含油廢水及其處理技術(shù)的研究進(jìn)展

含油廢水及其處理技術(shù)的研究進(jìn)展【摘要】對油類物質(zhì)在水中的特征以及存在形式進(jìn)行了闡述，對絮凝法、生物法、氣浮法以及膜分別法等多種含油廢水的處理方式進(jìn)行了分析并對每種方法的特點進(jìn)行了相應(yīng)的總結(jié)，同時對最新的進(jìn)展?fàn)顩r進(jìn)行了分析，對處理技術(shù)提出了展望與建議。1、含油廢水的種類與危害含油廢水不僅面積廣而且量也特別的大，這種廢水的排放量在各種工業(yè)廢水的排放中居于首位。含油廢水的排放源頭特別的多，主要由以下幾個方面：鐵路局的機(jī)務(wù)段對油罐進(jìn)行清洗含油廢水、煉油廠含油廢水、清洗金屬的廢液、軋鋼廠的廢水、油輪的洗艙與壓艙水、油貨輪在拆船廠進(jìn)行拆解的含油廢水、工廠進(jìn)行金屬制品的加工切削時使用的降溫乳化油以及水產(chǎn)生的廢水、食品、餐飲產(chǎn)生的含油廢水以及洗車行產(chǎn)生的含油廢水等。目前隨著社會生活的進(jìn)展，人們的生活質(zhì)量得到了不斷的提高，越來越重視生活環(huán)境以及飲食起居的平安問題，從而對含油廢水處理的重視度也在不斷的加大，處理技術(shù)的進(jìn)展已經(jīng)成為當(dāng)今社會亟待解決的重要課題。通常狀況寫的廢水的含油量在幾十到幾千毫克每升之間，有的甚至能到高達(dá)上萬毫克每升。依據(jù)廢水中油的不同存在形式能夠劃分為溶解油、浮油、乳化油以及分散油四種形式：①溶解油，這種油的直徑較小，做小的能夠得到nm級別，這種微粒溶解于水中，微粒之間分別與合并都較難。②浮油，其在水面上是連續(xù)漂移的，形成了油層與油膜。其微粒的直徑較大，通常狀況下大于100um，去除此類微粒相對來說較為簡單。浮油在含油廢水中的數(shù)量能夠達(dá)到70~80%。③乳化油，其在水中通常還含有活性劑，能使油便于乳化液穩(wěn)定下來。微粒直徑也是及其小的，多在1~4μm之間。④分散油，這種油往往是懸浮在水面的微小油滴，靜置肯定時間后便會變?yōu)楦∮?，極其不穩(wěn)定，微粒的大小多是在20~90μm之間。含油廢水對于環(huán)境的污染是對自然環(huán)境與生態(tài)系統(tǒng)的雙重破壞。當(dāng)有浮油在水面上生成油膜時，就會阻隔水體與空氣的接觸，使水體的氧氣來源斷絕。當(dāng)溶解油與乳化油進(jìn)入水體中，這兩種油溶解需要氧氣，溶解的過程使水中氧氣的含量降低，生成了水和CO2，水體變會消失缺氧的狀態(tài)，使得水中的CO2濃度上升，pH值降低。假如水體中的pH值過低，在正常水平之下，將會使得魚類無法生存。含油廢水排放到土壤中，由于過濾與吸附的作用，將會在土壤的表層形成油膜，使得空氣無法進(jìn)入，微生物的生長受到阻礙，使得土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)遭到破壞。將含油廢水排入城市的下水管道，將會對排水設(shè)施以及污水處理廠的運行產(chǎn)生影響。2、含油廢水的處理方式2.1重力分別法重力分別法是一種借助油物理性質(zhì)進(jìn)行分別的方法，適用于油漓粒徑較大的浮油和極不穩(wěn)定的分散油。這一種方法主要是借助各種隔離池，如平流式隔油池、平行板式隔油池、波紋斜板隔油池和壓力差自動撇動裝置等，進(jìn)行斜板-化學(xué)混凝-重力過濾等處理技術(shù)合成，利用油比水輕的特性，將油分別出水面并撤除。該方法從20世紀(jì)70、80年以來，被我國各油田所廣泛應(yīng)用。占在我國除油設(shè)施的60%以上，處理量大，運費也很低，但同時也存在很多缺點，如處理水量過大時，由于過濾數(shù)量多，流程相對比較簡單，自動化程度低，導(dǎo)致無法產(chǎn)出高水質(zhì)的油田。2.2氣浮法氣浮法是由國內(nèi)外正在討論與推廣的一種新技術(shù)，20世紀(jì)90年月被發(fā)覺，這種方法適用于隔離處理后留在水中粒徑為10~60nm的分散油、乳化油等固體物，借助空氣在水中產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)，即與空氣接觸產(chǎn)生微細(xì)氣泡，使水中的懸浮物吸粘在氣泡上，浮出水面且在水面形成含油泡沫層，用撇油器再將其撤離的方法。一些科學(xué)家針對含油污水水溫較高，容汽效果差，含油和懸浮物濃度高，油水密度相近的特點，首次將汽液機(jī)泵用于高溫含油污水的汽浮處理中。該試驗最終證明，此操作與其他處理方式相比來說，具有設(shè)備簡潔，工程造價較低，運費合理等諸多優(yōu)點，且除油效果良好，高達(dá)95%，在肯定程度上使油的回收率增加，削減了污染。2.3電絮凝法電絮凝法是處理含油廢水中的一種常用方法，在廢水處理中占有非常重要的地位。