含油废水的危害及处理

2022-08-15
含油废水对人类、动物和植物乃至整个生态系统都产生不良的影响,其危害主要表现在以下两方面:
1.对企业的危害。含乳化油的废水,会在工艺设施和管道设备中与废水中悬浮颗粒及氧化铁皮一起沉降,形成具有较大黏性的油泥团,堵塞管道和设备影响生产的正常进行。
2.对环境的危害。油类物质对环境的影响是多方面的,如污染水体,在水面上形成油膜,能阻碍水体复氧作用,水体中由于溶解氧减少,藻类光合作用受到限制,影响水生生物的正常生长,使水生动植物有油味或毒性,甚至使水体变臭,破坏水资源的利用价值;油类黏附在鱼鳃上,可使鱼窒息,浓度为200mg/L时,鱼类不能生存;黏附在藻类、浮游生物上,可使它们死亡;油类会抑制水鸟产卵和孵化,严重时使鸟类大量死亡;用含油废水灌溉农田,油分及其衍生物将覆盖土壤和植物的表面,堵塞土壤的孔隙,阻止空气透入,使土壤和微生物不能正常进行新陈代谢,使农产品质量和实用价值下降,严重时会造成农作物减产或死亡,油类在土壤中向下迁移,还可能造成严重的地下水污染。
综上所述,含油废水污染对生态系统可能造成毁灭性的破坏,对人体健康也造成潜在的危害。
对于含油废水的处理方法如下:
1、沉降分离法
是利用油水两相的密度差及油和水的不相溶性进行分离的,属一级处理。沉降分离在隔油池中进行,常见的有平流式、平行板式、波纹板式等型式。平流式隔油池的设计主要基于斯托克斯公式,由公式可求得一定表面积的隔油池所能除去的最小油滴直径。隔油池水流状态对除油能力和效果也有很大影响,最好的水流状态是层流状态,它有利于油滴的上升和固相的沉降。
2、粗?;?br /> 利用油水两相对聚结材料亲和力的不同来进行分离。含油废水通过粗?;牧鲜?,其中细小的油滴聚结成较大的油粒,从而加大上浮速度,属二级处理。粗?;ㄊ墙牧咸畛溆诖至;爸弥?,当废水通过时可以去除其中的分散油。该技术关键是粗?;牧?,材料的形状主要有纤维状和颗粒。常用的亲水性材料是在聚酰胺、聚乙烯醇、维尼纶等纤维内引入酸基(磺酸基、磷酸基等)和盐类,亲油性材料主要有蜡状球,聚烯系或聚苯乙烯系球体或发泡体,聚氨酯发泡体等,有学者认为其接触角小于7°为好。通过污水在粗?;昂笥椭榱>斗植嫉谋浠磁卸ǔ托Ч肮ひ湛尚行?,主要评价指标为油的去除率及出水含油。粗?;ㄎ扌柰饧踊约?,无二次污染,设备占地面积小,基建费用较低。但用此法处理含油废水要求进口浓度较低,因此进入设备前的含油废水必须经预处理,否则出水油浓度较高(一般高于10mg/L),常需再进行深度处理。
3、过滤法
利用颗粒介质滤床的截留及惯性碰撞、筛分、表面黏附、聚并等机理,去除水中油份,一般用于二级处理或深度处理。常见的颗粒介质滤料有石英砂、无烟煤、玻璃纤维、高分子聚合物等。对某机车厂含油废水先经隔油、混凝沉淀、再经过滤,出水各项指标均达排放标准,油去除率可达95%,完全可用于有关生产车间。过滤法设备简单、操作方便,投资费用低。但随运行时间的增加,压力下降逐渐增大,需经常进行反冲洗,以保证正常运行。
4、膜分离法
膜分离法处理含油废水是利用多孔薄膜为分离介质,截留含油废水中的油及表面活性剂而使水分子通过,达到油水分离目的。膜分离技术的关键是膜和组件的选择。膜材料可分为髙分子膜和无机膜,常用的高分子膜有醋酸纤维膜、聚砜膜、聚丙烯膜、聚偏氟乙烯膜等;常用的无机膜材料有氧化铝、氧化锆、氧化钛等。按孔径大小又可分微滤、超滤、反渗透等。该法最适合于排放要求高、处理量不大的含油废水。
5、浮选法
是利用油珠粘附于水中的微气泡后使浮力增大而浮上分离,主要用来处理含油废水中靠重力分离自然上浮难以去除的分散油、乳化油和细小的悬浮固体物(要投放无机或有机的絮凝剂)。由于空气微泡由非极性分子组成,能与水性的油结合在一起,带着油滴一起上升,上浮速度可提高近千倍,所以油水分离效率很髙。根据产生气泡的方式不同,又可分为加压溶气浮选法、叶轮浮选法和曝气浮选法。为提高浮选效果,可再向废水中加入无机或有机高分子絮凝剂,即为絮凝浮选法,则对油水分离的效果还会提高。目前该法已被广泛应用于油田废水石油化工废水、食品油生产废水等的处理、工艺较为成熟。
6、吸附法
是利用多孔固体吸附剂对含油废水中的溶解油及其它溶解性有机物进行表面吸附。常用的吸附剂有活性炭,活性炭不仅对油有很好的吸附性能,而且能同时有效地吸附废水中的其它有机物,但吸附容量有限(对油一般为30—80mg/g),且成本高,再生困难,限制了它的应用。经吸附法处理后出水油含量可在5mg/L以下,因此吸附法一般只用于含油废水的深度处理。
7、凝聚法
是向废水中投加一定比例的絮凝剂,在废水中生成亲油性的絮状物,使微水油滴吸附于其上,然后用沉降或气浮的方法将油分去除。常用的有硫酸铝、硫酸亚铁、三氯化铁、聚合氯化铝等无机絮凝剂和聚丙烯酰胺等有机絮凝剂,不同絮凝剂的PH值使用范围不同。为加强絮凝效果,往往两个絮凝剂复合使用。此法投药量大,排渣量大,适用于处理废水量很大,而含油量较少的乳物油或其它细小悬浮物。
8、盐析法
是向废水中投加无机盐类电解质。电解质把油珠扩散层的阳离子全部被赶到了吸附层中,导致双电层破坏,油珠则变成中性,油珠间吸引力恢复而相互聚并,从而达到破乳目的。常用的电解质是钙、镁、铝的盐类,它既可中和电荷又可转换表面活性剂性质,使处理效果提高。盐析法投盐量一般在1%-5%之间,经盐析法处理后,出水油的含量一般大于10mg/L。但该法聚析速度慢,沉降分离时间长,设备占地面积大,而且对由表面活性剂稳定的含油乳状液的处理效果不好。
9、电解法
包括电解凝聚吸附法和电解浮上法。电解凝聚吸附是利用溶解性电极电解乳化油废水。从溶解性阳极(Fe或Al)溶解出金属离子,金属离子发生水解作用生成氢氧化物吸附、凝聚乳化油和溶解油,然后沉降除去油分。此法主要适用于机加工工业中冷却润滑液在化学絮凝后的二级处理。电解凝聚吸附法具有占地面积小、操作简单、处理效果好、浮渣量相对较少等优点,但它存在阳极金属消耗量大、需大量盐类作辅助药剂、耗电量高、运行费用较高等缺点,此外,对存在的阳极钝化问题虽研究较多,但仍未根本解决。
10、生物化学法

生物化学法去除水中溶解油的效果很好,但是不能去除分散油和悬浮油,一旦系统中进入了后两者油,会对整个生化系统带来很大的冲击,所以应用生化法处理含油废水时,一定要做好预处理工作。

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