高浓度含氟含油污水治理

高浓度含氟含油污水治理（共9篇）

篇1：高浓度含氟含油污水治理

高浓度含氟含油污水治理

在炭素阳极生产中，主要原料为石油焦，以沥青作粘合剂，并掺入回收残极，残极含有氟化物，使焙烧炉烟气中含有氟、硫、焦油、粉尘等有害物质。阳极焙烧烟气净化治理为阳极生产污染防治的重点工段，净化处理工艺有干法、湿法两种。两种工艺广泛应用于国内各阳极生产企业中。利用水洗涤烟气的湿法处理工艺虽然处理效率及稳定性较高，但必须解决废水二次污染问题。本文对新近完成的阳极焙烧烟气净化污化污水处理系统的设计方案制定及实施进行总结归纳。

焙烧污水治理技术自最初引进国外技术，经过国内多年生产实践及实验研究已趋于成熟，国内已先后建成6套系统。本次焙烧污水治理工程总结吸收了已有企业生产经验及实验成果，设计时对流程中的部分环节进行了针对性改进，改进后的污水处理流程已于1910月投入运行。

一、污水的来源及水质

处理的污水由阳极焙烧烟气洗涤塔排出的`部分洗涤液和成型机沥青烟气净化系统喷淋洗涤沥青烟气排出的废水组成，污水总量为20m3/h。

1、焙烧烟气净化洗涤污水水量及水质

污水量：17m3/h

F-:470mg/l

SO2-4:2058.8mg/l

焦油：294.1mg/l

粉尘：823.5mg/l

2、成型工段沥青烟气处理污水水量及水质

污水量：3m3/h

焦油：340mg/l

混合污水水质：F-：400.01mg/l

SO2-4：1749.98mg/l

焦油：301mg/l

粉尘：699.98mg/l

二、污水处理机理及处理流程

1、处理机理

烟气净化污水处理采用化学沉淀法，投加化学反应剂CaCl2和助凝剂PAM及Fe-Cl36H2O，污水中所含F-及部分 SO2-4转化为溶解度较小的CaF2和 CaSO42H2O，在不同性能的两种助凝剂作用下，形成絮凝团沉降。(略)

三、系统及运行操作要求设计改革

本次阳极焙烧污水处理工程针对以上分析，在流程配置、防腐、药剂使用、废水回用、运行管理等方面进行了以下改进：

1、增加污水预处理

由于污水中含有大量焦油及粉尘等易沉物，直接进入化学处理系统，不但增加药剂用量，而且将会降低处理效果，同时焦油会增大箱式压滤机的维护工作。故在污水进入反应槽之前，增加预处理设施非常必要，本次设计污水首先进入沉淀池，设置撇油刮渣设备，同时设置旁流除油污水过滤器进一步除油，为后续化学反应提供较单纯水质，减轻负荷。沉淀池污泥燃值较高可返回生产工艺流程或锅炉焚烧。

2、助凝剂使用

采用近年使用效果较稳定的两种助凝剂PAM及FeCl36H2O代替单一的PAM助凝剂。

3、贮罐、剂量泵、管道防腐

由于FeCl36H2O溶液及CaCl22H2O溶液腐蚀性较强，系统又要求在中性或弱酸

[1][2]

篇2：高浓度含氟含油污水治理

高浓度含氟含油污水处理

本文就焙烧污水治理工程进行了介绍,该技术总结吸收了以往的经验及实验成果,工艺更加成熟.

作 者：徐波 褚鹏 作者单位：沈阳市自来水公司,辽宁,沈阳,110000刊 名：内蒙古科技与经济英文刊名：INNER MONGOLIA SCIENCE TECHNOLOGY & ECONOMY年，卷(期)：“”(21)分类号：X703关键词：焙烧技术 污水整治

篇3：高浓度含氟含油污水治理

关键词：粉煤灰,吸附,含氟废水,共存离子,废水处理

随着我国氟化工产业的不断发展和壮大,含氟废水的处理问题越来越受到重视。含氟废水尤其是高浓度含氟废水的排放对生态环境造成污染,危害人类健康,因此高浓度含氟废水的处理对保护生态环境、实现氟化工产业的可持续发展具有重要意义。已有大量采用化学沉淀法[1,2,3,4,5,6,7]和吸附法[8,9,10,11,12,13]处理低浓度含氟废水的报道,对于高浓度含氟废水的处理,目前少量使用生物法[14],较多采用复合混凝法[15,16,17]和以廉价原料或工业固体废物为原料的吸附—混凝两段式处理工艺[18,19,20,21,22,23,24]。而关于阴、阳离子共存对高浓度含氟废水处理效果的影响的研究尚未见报道。

本工作采用粉煤灰吸附—石灰沉淀工艺处理高浓度模拟含氟废水(简称含氟废水),通过正交实验确定了石灰沉淀工序的最佳工艺条件,同时对共存阴、阳离子对含氟废水处理效果的影响进行了探讨。

