水中含油的廢水處理技術 |
時間:2022-08-04 13:50:46 訪客:1166 |
水中油在線監測。含油廢水來源廣泛,如石油工業在石油開采、石油加工和運輸(泄漏、排放)過程中產生的含油廢水;機械制造行業產生的冷卻潤滑油和乳化油廢水;機車廢水、交通行業鐵路廢水 機務段洗油池含油廢水;糧油加工、皮革、造紙、紡織、食品加工(含餐飲)等行業的含油廢水。 油類污染物還會附著在土壤顆粒表面,在土壤中形成油膜,使空氣難以滲透,破壞土壤和其中微生物的正常代謝,影響農作物的正常生長。如果生物處理系統中含油廢水濃度超標,將影響活性污泥和生物膜的正常代謝,出水水質難以保證。含油廢水是一種規模大、范圍廣、污染嚴重的污染源,其處理難度取決于油類的來源、成分和存在形式。含油廢水中的油通常以四種形式存在:浮油、分散油、乳化油和溶解油。含油廢水的處理方法很多,但可分為四類:物理法(如離心分離、粗粒化、膜分離)、化學法(如酸化、化學氧化、光化學催化氧化)、物理化學方法(如浮選、吸附、磁吸附分離)和生化方法(如活性污泥、生物膜)。 1物理方法 1.1 離心分離法 離心分離法是將盛有含油廢水的容器高速旋轉,形成一個離心場。油集中在中部,廢水集中在外壁,最終達到油水分離的目的。旋流分離技術的開發和應用始于1980年代。最早在國外海上油田推廣應用。目前廣泛應用于世界各地的油田,如中東、非洲、西歐、美洲等地區的海上和陸上油田。該應用[2]是油水分離技術發展的標志。范永平設計研制的BKD-1000新型三相離心機用于油田干燥罐含油廢水中采油,工業試驗結果取得良好效果.該方法具有體積小、重量輕、分離性能好、處理效率高、無易損件、運行安全可靠等優點。缺點是高流速產生的湍流容易剪切分散的油,會造成含油廢水的二次乳化;運行時,進出口必須保持較大的壓差;排水控制要求高,運行成本高。 1.2 粗粒度法 粗粒(聚集過濾)法是使含油廢水流經具有親油性和疏水性的粗粒濾料,濾料表面有微小的油滴。繼續聚合形成油膜。達到一定厚度后,浮力和水剪切力的綜合作用大于附著力,顆粒較大的油滴最終浮到水面。粗粒法具有設備少、體積小、效率高、結構簡單、無需外加化學試劑、無二次污染、基建成本低等優點。但微量表面活性劑的存在會抑制粗粒床的作用,因此不適用于含乳化油的含油廢水的處理;此外,這種方法還存在填料容易堵塞、出油率高、需要頻繁進行深度處理等問題。缺點。粗粒材料可分為粒狀和纖維狀,通常為石英砂、無煙煤、蛇紋石、陶粒、聚烯烴或聚苯乙烯球或泡沫,以及聚氨酯泡沫。 1.3 膜分離法 膜法是近20年來發展起來的一種新的分離技術,被譽為“21世紀的水處理技術”,主要包括微濾、超濾、納濾和反滲透等,都是利用兩相親和性的差異,液-液分散系統和固體膜表面達到分離的目的。膜法主要用于截留廢水中的乳化油和溶解油。乳化油被膜阻擋是基于油滴的大小,而溶解油的阻擋是基于膜中溶質和分子之間的相互作用。膜的親水性越強,防止自由滲透的能力越強,水通量越高。 .含油廢水中油的存在是選擇膜的主要依據。 膜法的主要優點是:(1)無需破乳,不產生油泥,濃縮后也可焚燒。產水流的水質比較穩定,不隨進水中油濃度的波動而變化; (2) ) 一般只需要加壓循環水泵、設備成本和運行成本低,特別適用于高濃度乳化油廢水的處理; (3) 可采油。缺點是不容易清洗。 2化學法 2.1酸化方法 傳統的水解酸化法是指在水解酶的作用下,將不溶性大分子物質分解為水溶性小分子物質。