硅谷杂志：含油污水处理工艺及关键技术探析 |
| 2012-07-14 16:46 作者：胡 蓉 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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硅谷网7月14日消息 （原文载于《硅谷》杂志6月刊）污水种类复杂多样，处理工艺、方法繁多，其中含油污水的处理是当前污水处理中的重要难题。从含油污水的来源出发，分析含油污水的主要危害，阐述含油污水处理的工艺流程和含油污水处理的主要方法，供同类技术应用借鉴和参考。
随着社会经济的发展，人们的生活水平不断的提高。但经济发展的同时，生态环境遭到了严重的破坏，各种污染源侵袭着环境。水污染是一个复杂问题，污染源很多，污染度各不相同，使得水处理变得相当复杂。对于水污染问题，需要了解水体的污染源。因此，国内外均特别重视对含油废水的处理[1]。本文就含油污水的处理工艺、处理方法进行分析与研究。
1含油污水的来源分析
含油废水的产生十分广泛，工业生产与加工过程中，都会不同程度的产生含油废水。在石油开采、石油冶炼、钢铁炼制、制药、农药以及食品生产与加工企业都产生含油废水。这些油类污染物主要以浮油、分散油、乳化油、溶解油等4种形态存在[2]。
1）石化行业。石化行业从原油的开采、炼制到加工最后到运输与消费都产生含油污水。在原油开采中，主要来源于油田采出水、油井注水和洗井水。油田采油都会经历三次采油，目前主要进行的是二次和三次采油，随着科学技术的发展，三次采油逐渐得到应用。三次采油是为了改变驱油效果，从而添加化学试剂，使得采油污水成分更加的复杂。
2）金属冶炼企业。金属冶炼中凡是与油品接触的设备和材料等，在生产过程中需要冷却、润滑和清洗，并且在生产过程中设备和材料与润滑油直接接触，产生大量的金属粉末以及润滑油等，从而形成含油污水。
3）化工制药工程。化工制药的含油污水来源于高浓度工艺含油污水和部分生产含油污水（主要为洗锅水和水冲泵污水等），在工艺流程中，原料预处理、原料反应、产物的分离中，都要用到大量的润滑油和水，这是产生含油污水的主要环节。
4）食品生产加工与餐饮。食品生产工艺中也会产生含油污水，机器润滑，设备清洗等；在餐饮业，泔水、洗涮剩水等都是含油污水，含油污水严重影响着环境的美观。
2含油污水的主要危害
含油污水若不加以回收处理或不处理排放，将会造成严重的生态环境污染，影响人们的正常生产和生活，严重时会导致疾病的发生。含油污水的主要危害有：
1）含油污水排入江河湖泊。含油污水进入江河湖泊水体之后，由于有密度较小，附着于水面之上，阻隔水中气体与大气之间的交换，使水中氧气含量降低，水藻等水生植物光合作用受到阻碍，影响其正常生长，甚至于导致其死亡，在水体中腐烂发臭，水体质量更加恶略；减少水中氧气含量，藻类减少，水生动物食物来源减少，并且水生动物无法呼吸，以至于窒息死亡。破坏水资源的使用价值。
2）含油污水污染饮水水源。含油污水影响饮用水水源，会造成人畜感染疾病，甚至造成食物中毒，影响面非常广；含油污水中含有致癌物质，严重时会导致污染地区癌症发病率的增高，造成严重的危害。
3）含油污水进入土壤。含油污水用于农田灌溉，油渍会附着在土壤和作物表面，阻隔土壤中空气的交换，导致土壤微生物活动受阻，使土壤代谢变化，严重时导致农作物死亡；当油渍随着农作物的生长进入作物体内，最终富集于果实，最终能被人类食用，造成身体健康损害。
4）含油污水污染环境。含油污水随着水流漂移和扩散至滨海湖库，严重影响生态旅游的发展。更为严重的是含油污水中的致癌物质，被鱼类富集最终通过食物链危害人类健康。
3含油污水处理工艺流程
含油废水的处理流程，一般先经初步油水分离（如隔油池除油）后，再进行第二步油水分离（上浮或混凝）。需要依次投加PAC和PAM，充分进行混凝、絮化反应。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。经混凝、絮化反应后的废水进入高效组合气浮，除去大部分油和SS，如果出水达标排放，如水质不达标可再经过石英沙过滤罐和活性炭过滤罐后出水达标排放。在流程中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。最后，高效组合气浮浮渣排到污泥储池，由气动隔膜泵打到厢式压滤机压滤脱水，泥饼外运处理。
