浅析含油废水处理方法及工艺流程
环保水处理
含油废水产生量大，涉及领域广，如石油开采、石油炼制、石油化工、石油储运、油轮事故、船舶航运、车辆清洗、机械制造、食品加工等。将被生产。 石油污染作为一种常见的污染，对环境保护和生态平衡危害极大。 如今有许多油水分离技术。 常用的方法有重力分离、气浮、粗粒化、过滤、吸附、超声波等技术。
废水中的油类物质通常以三种状态存在
(1)浮油，油滴粒径大于100μm，易于与废水分离。 分散在废水中的油颗粒较大，粒径大于100微米，易于与废水分离。 在石油污水中，这种油占水中总油含量的60%至80%。
(2)分散油，油滴粒径在10～100μm之间，漂浮在水中。
(3)乳化油，油滴粒径小于10μm。 分散在废水中的油类颗粒尺寸很小，且呈乳化状态，难以与废水分离。
含油废水中所含的油类物质包括天然石油、石油产品、焦油及其馏分以及食用动植物油脂。 水污染方面，主要是石油和焦油。 不同工业部门排放的废水中油类物质的浓度差异很大。 例如，炼油过程中产生的废水中的含油量约为150-/L，焦化厂废水中的焦油含量约为500-800mg/L，燃气发电排出的废水中的焦油含量约为500-800mg/L。站可以达到2000-3000毫克。 /举起。
因为不同工业部门排放的废水中含油浓度差异很大。 例如，炼油工艺产生的废水中含油量约为150mg/L，焦化废水中焦油含量约为500mg/L，燃气发电站排放废水中焦油含量约为150 毫克/升。 焦油含量可达2000/L。 因此，含油废水的处理首先应采用隔油池回收浮油或稠油。 处理效率60%~80%，出水含油量100~200mg/L左右； 废水中的乳化油和分散油较难处理，因此应防止或减少乳化现象。 一种方法是在生产过程中注意减少废水中油的乳化； 二是处理过程中尽量减少提升废水的泵数量，避免增加乳化程度。 处理方法通常采用气浮法和破乳法。
含油废水若不回收利用，会造成浪费； 排入江河、湖泊、海湾时，会污染水体，影响水生生物的生存； 用于农业灌溉时，会堵塞土壤空隙，阻碍农作物生长。
含油废水的处理首先应考虑回收含油物质并充分利用处理后的水资源。 因此，含油废水的处理可首先采用隔油池回收浮油或重油。 隔油器适用于分离废水中颗粒较大的油品。 处理效率为60-80%，出水含油量约为100-200mg/L。 废水中的小油滴和乳化油难以去除。
1、含油废水处理方法
1、重力分离法
重力分离法是典型的初级处理方法，利用油与水的密度差和油与水的不溶性，在静态或流动状态下分离油珠、悬浮物和水。 分散在水中的油滴在浮力的作用下缓慢漂浮并分层。 油滴的漂浮速度取决于油滴颗粒的大小、油与水的密度差、流动状态以及流体的粘度。 它们之间的关系可以用和等律来描述。
(1)横流集油器
横流式含油污水除油设备是在斜板式除油器的基础上发展起来的。 它由含油污水聚结区和分离区两部分组成。 含油污水首先通过跨板聚结器，使分散的小油滴聚结成大油滴，小固体颗粒絮凝成大颗粒。 水流从板区域分离并与水分离。 在分离油、水和固体物质的同时，还可以分离气体（天然气）。
(2)波纹板聚结式油水分离器
波纹板除油的原理是利用油与水的密度差，使油滴浮在板的波峰上，进行分离去除。 关键是利用哈镇浅池沉淀原理，在波纹板中创造变间距、变水流。 线时，水截面发生变化，水流在扩散和收缩之间交替，产生脉动（正弦）水流，增加了油滴之间碰撞的概率，导致小油滴变大，加速了油滴的流动。油滴的漂浮速度。 达到油水分离的目的。
(3)聚合式油水分离器
奥地利公司在全球率先开发出CPS一体式波纹板重力加速聚合油水分离器。 该波纹板是费雷公司的专利产品。 它以聚丙烯为基础，含有多种添加剂，使其具有亲油、不粘油、抗老化等特点。 波纹板一层一层叠放，间距一般为6mm（当水中悬浮物含量较高时，可采用间距12mm的设计）。
(4)高效升降式自由水分离器
