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常見(jiàn)問(wèn)題

    含油廢水處理技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)


    發(fā)布日期:(2019-4-11)   點(diǎn)擊次數(shù):3092

        目前國(guó)內(nèi)含油工業(yè)廢水處理方法主要采取“老三套”的處理工藝,即隔油池―混凝氣浮―好氧生物,是一種常見(jiàn)的處理廢水方式。經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,帶來(lái)的是石油開(kāi)采、加工以及機(jī)械加工產(chǎn)生的大量含油廢水,這為工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)許多阻礙。并且含油廢水對(duì)環(huán)境造成很大的危害,嚴(yán)重威脅到動(dòng)植物甚至人類的生命健康。含油廢水不僅僅對(duì)動(dòng)植物和環(huán)境造成嚴(yán)重的危害,人類的生命健康也受到巨大的威脅。含油廢水具有水量大、水質(zhì)復(fù)雜,難以生物降解等特性,進(jìn)入自然環(huán)境對(duì)植物、土壤、水體等造成很嚴(yán)重的污染,被廣泛的認(rèn)為是一種難處理的工業(yè)廢水。目前,水面漂浮的相當(dāng)于隔離膜的油類物質(zhì),隔斷了氧氣在水中的溶解,導(dǎo)致大量水生動(dòng)植物因窒息而死亡,也使水生生物難以進(jìn)行光合作用,從而影響水體生態(tài)平衡以及水體的自身凈作用,使水質(zhì)惡化,危害生態(tài)環(huán)境。與此同時(shí)有毒有害物質(zhì)被魚(yú)、貝攝取,將會(huì)通過(guò)食物鏈危害人體健康。

      此外在我國(guó)環(huán)境保護(hù)政策嚴(yán)格實(shí)施的大背景下,對(duì)于水資源的開(kāi)發(fā)利用具有一定的戰(zhàn)略意義以及價(jià)值,工業(yè)產(chǎn)生的含油廢水是對(duì)水資源的一種浪費(fèi),處理好含油廢水,不僅使水資源得到有效利用,同時(shí)減少了污水的排放,對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)也具有一定的意義。

      含油廢水的來(lái)源、成分以及其存在形式,是影響其處理難易程度的主要因素。對(duì)于其處理方法,大致分為四類:一是以離心分離法、粗?;ā⒛し蛛x法為主的物理方法;二是以化學(xué)氧化法、光化法為主的化學(xué)方法;三是以浮選法、吸附法、磁吸附分離法為代表的物理化學(xué)法;四是以活性污泥法、生物膜法為首的生物化學(xué)法。目前,通過(guò)對(duì)含油廢水處理的全方位研究,人們獲得了許多行之有效的方法,并運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)生活中,并且在不斷的開(kāi)發(fā)創(chuàng)新。

      1 含油廢水的分類

      以油粒直徑大小為依據(jù),含油廢水油類可分為4類,即浮油、分散油、乳化油和溶解油。浮油,直徑最大,一般都大于100 mm,并且形成成片地油層,可以形象地稱之為油脂膜,占總油量的比重較大(一般是60%80%),面積也較大,所以,可以利用油水密度差和隔油池來(lái)分離;分散油,油粒直徑一般結(jié)余10100 mm之間,以微小油滴形式懸浮于水中,因?yàn)槠湫再|(zhì)不穩(wěn)定,通常靜置一段時(shí)間后會(huì)轉(zhuǎn)化成浮油,特定環(huán)境下,還可以轉(zhuǎn)化成溶解油;乳化油,油粒直徑小于10 mm,性質(zhì)穩(wěn)定,較難分離;溶解油,其粒徑一般小于0.1 mm[1-2],以分子形式存在,狀態(tài)穩(wěn)定。由于油品在水中的溶解度很小,溶解油所占比例一般在0.5%以下,而乳化油由于油滴自身特性,油滴之間存在的相互排斥作用,使其長(zhǎng)期保持穩(wěn)定狀態(tài),因此除去含油廢水中的乳化油是處理技術(shù)中的難點(diǎn)與重點(diǎn)。

      2 主要處理方法

      2.1 重力及機(jī)械分離法

      這種方法多用于對(duì)含油廢水的初期處理,其原理是在重力場(chǎng)中,油與水存在密度差,采用特定的機(jī)械設(shè)施可以使其分離。而油粒大小、油水密度差、流動(dòng)狀及流體的粘度又決定了油水分離的速度。它們之間的關(guān)系可用StockesNewton等定律來(lái)描述[3]?,F(xiàn)階段我國(guó)所采用的機(jī)械設(shè)施技術(shù)與國(guó)外相比還有較大差距,應(yīng)向著集成化體積小、效率高的方向發(fā)展[4]。