然后被發酵菌帶入細胞內,經過一系列生化反應,轉化為各種有機酸,再由產氫產乙酸菌進一步轉化為乙酸和氫氣。在含油廢水的實際水解酸化方法中,難降解的大分子有機物在水解細菌的作用下發生開環裂解或斷鏈,最終轉化為易生物降解的小分子有機物,從而提高廢水的可生物降解性。 ,減少后續處理的負擔。 根據反應器中微生物的生長狀態,水解酸化反應器可分為懸浮反應器、接觸反應器和復合反應器。邱展等。通過實驗采用水解酸化-缺氧法處理采油廢水。結果表明,該方法處理效果好,缺氧段各工況出水COD均能達到《國家石油開發工業水污染物排放標準》(GB3550-1983)一級標準。 .王新剛等。采用水解酸化-生物接觸氧化處理高鹽含油廢水。試驗結果表明,水解酸化可使廢水的可生化性提高10.2%;當進水鹽質量濃度為12-18 g/L時,系統CODCr去除率達到84.5%,油品去除率達到88.4%。 2.2化學氧化法 化學氧化法是利用化學氧化劑(如臭氧、芬頓等),在催化劑的作用下,將廢水中溶解的無機和有機物質氧化成微毒、無毒物質,使其穩定或轉化為可降解的形式。易于與水分離以提高其生物降解性。在化學氧化方法中,超臨界水氧化技術由于具有快速、高效的優點,近年來發展迅速。一些其他方法無法有效去除的污染物是關鍵的水氧化過程可以處理到環境可接受的水平。其原理是將水中的有機污染物氧化分解成超臨界水中的CO2、H2O等無害的小分子化合物。王亮等人。在間歇式超臨界水氧化反應裝置上開展了含油廢水的超臨界水氧化實驗[8]。研究表明,超臨界水氧化是一種高效、快速的有機廢物處理技術。 2.3 光化學催化氧化法 光催化氧化法具有無二次污染、無刺激、安全無毒等優點,在廢水處理方面更具前景。康建雄等。以大型飯店排放的餐飲廢水為研究對象,采用遠紫外線(UV-185)高級氧化技術進行氧化處理。實驗表明,在最佳反應條件下,該方法對動植物油脂的去除效果良好,可作為后續生物處理的預處理。李桂英等人采用高壓汞燈作為光源。研究了光催化、電氧化、光電和光催化H2O2系統降解實際油田采油廢水的效率,研究了TiO2懸浮態實際高氯采油廢水的光電催化反應。裝置中的降解動力學。結果表明,在光催化H2O2體系中,H2O2在紫外光照射下分解成大量·OH,從而在短時間內大大提高了降解效率。 3物理化學法 3.1 浮選法 浮選法又稱氣浮法,是國內外不斷研究和推廣的一種水處理技術。方法是將空氣或其他氣體以微小氣泡的形式注入水中,使氣泡附著在水中的細小懸浮油滴和固體顆粒上,與氣泡一起漂浮到水面形成浮渣(含油泡沫層),然后撇去油脂。 ,對去除乳化油有特效。根據氣泡在水中形成的方式和氣泡大小的不同,浮選方法可分為溶氣浮選、誘導浮選、電解浮選和化學浮選。含油廢水處理中應用最廣泛的有加壓溶氣浮選、葉輪浮選、射流浮選、混凝沉降-氣浮等。 影響浮選分離效率的主要因素稱為:污水流量、進氣速度、氣泡大小和分散程度。添加浮選劑可以大大提高浮選法的效率。一方面,浮選劑具有破乳、起泡作用;另一方面,它還具有吸附和架橋作用,可使膠體顆粒聚集,與氣泡一起漂浮。這種方法的優點是效果好,工藝成熟;缺點是占地面積大,藥劑用量大,產生浮渣。目前氣浮方法的研究主要集中在氣浮裝置的創新改進和氣浮工藝的優化組合上。 3.2 吸附法 吸附法是利用吸附劑的孔隙率和較大的比表面積,將廢水中的溶解油等溶解有機物吸附在表面,從而達到油水分離的目的。