含油污水气浮除油技术进展

北极星环保网来源:广东化工刘好闯2018/6/1 9:31:08我要投稿

所属行业: 水处理关键词：污水处理含油废水气浮

北极星环保网讯:随着工业的快速发展及人类生活需求的增加，食品、印染、皮革、交通运输、石油化工、船舶等行业产生了大量的含油废水[1]。含油污水直排造成随着工业的快速发展及人类生活需求的增加，食品、印染、皮革、交通运输、石油化工、船舶等行业产生了大量的含油废水水[1]。含油污水直排造成恶化环境水质、污染土壤和大气、破坏生态平衡、影响人类健康等问题。为此，我国对排放污水含油制订了严格的限制标准，其中污水综合排放标准限值为10mg/L[2]，石油炼制工业水污染排放限值为5mg/L，船舶含油污水排放限值15mg/L。污水含油不仅影响污水生化过程的生物活性，而且增加生物处理负荷，严重影响污水生化处理效果。因此，人们十分重视对含油污水的除油，开发了多种除油方法。

传统的含油污水处理方法主要包括物理法(如重力分离、聚结、膜分离)、化学法(如混凝、超临界水氧化技术)、物理化学法(气浮、电絮凝、吸附)及生物法(如活性污泥处理、膜生物反应器)。但是此类方法均存在一定的缺点，如：膜分离通量低、操作费用高、能耗高、膜易污染，化学法易腐蚀、再污染，生物法预处理要求严格、淤泥处理难[3]。此外，单一的处理方法抗水力、水质条件冲击能力低，以致难以满足日益增长的环境保护的需求，从而限制了此类工艺的实际应用。因此，探索多工艺的组合处理含油污水，提高除油效率和增强整体处理效果势在必行。

气浮工艺作为应用最广的含油污水处理方法，具有处理效果好、效率高、结构紧凑等优点。本文基于该工艺特点，介绍了常规气浮工艺、新型气浮组合工艺的原理及应用现状，并提出气浮工艺的发展展望。

1气浮技术

气浮是通过某种方法产生大量高度分散的微纳米气泡，粘附原水中密度接近于水的悬浮物、油滴，形成密度小于水的气浮体(“气泡-颗粒”复合体)，在浮力的作用下，上浮至水面形成浮渣，实现水质净化[4]。因此得到大小均匀、数量多的微纳米气泡是气浮法高效除油的关键[5]。

气浮技术包括溶气气浮、电解气浮、散气气浮和涡凹气浮技术。溶气气浮根据压力不同，在真空或过饱和状态释放空气，形成微小气泡，气泡细小量大，去除率高，处理效果稳定，工艺简单，操作灵活，是应用最广的处理技术;电解气浮是利用不溶性阳极和阴极，向废水中通入直流电，产生氢气和氧气微细气泡。由于电耗高，处理量小，工业应用较少;散气气浮是将压缩空气直接通入微孔、扩散板、微孔管产生微气泡;涡凹气浮是利用高速回转的涡轮吸入空气，在水中形成细小气泡。电解气浮，散气气浮及涡凹气浮除油效率高，适用于油水密度差很小或油滴粒径小的污水处理，设备紧凑，污水的停留时间很短，一般用于污水的二级除油处理。

王兰洁等[6]研究了溶气气浮对油田含油污水的处理效果，在溶气压力0.3MPa、气水比0.03、pH7、无药投加条件下，当进水含油为213~824mg/L，出水含油可降低到30mg/L，且浮渣量减少52%以上。玉门炼化总厂对原浮选系统进行改造，将喷射气浮法改为部分回流加压式溶气气浮，出水含油降低到12.2mg/L，达到生化系统的进水要求[7]。

曹伟丽等[8]采用电解气浮工艺处理采油污水，考察了电极材料、电极形式、板极间距、电流强度、电导率等影响因素对除油效果的影响，得到的最佳处理条件是：电解时间20min，极板间距1.5cm，电流密度200A以上，电极材料为石墨。在此条件下，可将含油106.6mg/L的污水含油降低至2.1mg/L，除油率95%以上。

邓晓辉等[9]研究了微孔管散气气浮处理某海洋平台产生的含油污水除油效果，采用美国Sterlitech公司生产的PCTE膜管和PTFE膜管为微气泡发生器，当操作压力为0.35~0.9MPa，入口流量为10~14m3/h时，可将进水油含从38~350mg/L降至12~61mg/L。

郝雁军等[10]采用涡凹气浮对某石化公司含油废水进行预处理，并根据夏冬季进水水质的波动，调整PAC用量，对夏冬两季进水含油分别为215.2mg/L和135.3mg/L的污水，经过涡凹气浮处理，含油分别降低到54.7mg/L和49.8mg/L，去除达到65%以上。

目前，对散气气浮的研究主要集中在新型材质布气板、微孔材料、组合纤维等方面，提高微纳米气泡数量，从而提高抗冲击能力，高效去除水中的油和悬浮物。表1为不同气浮工艺特点的比较。

2组合工艺

近年来，随着多元工艺的结合，形成了多种新型气浮工艺，如聚结-气浮、气浮-磁分离、旋流-气浮等。

2.1聚结气浮

聚结作为一种油水分离工艺，单独作用时油水分离速度和除油效率均较低。将聚结工艺与气浮工艺耦合成组合工艺(如图1所示)，可强化含油污水油水分离，解决聚结工艺对分散油、悬浮油处理速率慢且分离效果差的问题。