      2.2 氣浮法

      氣浮法是以氣泡粘附水中的懸浮物,使其懸浮于水面,達(dá)到分離的目的。這種方法可以實(shí)現(xiàn)水中固體與固體,液體與液體以及溶質(zhì)中離子等多種狀態(tài)的物質(zhì)分離。由于其具有的高效快速的特點(diǎn),氣浮法是目前國(guó)內(nèi)外含油廢水處理中使用最廣泛的一種水處理技術(shù)[5]。氣浮法按氣泡產(chǎn)生的方式不同,可分為鼓氣氣浮、加壓氣浮和電解氣浮等。目前階段,對(duì)于氣浮裝置的改進(jìn)和溶氣系統(tǒng)的優(yōu)化,是氣浮法研究的主要方向。關(guān)于氣浮裝置的改進(jìn),陸斌采用兩級(jí)混凝氣浮-生物接觸氧化工藝處理含油乳化液廢水,提高了COD和油的去除率[6]。而對(duì)溶氣系統(tǒng)的優(yōu)化,王振歐采用噴射溶氣回流浮選工藝處理含油廢水,據(jù)其研究結(jié)果表明運(yùn)用此種方法效率大大提高并且效果明顯[7]。

      2.3 絮凝法

      絮凝過(guò)程是處理乳化含油廢水的重要組成部分,通常通過(guò)使用絮凝劑的方式使其絮凝。此法作用原理是通過(guò)乳化油分散的微粒絮凝而達(dá)到油水分離。這種方法的研究方向是開(kāi)發(fā)新型的絮凝劑。在此楊永哲等的實(shí)驗(yàn)是最成功的,他們改進(jìn)了型復(fù)合堿式氯化鋁在處理含油廢水中的應(yīng)用,結(jié)果表明,絮凝劑使用量及產(chǎn)生的雜質(zhì)大大減少,整個(gè)過(guò)程所用費(fèi)用較低[8]。雖然當(dāng)前有機(jī)高分子絮凝劑的研究發(fā)展很快,但用于處理分散油及乳化油并非易事,現(xiàn)以用作其他方法的輔助劑[9]。

      2.4 吸附法

      因其技術(shù)的突飛猛進(jìn),吸附技術(shù)在含油廢水處理方面也占有一席之位。吸附法的工作原理是加大吸附劑的表面積,使溶解油和其他溶解的有機(jī)物吸附在其表面,從而達(dá)到油水分離的目的。吸附劑一般分為炭質(zhì)吸附劑、無(wú)機(jī)吸附劑和有機(jī)吸附劑。

      雖然活性炭使用范圍最廣,吸附能力強(qiáng),但其成本過(guò)高,吸附能力有限,就使得它在使用中受到很大的限制[10]。吸附法在處理含油廢水方面的出路是尋求合適的吸附劑。目前在高效、經(jīng)濟(jì)的吸油劑的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用方面,主要集中于兩個(gè)方面,一是開(kāi)發(fā)出新的填充劑,使吸附劑的填充容量增加,吸附能力增強(qiáng)。二是開(kāi)發(fā)新的親水性吸油材料,增強(qiáng)吸附能力[11]

      2.5 生化法

      生化法是利用微生物生化作用去除有機(jī)物,可分為好氧處理和厭氧處理,有活性污泥、生物膜和氧化塘等不同的處理形式。雖然生化法本身具有的優(yōu)勢(shì)使其在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用,但是它也存在著一些缺點(diǎn),如水質(zhì)變化和沖擊負(fù)荷較低、容易產(chǎn)生污泥膨脹,且廢水中含油物質(zhì)的種類和含量變化本身對(duì)生化處理的效果也有極大影響。曾科、萬(wàn)紅友在研究中發(fā)現(xiàn):隨油脂濃度的增加,油脂富集,污泥上浮嚴(yán)重,流失率增加。針對(duì)含油廢水,進(jìn)行選取優(yōu)勢(shì)的菌種,提高處理效率,對(duì)傳統(tǒng)的活性污泥法進(jìn)行革新在原來(lái)基礎(chǔ)使效果更加明顯[15]。     3 含油廢水處理新技術(shù)