卧式和立式自由水分离器相结合，采用立式设计，克服了立式容器中油水界面覆盖面积小、卧式容器中油水界面与出水口距离短的缺点，以及分离时间不足。 进入液体的入口位于管状容器的上游端。 水中的油珠能聚结并上升到顶部的出油口，而水则沉到底部的出水口排出。 该设备仰角小于12°，长18.3m，有直径914mm两种规格。
2、过滤方法
过滤法是使废水通过有孔的装置或通过某种颗粒介质组成的过滤层，利用其拦截、筛分、惯性碰撞等作用，去除废水中的悬浮物、油类等有害物质。废水。 常用的过滤方法有分层过滤、膜过滤和纤维介质过滤三种。
膜过滤也称为膜分离，利用微孔膜截留油珠和表面活性剂。 主要用于去除乳化油和某些溶解油。 过滤膜包括超滤膜、反渗透膜和混合过滤膜。 膜材料包括有机膜和无机膜。 常见的有机膜有醋酸纤维素膜、聚砜膜、聚丙烯膜等。常用的无机膜有陶瓷膜、氧化铝、氧化钴、氧化钛等。乳化油处于稳定状态，很难用物理或化学方法分离。方法。 随着膜科学的迅速发展，膜法处理乳化油废水已逐渐被工业界接受和应用。
3、离心分离法
离心分离法是使盛有含油废水的容器高速旋转，形成离心力场。 由于固体颗粒、油珠和废水的密度不同，受到的离心力也不同，从而去除废水中的固体颗粒和油珠。 常用的设备是水力旋流分离器。 旋风分离器在液固分离中的应用始于1840年代，目前已相对成熟，但在油/水分离领域的研究则要晚得多。 虽然液固分离和液液分离的基本原理相同，但其设备的几何结构却有较大差异。 除油旋风分离器起源于英国。 从20世纪60年代末开始，英国南安普顿大学教授领导的多相流与机械分离研究实验室开始研究用于水中除油的旋风分离器，并发明了双锥双入口液液旋流器分隔器。 。 试验过程中取得了令人满意的结果。 随后，等人。 设计了一种单锥旋风分离器，其分离性能与双锥旋风分离器相同，但处理能力是双锥旋风分离器的两倍。 经过几何优化设计，该公司提出了K型旋风分离器，更显着地提高了直径小于10μm油滴的分离性能。 由于旋流分离器的诸多独特优点，旋流除油技术已成为发达国家尤其是海上石油勘探平台含油废水处理中不可替代的标准设备。
4、浮选法
气浮法又称气浮法，是国内外正在深入研究和推广的水处理技术。 这种方法是将空气或其他气体通入水中，产生细小的气泡，使水中的一些细小的悬浮油珠和固体颗粒附着在气泡上，并与气泡一起浮到水面，形成浮渣（含油泡沫层），然后用合适的撇油器将油撇走。 该方法主要用于处理隔油池处理后水中残留的分散油、乳化油和粒径为10~60μm的细小悬浮物。 出水油质量浓度可降至20～30mg/L。 根据气泡产生方式的不同，气浮法分为加压气浮法、气泡气浮法、电解气浮法等，其中应用最广泛的是加压溶气气浮法。
5、生物氧化法
生物氧化是利用微生物的生化作用净化废水的方法。 石油是一种烃类有机物，利用微生物的新陈代谢和其他生命活动可以分解为二氧化碳和水。 含油废水中有机物多以溶解态和乳化态存在，BOD5较高，有利于生物氧化。 对于含油浓度低于30~50mg/L且还含有其他可生物降解有害物质的废水，常用生化处理，主要是去除废水中的溶解油。 含油废水常见的生化处理方法有活性污泥法、生物过滤法、生物转盘法等，活性污泥法处理效果好，主要用于处理要求高、水质稳定的废水。 与活性污泥法相比，生物膜法附着在填料载体表面，允许繁殖速度慢的微生物存在，从而形成稳定的生态系统。 但由于载体表面附着的微生物数量难以控制，操作灵活性差，容积负荷有限。
6、化学法
水处理产品展示
化学法又称药剂法，是加入化学药品，通过化学作用将废水中的污染物转化为无害物质，从而使废水得到净化的方法。 常用的化学方法有中和、沉淀、混凝、氧化还原等。混凝法主要用于含油废水。 混凝法是在含油废水中添加一定比例的絮凝剂。 在水中水解后，形成带正电的胶束，带负电的乳化油被电中和。 油粒聚集，粒径变大，同时形成絮凝。 该物质吸收细小的油滴，然后通过沉降或浮选分离油和水。 常见的絮凝剂包括聚合氯化铝（PAC）、氯化铁、硫酸铝、硫酸亚铁等无机絮凝剂，以及聚丙烯酰胺（PAM）等有机高分子絮凝剂。 不同絮凝剂的用量和pH值的适用范围不同。 该方法适用于乳化油滴和其他不能通过重力沉降分离的细小悬浮固体。
