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含油废水处理工艺

北极星水处理网  来源:新家园环保    2019/11/26 14:04:47  我要投稿  

北极星水处理网讯:含油废水处理工艺

随着我国市场经济水平的迅速提升,各行各业都取得了非常快速的发展,城镇居民的生活水平和生活质量也得到了显著的提高,可是与此同时,我国的生态环境也遭受了严重的破坏,各类污染源不断地侵蚀着我国的生态环境。其中,水污染就是一个污染源众多的复杂课题,而在我国水污染处理工作中,含油污水的处理工作又是一项有很大难度的工作,我们应充分的分析含油污水的来源,分析其危害,理清含油污水处理的工作流程,从而制定出科学合理的处理对策。本文便对含油污水的来源和危害、含油污水处理工作的工艺流程以及含油污水处理的关键技术方法三个方面的内容进行了详细的分析和探析,从而详细论述了我国的含油污水处理工作。

含油废水中所含的油类物质,包括天然石油、石油产品、焦油及其分馏物,以及食用动植物油和脂肪类。从对水体的污染来说,主要是石油和焦油。由于不同工业部门排出的废水中含油浓度差异很大,如炼油过程中产生废水,含油量约为150一1000mg/L,焦化废水中焦油含量约为500一800mg/L,煤气发生站排出废水中的焦油含量可达2000一3000mg/L。因此,含油废水的治理应首先利用隔油池,回收浮油或重油,处理效率为60%一80%,出水中含油量约为100一200mg/L;废水中的乳化油和分散油较难处理,故应防止或减轻乳化现象。方法之一,是在生产过程中注意减轻废水中油的乳化;其二,是在处理过程中,尽量减少用泵提升废水的次数、以免增加乳化程度。处理方法通常采用气浮法和破乳法。

含油废水如果不加以回收处理,会造成浪费;排入河流、湖泊或海湾,会污染水体,影响水生生物生存;用于农业灌溉,则会堵塞土壤空隙,妨碍农作物生长。

含油废水的处理应首先考虑回收油类物质,并充分利用经过处理的水资源。因此,含油废水的处理可首先利用隔油池,回收浮油或重油。隔油池适用于分离废水中颗粒较大的油品,处理效率为60~80%,出水中含油量约为100~200毫克/升。废水中的细小油珠和乳化油则很难去除。

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15μm,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.油滴粒径大于1μm,悬浮于水中。

(3)乳化油,油滴粒径小于1μm,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。

(4)溶解油,油类溶解于水中的状态。

含油废水中所含的油类物质,包括天然石油、石油产品、焦油及其分馏物,以及食用动植物油和脂肪类。从对水体的污染来说,主要是石油和焦油。由于不同工业部门排出的废水中含油浓度差异很大,如炼油过程中产生废水,含油量约为150一1000mg/L,焦化废水中焦油含量约为500一800mg/L,煤气发生站排出废水中的焦油含量可达2000一3000mg/L。因此,含油废水的治理应首先利用隔油池,回收浮油或重油,处理效率为60%一80%,出水中含油量约为100一200mg/L;废水中的乳化油和分散油较难处理,故应防止或减轻乳化现象。方法之一,是在生产过程中注意减轻废水中油的乳化;其二,是在处理过程中,尽量减少用泵提升废水的次数、以免增加乳化程度。处理方法通常采用气浮法和破乳法。

含油废水如果不加以回收处理,会造成浪费;排入河流、湖泊或海湾,会污染水体,影响水生生物生存;用于农业灌溉,则会堵塞土壤空隙,妨碍农作物生长。

含油废水的处理应首先考虑回收油类物质,并充分利用经过处理的水资源。因此,含油废水的处理可首先利用隔油池,回收浮油或重油。隔油池适用于分离废水中颗粒较大的油品,处理效率为60~80%,出水中含油量约为100~200毫克/升。废水中的细小油珠和乳化油则很难去除。

1 含油污水的来源和危害

1.1 含油污水的来源分析

我国的含油污水的来源是十分广泛的,在钢铁的炼制、工业的生产、石油的开采以及农药和食品加工生产等过程中都会产生含油污水,并且这些油类污染物主要以四种形式存在,分别为溶解油、分散油、浮油以及乳化油。

(1)石油化工行业。在我国的石油化工行业中,从最初的开采到最后的运输和消费,几乎任何一个阶段都会产生含油污水,在我国科学技术水平的快速发展下,我国的三次采油技术也得到了较为广泛的应用,其改进了驱油的效果,但是却也使得污水的成分更加复杂了。

(2)化工制药工程。其主要来源为高浓度工艺的含油污水,在制造的过程中,原料反应、产物分离和原料预处理等阶段会大量的使用水和润滑油,所以在后期就会产生大量的含油污水。

(3)金属冶炼行业。在冶炼金属的过程中,无论是与油品接触的材料还是与油品接触的设备,我们对要对其进行冷却、清洗和润滑,并且润滑油还可能与其直接接触,因此就会形成含油污水。