這種方法主要通過加入合適的絮凝劑，在污水中形成高分子絮狀物，利用電的化學(xué)反應(yīng)，既產(chǎn)生氣浮分別所需的氣泡，也產(chǎn)生在試驗過程中所使用的絮凝劑。通過吸附電荷反應(yīng)和去除聚結(jié)物反應(yīng)，將水中污染物質(zhì)去除。電絮凝法最大的好處是處理效果好，占地面積小，操作簡潔，浮渣物相對較少。經(jīng)科研講究證明，在最佳的試驗條件下，COD及油分別達(dá)到85%，95%。在含油廢水中加入100mg/L聚合氯化鋁絮凝劑處理后，油去除可達(dá)86.4%，幾乎不受其他因素影響，可見適應(yīng)性非常強(qiáng)。不過這種方法也存在消耗電量大，運費高的弊端。2.4吸附法最常見的吸附法是利用活性炭。它不僅能吸附油中的固體物，同時也能吸附其他的有機(jī)物，它的吸附容量一般為0.3~0.69，可這種方法主要用于高效而經(jīng)濟(jì)的吸油劑開發(fā)與應(yīng)用方面，而其本身由于成本較高和不行再生的特點，一般只用于含油廢水的深度處理中。2.5生物化學(xué)法含油污水中含油量和COD遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了國家規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)，由此可以依據(jù)含油污水具有高溫、高鹽、高含烴、COD高而BOD低的特點，采納生化方法。首先可通過氣浮法去除部分分散油和乳化油，出水經(jīng)曝氣池而氧化，對于高效名油烴類分子進(jìn)行沉降。當(dāng)出水量COD150mg/L，含油量10mg/L時，排放水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的二級標(biāo)準(zhǔn)。這種方法一般在出水時均采納回注方式，這樣就提高了含油污水的產(chǎn)油量及最終回收率。操作過程如下：含油污水→隔離池→浮選池→混凝沉淀→砂濾→精濾→電滲析→出水。含油污水處理的形式：該方法處理量大，投資及運行成本也較低，科技含量高，經(jīng)過精濾處理后可排放污水，前景相當(dāng)可觀。但由于其處理成本高，所以水質(zhì)無法達(dá)標(biāo)，經(jīng)常導(dǎo)致水壓上升，無法注水的現(xiàn)象普遍存在。綜上所述進(jìn)行總結(jié)如表1。<imgsrc=“/UploadFiles/2020001/20209/Env/202009042354002547.png”alt=“微信截圖_20200819095347.png”width=“387”height=“165”/3、討論方式及進(jìn)展趨向近年來，隨著世界水資源漸漸短缺，以及人們對環(huán)境愛護(hù)意識的提高，污水處理也越來越受到人們的重視。盡管世界各地始終在改善含油污水處理技術(shù)及工藝，但依舊無法滿意其進(jìn)展的需求。因此，世界各國都加大技術(shù)的開發(fā)和工藝的討論，并消失以下的趨勢：3.1高效藥劑的討論與開發(fā)由于破乳劑和混凝劑在試驗中效果良好，混凝力量強(qiáng)，沉降速度快。因此被重點應(yīng)用于水處理藥劑開發(fā)中，漸漸消失聚合鋁、鐵的混凝劑，并被普遍使用。無機(jī)高分子混凝劑品種之系列逐步形成體系。在有機(jī)方面也不斷進(jìn)行其他技術(shù)的嘗試。3.2先進(jìn)設(shè)備技術(shù)的引用和研制電絮凝技術(shù)、生物處理技術(shù)、高新設(shè)備裝置等技術(shù)的研發(fā)與研制對提高含油污水的處理效率大有好處，并取得了良好的效果。于是有科學(xué)家直言將會進(jìn)一步引進(jìn)新技術(shù)，尤其是微波能技術(shù)和超聲波技術(shù)，在今后將會成為討論的重點對象和方向。對于已有的技術(shù)也會進(jìn)一步進(jìn)行改善，更好的為含油污水的處理提高質(zhì)量。3.3膜分別技術(shù)的推廣膜分別技術(shù)能使污水水質(zhì)達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)的要求，是今后討論的重要處理方法。其分別效率高，操作簡潔，無變相和節(jié)省能源，在含油廢水處理中存在巨大潛力。因此，將膜分別技術(shù)與聚合技術(shù)相結(jié)合，不僅能解決膜污染，還能促進(jìn)技術(shù)的多方面研發(fā)。膜分別技術(shù)的推廣也成為一種不行逆轉(zhuǎn)的趨向。膜分別技術(shù)在將來將會發(fā)揮出意想不到的作用。3.4基因工程的培育生物處理技術(shù)主要被應(yīng)用于地廣人稀，水源短缺的油田地區(qū)。成本較低，便利操作，采油污水達(dá)標(biāo)后排放造成的環(huán)境污染小。這種技術(shù)的關(guān)鍵在于降解難溶性有機(jī)物和固體物，培育含油污水中適