7、吸附法
吸附法是利用亲脂性材料吸附废水中溶解的油类和其他溶解的有机物。 最常用的吸油材料是活性炭，它可以吸收废水中的分散油、乳化油和溶解油。 由于活性炭的吸附能力有限（一般对油类为30~80mg/g）、成本较高且再生困难，一般仅用作含油废水多级处理的最后一级，且油类质量浓度废水中的含量可降至0.1~0.2mg。 /L。 1976年，湖南长岭炼油厂采用活性炭吸附法对废水进行深度处理。 国内外新型吸附剂的开发也取得了一些有益的成果。 研究发现，片状石墨可以吸附海上油轮漏油释放的重油，并很容易与水分离。
吸附树脂是近年来发展起来的一种新型有机吸附材料。 具有良好的吸附性能，且易于再生。 有逐渐取代活性炭的趋势。 越来越多的业内人士正在研究高效吸油树脂的合成及应用。 研究表明，聚丙烯吸油材料可用于吸附、分离和回收含油工业废水中的油类物质。 可根据废水的初始条件、最终要求、水流量等因素选择合适的净化方法。 此外，粉煤灰、改性膨润土、磺化煤、碎焦炭、有机纤维、吸油毡、陶粒、石英砂、锯末、秸秆等也可用作吸油材料。 吸油材料吸油饱和后，可根据具体情况再生重复使用或直接用作燃料。
8. 粗粒度方法
粗粒化方法利用了油和水的巨大不同的亲和特性来聚结。 油颗粒被材料捕获并保留在材料的表面和孔隙上，形成油膜。 当油膜增大到一定厚度时，在水力、浮力等作用下，下部油膜脱落，聚结成较大的油颗粒。 根据斯托克斯公式，油颗粒在水中的漂浮速度与油颗粒直径的平方成正比。 聚结后，粒径较大的油滴很容易与水分离。 粗粒废水中废油的含油量和性质没有变化，但通过重力分离更容易去除油。
(1)新型高效除油剂
目前普遍认为旋流除油、粗粒除油和斜板除油技术是高效除油技术。 高效除油机是集上述高效除油技术于一体的高效一体式除油机。 其整体结构设计为卧式，由涡流（涡流段）粗粒段和斜板除油段组成。 不仅提高了除油效率，而且方便操作，减少占地面积。 根据江汉油田采出水特点，采用两级粗粒和两级斜板除油。 当入口ρ（油）≤/L时，出口满足后续处理设备（过滤器）ρ（油）≤30mg的进口要求。 /L。
(2)EPS油水分离技术
EPS油水分离器是一种高效、先进的油水分离装置。 它集成了当今先进的板式除油和粗粒聚结技术，集污水预处理、油水分离、二次沉淀和油回收于一体； 安装运行成本低，油水分离效果好，操作维护方便具有立式除油罐、斜板除油装置（如美国石油学会的除油装置（API）、波纹板式除油装置）的特点斜板除油装置（CPI）、平行斜板除油装置（PPI）等更新替代产品EPS油水分离器目前在韩国、美国、波兰、印度、泰国、中国等使用。国家，污水处理效果普遍良好。
9、声波、微波、超声波脱水技术
声波可以加速水滴的聚结，提高原油脱水效率； 超声波可以减少能耗和破乳剂的用量； 微波在降低乳液稳定性的同时，还可以加热乳液，进一步促进水滴的聚结。 在我国东部老油田三次采油引发的复杂原油性质深度脱水问题中具有良好的应用前景。
微波是指频率为~的电磁波。 微波水处理技术是利用微波场对单相流和多相流的物理化学反应的强催化作用、渗透作用、选择性供能和微生物杀灭作用进行水处理的新技术。
超声波是一种高频机械波，其频率一般在2×104~5×108Hz之间，具有能量集中、穿透力强的特点。 超声波可以在水中产生团聚、空化或空化效应。 当超声波穿过含有污水的溶液时，会引起微小的油滴与水一起振动。 然而，由于不同尺寸的颗粒具有不同的相对振动速度，油滴会相互碰撞、粘连，导致油滴的体积增大。 后来，由于粒子变大，不能随声波振动，只能做不规则的运动。 最后，水中的小油滴凝结并上浮，油水分离效果良好。 对乳化油废水进行超声波处理时，必须先进行实验，确定最佳声波频率，否则可能会出现超声波破碎效应，影响处理效果。 目前，国内外学者已利用超声波技术降解水中的数十种污染物。 然而，大多数研究对象都是单组分模拟系统，实际污水往往含有多种污染物。 因此，超声波技术在实际污水处理中得到广泛应用。 其适用性还有待进一步研究。 此外，目前利用超声波技术降解水中污染物的研究大多属于实验室阶段，由于对声化学反应过程的降解机理、反应动力学以及反应器设计和放大等研究不够，目前尚不可用。 工程化很难实现。