(4)食品加工和生产。在我国的食品加工和生产的过程中,设备清洗以及机器润滑等阶段都要产生含油污水。

1.2 含油污水的危害分析

(1)含油污水污染饮水水源。如果我们日常的饮用水水源遭到了含油污水的污染,那么不但人畜会感染疾病,甚至还可能会导致食物中毒,危害非常大;另外,含油污水中也是含油一定量的致癌物质的,因此就可能会提高含油污水所污染区域的癌症的发病率;

(2)含油污水排入江河湖泊。含油污水的密度比正常的纯净水的密度要小,所以一旦含油污水排入到江河湖泊中,那么其是会附着在水面之上的,大气与水中气体就无法正常的交换,水中氧气的含量不断下降,那么水生植物就无法正常生长,水体的质量受到严重的影响,大幅度降低了水资源的利用价值;

(3)含油污水进入土壤。如果含油污水被当做灌溉水用于灌溉土壤了,那么油渍就会沉积在作物的表面,土壤无法与外界的空气有效交换,土壤的代谢速度变慢,从而影响作为的正常生长,甚至还会导致作物的死亡,如果含有油渍的作物被人类食用了,对我们的身体健康也会带来危害。

2 含油污水处理工作的工艺流程

通常情况下在我们处理含有污水的过程中,其工艺流程为先对含油污水进行第一次的油水分离,之后再通过混凝或是上浮的方法进一步将油水分离开来,此时我们应定量的投加PAM和PAC,保证絮化反应和混凝反应的充分发生,这种工艺流程能够避免油品堵塞处理装置的情况出现,同时每一个装置的除油性能也能够发挥完全。在含油污水进入到高效组合气浮时,大量的SS和油就已经被除去了,这时我们应先对水质进行测量,如果水质还是不符合标准的,那么我们应采用活性炭过滤罐或是石英砂过滤罐对其进行过滤,确保其符合质量标准后方可排放。我们所进行的第一次油水分离的主要目的就是要减少含油污水的乳化程度,如果是凝固点高并且粒度大的含油污水,那么处理时应有保温和加热的设备,如果是油水比重差较小的含油污水,就应采用过滤装置。在选择处理装置的材料时,我们应充分的考虑温度这一参数。而在高效组合气浮浮渣排放到污泥储池时,由气动隔膜泵打到厢式压滤机压滤脱水,最后将其外运处理。

3 含油污水处理的关键技术方法

3.1 混凝法。这种方法主要是针对含油污水中的微小的悬浮油粒以及胶状油粒分离的方法,首先,我们应在含油污水中加入一定量的化学药品,使其发生充分的化学反应,之后就会逐渐凝结成絮状或是一个相对稳定的混合体;之后,我们便会将混凝剂加入到污水之中,这样原来污水中的胶状油粒就不再是负电荷了,而是呈电中性,絮状的聚合物或是稳定的混合体就会慢慢下沉。在实际的处理过程中,我们常使用三氯化铁、碱式氧化铝、硫酸铝以及硫酸亚铁等混凝剂,加速澄清池则通常被用来当做构筑物。

3.2 过滤法。所谓的过滤法就是指在滤膜的作用下将含油污水中的颗粒物拦截下来,从而使油水分离开来,达到理想的净化效果。一般情况下,过滤法应是混凝法和上浮法的下一级处理方法,在形成聚合物或是稳定的混合体后,采用过滤法就可以取出污水中的胶状油渍。采用这样的处理方法,最后处理完成的含油污水的含油量不超过10mg/l,压力滤池和普通快滤池通常被当做构筑物。采用过滤法的管理过程是有一定难度的,应进行热水反洗或是空气反向曝气的操作,否则就容易出现滤料堵塞的问题。

3.3 气浮法。这种方法主要应用在去除含油污水中的乳化油和较小油粒的工作中,采用此方法处理后的含油污水的含油量不超过30mg/l,其工作原理为:先向含油污水中灌入一定量的空气,这样污水中就会出现大量的气泡,气泡同样也会上浮,这时就形成了一个由气泡、水和油共同组成的不均匀体系,气泡会与密度更为接近的油相结合并逐步的向上运动,也就达到了油水分离的效果,根据其产生气泡方式的不同,我们又可以将上浮法分为以下几种:

(1)溶气气浮法。这种方法实现油水分离的方式是从饱和的含油污水中析出气泡,在溶气罐中分别加入含油污水和空气并逐步的加压,确保空气已经很好的溶解在了污水中,溶解时间约为4分钟,之后将污水送入到上浮池中,空气突然减压时就会出现很多细小的气泡,气泡与油粒一起上浮,此方法最大的优点就是污水和空气之间能够充分的融合;

含油污水的其他处理方法

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。它们之间的关系可用 Stokes和Newton等定律来描述。

横向流除油器

横向流含油污水除油设备是在斜板除油器的 基础上发展起来的,它由含油污水的聚结区和分 离区两部分组成。含油污水首先经过交叉板型的 聚结器,使小分散油珠聚并成大油珠,小颗粒固体 物质絮凝成大颗粒,然后聚结长大的油珠和固体 物质通过具有独特通道的横向流分离板区,而从 水中分离出来。在进行油水、固体物质分离的同 时,还可以进行气体(天然气)的分离。

