化含油废水的除油会失效。粗粒化法无需外加化学药剂,无二次污染,设备占地面积小,且基建费用较低,前景较好,但出水含量较高,所以常需再进行深度处理。
  3.5 吸附法
  活性剂是一种优良的吸附剂,它不仅对油有很好的吸附性能,而且能同时有效地吸附水中其他有机物,但吸附容量有限(对油一般为30~80mg/l),且成本高,再生困难,故一般只用于含油废水的深度处理。
  3.6 浮选法
  空气微泡由非极性分子组成,能与疏水性的油结合在一起,带着油粒一起上浮,所以该法油水分离效率较高,但其主要用于不含表面活性剂的分散油的分离。一般采用加压溶气浮选法。
  3.7 膜分离法
  近几十年来,膜分离技术发展迅速。在国外,膜技术已广泛应用于含油污水中乳化油、溶解油的去处和脱盐的研究与工业化试验。微滤(mf)和超滤(fu)技术处理含油废水的特点是:不加药剂,是一种纯物理分离,不产生污泥,对原水油份浓度的变化适应性强,需要压力循环污水,进水需严格处理,膜需定期杀菌清洗。简单的除油机理是乳化油基于油滴尺寸大于膜孔径被膜阻止,而溶解油则是基于膜和溶质分子间的相互作用,膜的亲水性越强,阻止游离油透过的能力越强,水通量越高。含油污水中油的存在状态是选择膜的首要依据,若水体中得油是因有表面活性剂的存在,使油滴乳化成稳定的乳化油和溶解油,油珠之间难以相互粘结,则须采用亲水或亲油的超滤膜分离,为此超滤膜孔径远<10,而且超细的膜孔有利于破乳或有利于油滴聚结。
  4. 含油废水的常规典型处理流程
  我国的石油化工行业含油废水处理起步较早,工业技术比较成熟,其(老三套)四个典型流程如下:
  ① 含油废水→隔油→浮选→过滤→生物处理→水体或灌溉;
  ② 含油废水→浮选→浮选或过滤→生物处理→水体或灌溉;
  ③ 含油废水→隔油→浮选→浮选或过滤→水体或灌溉;
  ④ 含油废水→隔油→浮选→水体或灌溉。
  其中①~③适用于深度加工炼油厂的含油废水处理,而④则适用于浅度加工炼油厂的含油废水处理。
  5. 含油废水处理的意义
  (1)如果含油废水不合理回注和排放,不仅使地面设备不能正常工作,而且会因地层堵塞而带来危害,同时也会造成环境污染,影响油田安全生产。因此,必须合理地处理利用含油废水。另外,随着油田注水的进行带来了两大问题:一是注水的水源问题人们希望得到供水量大而稳定的水源;二是
  原油含水量不断上升,含油废水量越来越大,废水的排放和处理是个大问题。在生产实践中,人们认识到油田废水回注是合理开发和利用水资源的正确途径。
  (2)由于工业的迅速发展和城市人口的增加,生活用水和工业用水量急剧增加,因此不少国家颇感水源不足。解决水源缺乏的办法之一是提高水的循环利用率。油田废水经处理后代替地下水进行回注是循环利用水的一种方式。如果废水处理回注率是100%,即不管原油含水率多高,从油层中采出的水全部回注,那么注水量中只需要补充由于采油造成地层亏空的水量便可。
 
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