10、超声波/电化学结合技术
超声波的空化效应可以防止电极在电化学反应过程中形成覆盖层，避免电极活性下降； 超声波空化效应还有利于协同电催化过程产生·OH，加速污水中污染物的分解； 超声波还可以使水溶液中的有机物充分分散，从而大大提高反应器的处理能力。 在电解氧化处理含酚废水时发现，在没有超声波的情况下，分解率仅为50%。 如果采用25kHz、104W/m2的超声波处理，苯酚的分解率可提高到80%。 采用超声波与电化学联合技术处理印染废水表明，在超声波与电场的协同作用下，废水的脱色率远高于单独使用超声波时的脱色率。
2、含油废水处理工艺
含油废水的处理主要是根据各种处理方法的原理、优缺点，根据所处理的工业废水的水质，采用不同的处理工艺。
1、炼油废水
炼油厂、石化厂废水中含有相当量的石油污染，主要包括油脂、皂脚、油脚等有机物，以及酸、碱、盐和固体悬浮物。 经隔油处理后，含油量仍为100～200mg/L，基本以乳化油、分散油和溶解油的形式存在。 还有悬浮物（SS）、可溶性有机物、硫化物、NH3-N等。国内多采用隔油、混凝、气浮、生化“三老”处理工艺。 该工艺技术成熟、适应性强、稳定可靠。 但占地面积大、投资成本高，中小企业难以接受。 随着生产技术的发展和出水水质要求的提高，“老三”处理工艺急需改进。 通常的改进是在原有工艺的基础上增加深度处理装置，如采用活性炭或焦炭吸附作为废水的深度处理。 出水水质良好，也有采用两级气浮的改进工艺。 例如，北方的一个中型炼油厂生产汽油、煤油、柴油和沥青。 各工段排放的废水性质差异较大，大部分为间歇排放。 生产车间主要排放口废水水质、水量波动较大。 全厂生产区废水日排放量接近2000吨。 综合生产废水pH值为5～9，含油浓度为300～500mg/L，COD浓度为600～800mg/L，悬浮物浓度为200mg/L左右。 经过两级气浮工艺处理后，出水pH值为6.5～6.9，含油量为5.0～8.0mg/L，COD浓度为45～55mg/L，悬浮物浓度为约 33 至 38 毫克/升。
2、机车废水
铁路机车车辆厂、机务段、机车车辆段以及洗灌站等均排放大量含油废水，成为铁路管理的重点和难点。 道路运输行业主要在城市汽车的保养和维修过程中产生大量含油废水，造成严重的环境污染。 处理机车废水采用传统的混凝气浮法，成本较高。 混凝产生的絮体部分解体，随水流出，处理效果达不到排放标准； 电解-气浮法，由于电解受多种因素影响，废水量和浓度经常发生变化，常常造成电解量与废水中污染物量不匹配，导致处理效果差，不能满足要求。排放标准。 目前普遍采用油分-气浮-澄清过滤工艺，或调整沉淀-混凝沉淀-砂滤工艺。
3、冶金、机械加工制造行业含油废水
主要包括各种金属加工制造过程中产生的含油废水。 含有大量悬浮物和油，有时形成混合物。 钢厂热轧含油废水是一个非常重要的类别。 国内热轧机浑浊环水处理工艺由铁坑、除油池、旋流沉淀池、二沉池、过滤器和冷却塔（冷池）等结构组成。 由于生产工艺的要求和再生水的水质指标不同。 传统上常用的三级处理工艺为冷却塔—热轧车间—旋风沉淀池—平流沉淀池—压滤机—冷却塔及机械排油装置。 此过程无法去除乳化油，并且很容易导致过滤器故障。 内滤料堵塞、硬化，严重影响生产。 目前，针对这一过程的改造已有很多研究。
4、其他含油废水
餐饮业的快速发展导致废水排放量不断增加，其中动植物油和悬浮物浓度较高，成为水污染的重要来源。 处理此类含油废水一般采用化学破乳-重力分离法。 常用的破乳剂包括聚合硫酸铁、腐植酸钠和聚丙烯酰胺。 玻璃厂的油罐区和机修车间会产生含油废水。 水量虽然不大，但污染却极其严重。 去除此类废水通常采用隔油池-油水分离器-气浮工艺。 油性涂料废水主要来源于涂料生产过程中的油漂车间。 含有乳化油、皂化物和油脂等，皂液回收后，仍含有大量乳化油。 目前常采用隔油-絮凝气浮-生化处理的工艺流程。