吸附劑可分為碳吸附劑(泥炭吸附劑等)、無機吸附劑(活性鋁土礦、泥灰巖、褐煤等)和有機吸附劑(聚烯烴等)。吸附法的最新研究進展體現在高效經濟型吸油劑的開發和應用上,主要體現在兩點:(1)吸油無機填料與交聯聚合物的結合提高吸附容量; (2))增加吸油材料的親水性,提高其對油的吸附性能。 超級吸油樹脂以其耐熱性好、耐寒性好、速度快、不吸水、回收方便、吸油率高、保油性能好、不易再漏油等優點越來越受到人們的重視。 ,特別是在含油量較少的廢水的處理上,具有很大的優勢。利用吸油,可用于工業含油廢水處理、食品廢油處理、海面溢油處理等;利用吸油后的緩釋油,可作為緩釋基材;利用吸油、釋油功能,可作為油污過濾材料;利用在油中的溶脹性,可用作防漏油密封材料等。高吸水性樹脂不僅可用于幾乎所有與油有關的領域,還可以廣泛用于其他場合。該法出水水質好,設備占地小,但投資高,吸附劑再生困難,一般只用于含油廢水的深度處理。 3.3 磁吸附分離法 磁吸附分離法是吸附除油的一項新成果。它在廢水處理中占有一席之地,將具有廣闊的應用前景。該方法以磁性物質為載體,利用油滴的磁化效應將磁性顆粒與含油廢水混合,使油吸附在磁性顆粒上,然后將磁性物質及其吸附的油留在磁場中通過磁選裝置。從而達到油水分離的目的。常用的磁粉有磁鐵礦和鐵氧體,粒度不宜過小。磁吸附分離處理乳化含油廢水時,應加入破乳劑,或使用Fe3O4超細顆粒破乳。該方法效率高、方法簡單、占地面積小,但需要的磁種高、功耗大。并且工藝不成熟,需要進一步完善和發展。具有代表性的磁選設備主要有高梯度磁選機和盤式選機。 4生化法 生化法是利用微生物的生化作用,將廢水中的有機物轉化為微生物中的有機成分或增殖成新的微生物,剩余部分被微生物氧化分解成簡單的無機或有機物質,使廢水得到凈化.常采用生化法去除含油量在30-50mg/L以下的廢水及其他可生物降解的有毒有害物質,尤其是溶解油的去除。根據供氧與否,可分為好氧和厭氧生物處理兩種。好氧生物處理是在水中溶解氧充足的條件下,利用好氧微生物的活性,將廢水中的有機物分解成CO2、H2O、NH3、NO3等的過程。厭氧生物處理是利用厭氧生物菌將廢水中的有機物降解為CH4、CO2、H2O等的過程。根據微生物的存在情況,生化法可分為活性污泥法和生物膜法。 活性污泥法主要用于處理要求高、水質穩定的廢水。近年來,在含油廢水的處理中,針對該法承受水質變化和沖擊載荷能力弱,易產生污泥膨脹等缺點,開展了大量工作。新的發展包括半塞流活性污泥系統。 ,厭氧序批式反應器等。于金海等。通過某糧油公司油污廢水處理的工程實踐,探討了UASB(上流式厭氧污泥床)和BAF(曝氣生物濾池)工藝在實際工程中的聯合應用。朱樂輝等研究了合流生物濾池對機車段含油廢水進行生化處理,出水經消毒殺菌后回用于機車段洗車。 生物膜法是將生物膜附著在填料載體表面形成穩定生態系統后,對廢水進行凈化的方法。生物膜法近年來取得了長足的進步,例如采用了具有高孔隙率、高粘附面積和二次配水性能的新型塑料模塊,生物濾池的效率得到了很大的提高;過濾器返回系統已取消。 、采用膜泥法A/O工藝、厭氧-好氧高效生物濾池組合工藝等;微孔膜生物反應器出現了,用無機微孔膜組件代替沉淀池實現泥水分離,大大提高了反應效率。裝置內污泥濃縮具有處理效果穩定、抗沖擊負荷能力強、操作方便、占地面積小等優點。 水中油在線監測。
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