      近幾年來(lái),人們對(duì)含油廢水處理技術(shù)不斷地進(jìn)行深入研究,出現(xiàn)了許多新的研究方向及技術(shù)手段。如馬帥的生物接觸氧化工藝[16],采用優(yōu)勢(shì)單菌株掛膜法處理江蘇油田采油廢水,結(jié)果表明,采用此種方法不僅實(shí)際可行,而且處理效果明顯,優(yōu)點(diǎn)卓越。此外更有系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,出水水質(zhì)良好的優(yōu)點(diǎn)。田婷的三相內(nèi)循環(huán)生物流化床處理含油廢水的研究中,三相內(nèi)循環(huán)生物流化床技術(shù)[17],是將化工流體設(shè)備與廢水處理生物膜法有效結(jié)合的一種新型廢水處理技術(shù),因具有容積負(fù)荷高、傳質(zhì)速度快、抗沖擊能力強(qiáng)、占地面積小、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)備受專家學(xué)者關(guān)注。此外還有傅寶林研究活性炭纖維吸附電解法處理含油廢水[18],這是一種處理有毒難生物降解污染物的新型有效技術(shù),在通常情況下不僅能夠吸附水中溶解油,而且還能通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)使難以降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可降解的有機(jī)物,大大提高了處理有機(jī)物的效率。同時(shí)電化學(xué)法可使活性碳纖維再生。谷妮娜采用固定化微生物技術(shù)處理含油廢水[19],將微生物通過(guò)一些技術(shù)手段(例如載體材料合理控制水利條件等)使微生物按照所希望方式生長(zhǎng),此方法作為新型污水生物處理技術(shù)已經(jīng)在處理各種含難降解有機(jī)物廢水中得到應(yīng)用,例如石油的脂肪烴、芳香烴等復(fù)雜的有機(jī)物用此類方法也可以得到降解。鑒于微生物降解有機(jī)污染物在本質(zhì)上的一致性,把這種方法推廣到處理含油廢水領(lǐng)域上是可行的。同時(shí)具有一定的研究意義及前景。

      4 發(fā)展趨勢(shì)及展望

      今后含油廢水的發(fā)展趨勢(shì)主要是采用物理化學(xué)法,以及電磁法等新型技術(shù)。不僅要考慮處理效率和效果的優(yōu)異,在國(guó)內(nèi)環(huán)保政策強(qiáng)化執(zhí)行的形勢(shì)下,還要考慮對(duì)資源環(huán)境的影響,考慮對(duì)對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù),對(duì)人們生產(chǎn)生活的影響。含油廢水處理技術(shù)應(yīng)面向多元化,集成化的方向進(jìn)展,提升技術(shù),具有相當(dāng)?shù)目臻g。同時(shí),回收處理后的廢油并加以利用,也是今后研究的趨勢(shì),運(yùn)用這樣的手段,不僅使廢水得到處理,而且使廢棄物得到再次利用,符合當(dāng)前的形式和國(guó)情,可謂一舉兩得?;谶@樣的形式和情況,含油廢水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)主要概括在以下方面。

      (1)開(kāi)發(fā)新型處理方法和系統(tǒng),解決現(xiàn)有技術(shù)和工藝局限的困局,多種方式有機(jī)結(jié)合,發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)避免了單一方法的局限,最大限度的發(fā)揮處理能力,達(dá)到高效的目的。

      (2)在含油廢水性質(zhì)、無(wú)機(jī)鹽、氯離子等性質(zhì)的深入研究,明確各種性質(zhì)之間的關(guān)系及相互影響關(guān)系,明確處理含油廢水機(jī)制,降低處理成本,提高處理效率。

      (3)重視清潔生產(chǎn),首尾并重,減少源頭污染,減輕末端處理壓力。同時(shí),含油廢水處理后的回收利用也是今后研究的主要方向與趨勢(shì)。

      5 結(jié)語(yǔ)

      現(xiàn)階段含油廢水處理的方法雖然很多,但無(wú)論哪種技術(shù)都具有其局限性。目前方法還很難滿足生產(chǎn)需求,不斷完善現(xiàn)有的常規(guī)方法,并盡快推廣到工業(yè)生產(chǎn)中勢(shì)在必行。目前面對(duì)國(guó)內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)形式影響,含油廢水技術(shù)應(yīng)向著多元化集成化的方式進(jìn)行,多種技術(shù)手段相互結(jié)合,最大限度上發(fā)揮各種技術(shù)的優(yōu)勢(shì),以提高處理效率。同時(shí)面對(duì)如今對(duì)生態(tài)環(huán)境的較高要求還應(yīng)不斷向著綠色環(huán)保的方向研究,以符合當(dāng)前國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

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