图1含油污水处理工艺流程图
4含油污水处理的技术方法
含油污水的处理首先要考虑油类的回收，对处理后的中水要充分合理的利用。通常对油类的回收采用隔油池，隔油池可以分离污水中颗粒粗大的浮油或者重油。隔油池对含油污水的处理可以达到60%~80%，对于污水中难以处理的较小油粒或者乳化油可以采取以下几种办法进行去除。
1）气浮法
主要用于去除含油污水中较小油粒和乳化油，上浮法处理后可使含油污水中含油量减小到30mg/l。上浮法的原理是，向含油污水中通入一定量的空气，使得污水中产生许多气泡，气泡在水中必然会上浮，从而形成水、气、油的不均匀体系。在水、气、油的界面产生界面张力，使油粒与气泡结合，在静水压力差的作用下并向上运动，实现油、水分离。上浮法按照产生气泡方式的不同可以分为以下几种方法。
①布气气浮法（分散空气气浮法）。该方法主要是利用机械剪力使水中溶解的空气剪碎，或者将气泡剪碎之后再通入污水中。常用的有水泵吸水管吸气浮、射流气浮、扩散板曝气浮、叶轮气浮等。布气气浮法设备较简单、能耗小且便于管理，但是气泡破碎不一致，常常会严重影响上浮的效果。使用扩散板曝气浮常会堵塞扩散板面，影响正常工作。
②溶气气浮法（溶解空气气浮法）。该方法是从过饱和污水中析出气泡，实现油粒的分离。具体是使用水泵将含油污水送入溶气罐中，并向罐中加入空气，再加压到3-5.5kg/cm2。使得空气较好的溶解于污水当中，溶气2-4min，然后将污水送入上浮池。再强压力下的空气突然减压，从而形成许多细小的气泡，实现气泡与油粒的上浮。上浮时间通常大于1h。溶气气浮法的优点在于，强压下空气与污水充分融合，可以产生非常细小的气泡，在相同的供气量下，所形成的表面接触要大得多，所以上浮效果较一般方法好。特殊情况下也是用另外一种真空气浮法，由于真空气浮法难以操作，且成本高、危险性强，所以很少使用。
③电气浮法（电解凝聚气浮法）。该方法是在污水池中安装正负电极，利用直流电，在阴极产生气泡，并产生电解作用。使油粒与气泡结合，上升，达到与污水分离的作用。
④生物及化学气浮法。该方法是在污水中放入生物，利用生物作用或者在污水中加入化学药品，使得污水絮化后放出气体。
2）混凝法
混凝法主要是对含油废水中的胶状油粒和微小的悬浮状油粒分离的方法。其主要过程是在污水中加入化学药品，经过一系类的化学反应，最终凝结呈絮状。或者由于胶状油粒通常带有负电荷，胶状油粒之间由于相同电荷之间的相斥作用，从而形成一个相对稳定的混合体。在污水中加入混凝剂，使得污水中的胶状油粒呈电中性，在分子引力作用下形成絮状聚合物下沉。该法可以单独使用也可以和其他方法配合使用。常见的混凝剂有硫酸铝、碱式氯化铝、硫酸亚铁、三氯化铁等。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。采用上浮法时，往往也投加混凝剂，以提高净化效果。
3）过滤法
过滤法是通过滤膜对含油污水中的颗粒物进行拦截，从而达到减少污染物的目的。常常作为上浮法和混凝法的下一级处理方法。在胶状忧虑形成之后就可使用过滤法取出污水中的胶状油渍。通常经过过滤法处理的含油污水，含油量可以减少至10mg/l以下。构筑物的处理一般采用普通快滤池或者压力滤池等。但是也存在一定的问题，比如管理困难，需要空气反向曝气，热水反洗等，如果管理不妥，滤料很容易堵塞。
4）生物法
生物法是通过生物的新陈代谢作用进行物质的转化，将有机物油脂转化为无机物。通常在使用生物法时，需要人为的创造微生物生长繁殖的条件，使微生物大量的繁殖，从而提高有机物分解的效率。依据微生物的种类，可将生物法分为好氧型、厌氧型和兼性厌氧型。生物处理法使用较少，只有当污水含油量小于30mg/l，并且含有其他必须使用微生物处理的有害物时才会使用。
5结语
现如今环境保护的意识不断地深入人心，环境保护越来越被重视。水污染种类越来越多，处理方法也要不断的改进。含油污水处理是十分复杂的系统，必须重视含油污水的处理，运用不断优化的处理工艺，多种方法综合处理，方能达到处理的目的。
作者简介：
胡蓉（1981-），女，陕西宝鸡人，助理工程师，现工作于中国石油化工股份有限公司西安石化分公司，从事污水处理技术工作。
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