含油污水處理技術簡介

　　評論：　更新日期：2011年09月06日

摘　要:　介紹常用的含油廢水處理技術的原理、特點及其除油設備,綜述含油污水的處理方法。

關鍵詞:　含油廢水;技術;污水處理方法
?

含油污水的產量大,涉及的范圍廣,例如石油開采、石油煉制、石油化工、油品貯運、油輪事故、輪船航運、車輛清洗、機械制造、食品加工等過程中均會產生含油污水。油污染作為一種常見的污染,對環境保護和生態平衡危害極大。當今油水分離技術較多,常用的方法有重力分離法、空氣浮選法、粗粒化法、過濾法、吸附法、超聲波法等技術,并且新的除油技術還在不斷的研發中。本文從除油器的原理及方法方面加以介紹。

1　重力分離法

重力分離法是典型的初級處理方法,是利用油和水的密度差及油和水的不相溶性,在靜止或流動狀態下實現油珠、懸浮物與水分離。分散在水中的油珠在浮力作用下緩慢上浮、分層,油珠上浮速度取決于油珠顆粒的大小,油與水的密度差, 流動狀態及流體的粘度。它們之間的關系可用 Stokes和Newton等定律來描述。

1.1　橫向流除油器[1]

橫向流含油污水除油設備是在斜板除油器的基礎上發展起來的,它由含油污水的聚結區和分離區兩部分組成。含油污水首先經過交叉板型的聚結器,使小分散油珠聚并成大油珠,小顆粒固體物質絮凝成大顆粒,然后聚結長大的油珠和固體物質通過具有獨特通道的橫向流分離板區,而從水中分離出來。在進行油水、固體物質分離的同時,還可以進行氣體(天然氣)的分離。

1.2　波紋板聚結油水分離器[2]

波紋板除油原理主要是利用油、水的密度差, 使油珠浮集在板的波峰處而分離去除,其關鍵是在于借助哈真淺池沉淀原理,制成波紋板變間距變水流流線,過水斷面是變化的,水流呈擴散、收縮狀態交替流動,產生了脈動(正弦)水流,使油珠之間增加了碰撞機率,促使小油珠變大,加快油珠的上浮速度,達到油水分離的目的。

1.3　聚集型油水分離器[3]

奧地利費雷公司在世界上率先開發了CPS 一體化波紋板式重力加速聚集型油水分離器。該波形板是費雷公司的專利產品,以聚丙烯為基礎材料,內含多種添加劑,使其具有親油而不粘油、抗老化是特點。波紋板一塊一塊地疊加起來的, 間距一般為6 mm(當水中懸浮物含量較高時,可采用間距12 mm的設計)。

1.4　高效仰角式游離水分離器[4]

將臥式和立式游離水分離器相結合,采用仰角設計,克服了立式容器內油水界面覆蓋面積小和臥式容器油水界面與水出口距離短,分離時間不充分的缺點。來液進口位于管式容器的上行端,水中油珠能聚結并爬高上行至頂端油出口,而水下沉至底端水出口排出。該設備仰角小于12°, 長18.3 m,直徑為1 372 mm和914 mm兩種規格。

2　過濾法

過濾法是將廢水通過設有孔眼的裝置或通過由某種顆粒介質組成的濾層,利用其截留、篩分、慣性碰撞等作用使廢水中的懸浮物和油分等有害物質得以去除。常用的過濾方法有3種:分層過濾、隔膜過濾和纖維介質過濾。

膜過濾法又稱為膜分離法[5],是利用微孔膜將油珠和表面活性劑截留,主要用于除去乳化油和某些溶解油。濾膜包括超濾膜、反滲透膜和混合濾膜等。膜材料包括有機膜和無機膜兩種,常見的有機膜有醋酸纖維膜、聚砜膜、聚丙烯膜等, 常用的無機膜有陶瓷膜、氧化鋁、氧化鈷、氧化鈦等。乳化油處于穩定狀態,用物理方法或者化學方法很難將其分離。隨著膜科學的飛速發展,膜過程處理乳化油污水已逐步被人們接受并在工業中應用。

3　離心分離法

離心分離法是使裝有含油廢水的容器高速旋轉,形成離心力場,因固體顆粒、油珠與廢水的密度不同,受到的離心力也不同,達到從廢水中去除固體顆粒、油珠的方法。常用的設備是水力旋流分離器。旋流分離器在液固分離方面的應用始于 19世紀40年代,現在較為成熟,但在油/水分離領域的研究要晚得多。雖然液固分離與液液分離的基本原理相同,但二者設備的幾何結構卻差別較大。脫油型旋流分離器起源于英國。從20世紀60年代末開始,由英國南安普頓大學Martin The w教授領導的多相流與機械分離研究室開始水中除油旋流分離器的研究,發明了雙錐雙入口型液-液旋流分離器。在試驗過程中取得滿意效果。隨后,Young GAB等人設計出的與雙錐型旋流器具有相同分離性能但處理量要高出1倍的單錐型旋流分離器。經過幾何優化設計,Conoco公司提出了K型旋流分離器,對于直徑小于10μm 的油滴分離性能提高更加明顯。由于旋流分離器具有許多獨特的優點,旋流脫油技術在發達國家含油廢水處理特別是在海上石油開采平臺上已成為不可替代的標準設備。

4　浮選法

浮選法,又稱氣浮法,是國內外正在深入研究與不斷推廣的一種水處理技術。該法是在水中通入空氣或其他氣體產生微細氣泡,使水中的一些細小懸浮油珠及固體顆粒附著在氣泡上,隨氣泡一起上浮到水面形成浮渣(含油泡沫層),然后使用適當的撇油器將油撇去。該法主要用于處理隔油池處理后殘留于水中粒經為10~60μm的分散油、乳化油及細小的懸浮固體物,出水的含油質量濃度可降至20~30 mg/L。根據產生氣泡的方式不同,氣浮法又分為加壓氣浮、鼓氣氣浮、電解氣浮等,其中應用最多的是加壓溶氣氣浮法。

5　生物氧化法

生物氧化法是利用微生物的生物化學作用使廢水得到凈化的一種方法。油類是一種烴類有機物,可以利用微生物的新陳代謝等生命活動將其分解為二氧化碳和水。含油廢水中的有機物多以溶解態和乳化態存在,BOD5較高,利于生物的氧化作用。對于含油質量濃度在30~50 mg/L以下、同時還含有其他可生物降解的有害物質的廢水,常用生化法處理,主要用于去除廢水中的溶解油。含油廢水常見的生化處理法有活性污泥法、生物過濾法、生物轉盤法等。活性污泥法處理效果好,主要用于處理要求高而水質穩定的廢水。生物膜法與活性污泥法相比,生物膜附著于填料載體表面,使繁殖速度慢的微生物也能存在,從而構成了穩定的生態系統。但是,由于附著在載體表面的微生物量較難控制,因而在運轉操作上靈活性差,而且容積負荷有限。