波纹板聚结油水分离器

波纹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处而分离去除,其关键是 在于借助哈真浅池沉淀原理,制成波纹板变间距 变水流流线,过水断面是变化的,水流呈扩散、收 缩状态交替流动,产生了脉动(正弦)水流,使油珠 之间增加了碰撞机率,促使小油珠变大,加快油珠 的上浮速度,达到油水分离的目的。

聚集型油水分离器

奥地利费雷公司在世界上率先开发了CPS 一体化波纹板式重力加速聚集型油水分离器。该波形板是费雷公司的专利产品,以聚丙烯为基础 材料,内含多种添加剂,使其具有亲油而不粘油、 抗老化是特点。波纹板一块一块地叠加起来的, 间距一般为6 mm(当水中悬浮物含量较高时,可 采用间距12 mm的设计)。

高效仰角式游离水分离器

将卧式和立式游离水分离器相结合,采用仰 角设计,克服了立式容器内油水界面覆盖面积小 和卧式容器油水界面与水出口距离短,分离时间 不充分的缺点。来液进口位于管式容器的上行 端,水中油珠能聚结并爬高上行至顶端油出口,而 水下沉至底端水出口排出。该设备仰角小于12°, 长18.3 m,直径为1 372 mm和914 mm两种规格。

混凝法

可用铝盐或铁盐作混凝剂,构筑物可采用加速澄清池,处理效果与上浮法基本相同。

含油废水处理设施

采用上浮法时,往往也投加混凝剂,以提高净化效果。

过滤法

常作为上浮法出水的高级处理手段。经过滤法处理的废水,含油量可降至10毫克/升以下。处理构筑物可采用普通快滤池或压力滤池。但管理比较困难,需要空气反冲,热水反洗。如管理不善,滤料容易堵塞。

生物法

含油量在30毫克/升以下,并含有其他需要生物降解的有害物质时,才考虑使用,一般不只是为了除油。石油炼制厂的含油废水,经物理法除油后,就具备用生物法处理的条件。

化学法

化学法主要用于处理废水中不能单独用物理法或生物法去除的一部分胶体和溶解性物质,特别是含油废水中的乳化油。包括混凝沉淀、化学转化和中和法。

物理化学法

油田污水物化处理法通常包括气浮法和吸附法两种。

气浮法是将空气以微小气泡形式注入水中,使微小气泡与在水中悬浮的油粒粘附,因其密度小于水而上浮,形成浮渣层从水中分离。常投加浮选剂提高浮选效果,浮选剂一方面具有破乳作用和起泡作用,另一方面还有吸附架桥作用,可以使胶体粒子聚集随气泡一起上浮。

离心分离法

离心分离法是使装有含油废水的容器高速旋 转,形成离心力场,因固体颗粒、油珠与废水的密 度不同,受到的离心力也不同,达到从废水中去除 固体颗粒、油珠的方法。常用的设备是水力旋流 分离器。旋流分离器在液固分离方面的应用始于19世纪40年代,但在油/水分离 领域的研究要晚得多。虽然液固分离与液液分离 的基本原理相同,但二者设备的几何结构却差别 较大。脱油型旋流分离器起源于英国。从20世 纪60年代末开始,由英国南安普顿大学Martin The w教授领导的多相流与机械分离研究室开始 水中除油旋流分离器的研究,发明了双锥双入口 型液-液旋流分离器。在试验过程中取得满意效 果。随后,Young GAB等人设计出的与双锥型旋 流器具有相同分离性能但处理量要高出1倍的单 锥型旋流分离器。经过几何优化设计,Conoco公 司提出了K型旋流分离器,对于直径小于10μm 的油滴分离性能提高更加明显。由于旋流分离器 具有许多独特的优点,旋流脱油技术在发达国家 含油废水处理特别是在海上石油开采平台上已成为不可替代的标准设备。

油水分离技术

EPS油水分离器是一种高效、先进的油水分 离装置。它融合了当今先进的板式除油和粗粒化 聚结技术,集污水的预处理、油水分离以及二次沉 淀和油的回收于一体;具有安装运行费用省、油水 分离效果好,操作维护容易等特点,是立式除油 罐、斜板除油装置(如美国石油协会的除油装置 (API)、波纹板斜板除油装置(CPI)、平行斜板除油 装置(PPI)等的更新替代产品。EPS油水分离器已在韩国、美国、波兰、印度、泰国、中国等国 家有了实际的应用,污水处理效果普遍良好。

处理流程

含油废水的处理流程,一般是先经初步油水分离(如用隔油地)后,再进行第二步油水分离(上浮或混凝)。这种工艺既可防止处理装置被油品堵塞,又可更好地发挥各个装置的除油性能。在流程中若在用泵提升前先进行一次除油,可以减少乳化程度。

对于油水比重差较小的废水,或回用经过处理的水时,应使用过滤装置。对于粒度大、凝固点高的含油废水,在处理装置中应有加热、保温设备,在处理装置的选材上,要考虑温度的影响。

延伸阅读:

提高含油废水水质指标的管理探讨

陶瓷平板膜处理含油废水影响因素的研究


原标题:含油废水处理工艺

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