1 实验部分

1.1 材料、试剂和仪器

粉煤灰取自某热电厂,用1 mol/L盐酸浸泡5h,期间不断搅拌,再用去离子水冲洗、过滤、烘干,过筛,备用。氟化钠、氢氧化钙、氯化铁、氯化铝、氯化镁、氯化锌、氯化锰、硫酸钠、磷酸钠、碳酸钠、硝酸钠:均为分析纯。聚丙烯酰胺(PAM)。

MP523-04型F-浓度计:上海三信仪表厂;PHS-SC型p H计:上海雷磁仪器厂。

1.2 实验方法

1.2.1 粉煤灰吸附

取50 m L F-质量浓度为1 000 mg/L的含氟废水,加入15.0 g粉煤灰和0.05 m L质量分数为1%的PAM水溶液,在反应温度为45℃、p H为4.0的条件下吸附90 min。

1.2.2 石灰沉淀

用氟化钠配制F-质量浓度为150 mg/L的含氟废水,取50 m L含氟废水置于锥形瓶中,用1 mol/L盐酸调节废水p H,在一定的反应温度下加入一定量石灰,以200次/min的振荡频率恒温振荡一定时间后,静置过滤,测定上清液中F-质量浓度,计算F-去除率。将石灰加入量、反应温度、废水pH和反应时间4个因素分别设定3个水平,进行L27(313)正交实验,以确定最佳工艺条件。

1.2.3 共存阴、阳离子对含氟废水处理效果的影响

分别称取不同质量的氯化铝,用F-质量浓度为1 000 mg/L的含氟废水溶解,使含氟废水中Al3+质量浓度分别为10,50,100,200,500,800,1 000 mg/L。含其他阴、阳离子(SO42-,PO43-,CO32-,NO3-,Fe3+,Mg2+,Zn2+,Mn2+,Al3+)的含氟废水均分别按上述方法采用相应的试剂配制。

分别取50 m L不同阴、阳离子质量浓度的含氟废水,按1.2.1节进行粉煤灰吸附再按1.2.2节石灰沉淀实验最佳工艺条件进行石灰沉淀处理,测定出水中F-质量浓度,计算F-去除率。实验均以不存在阴、阳离子的含氟废水作对照。

1.3 分析方法

采用F-浓度计测定含氟废水中F-质量浓度。

2 结果与讨论

2.1 石灰沉淀处理工艺正交实验

正交实验因素水平见表1,正交实验结果见表2。由表2可见,所考察的4因素对F-去除率影响的大小顺序为反应时间>石灰加入量>废水p H>反应温度,各因素最佳组合为A1B3C2D2。由于各个因素间可能存在交互作用,同时进行了上述4个因素交互作用的分析,通过各组合的极差分析比较,A×C×D因素组合对石灰除氟效果的影响相对较大,此时获得正交实验的最佳工艺条件为A1B2C2D3,即反应温度为10℃,石灰加入量为3.0g/m L,反应时间为60 min,废水p H为6.88。在此最佳工艺条件下,沉淀段F-去除率为97.53%。

2.2 共存阳离子对粉煤灰吸附—石灰沉淀工艺F-去除率的影响

共存阳离子对粉煤灰吸附—石灰沉淀工艺F-去除率的影响见图1。由图1可见:随着含氟废水中单独存在的Mn2+,Fe3+,Mg2+,Al3+,Zn2+质量浓度的增大,F-去除率略有增加,但不明显;当5种阳离子同时存在且质量浓度均大于500 mg/L后,F-去除率先下降后略有升高。

当Mn2+质量浓度为800~1 000 mg/L时,处理后出水中F-质量浓度为9.3~9.8 mg/L;当Fe3+质量浓度为800~1 000 mg/L时,出水中F-质量浓度为4.2~7.8 mg/L;当Al3+质量浓度高于500 mg/L时,出水中F-质量浓度为2.3~8.9 mg/L;当5种共存阳离子质量浓度为10~200 mg/L时,出水中F-质量浓度为9.08~11.66 mg/L,均低于对照实验出水中11.9 mg/L的F-质量浓度,符合污水综合排放标准[25]。

共存阳离子可与F-产生相互作用,Mg2+、Zn2+具有和F-形成难溶或微溶化合物的能力[26]。Zn2+是两性物质,在碱性条件下可以生成偏锌酸根离子,是负离子,高浓度时可以与Ca2+反应,使Ca2+浓度下降,影响氟化钙的生成。Al3+、Fe3+能形成多核羟基络合正离子,对F-具有络合作用[27],正因为共存阳离子在粉煤灰吸附—石灰沉淀处理含氟废水的过程中发生了多种化学反应,促进了F-的去除。

当5种阳离子同时存在且质量浓度均为500~1 000 mg/L时,出水中F-质量浓度为16.3~88.5 mg/L,明显高于对照实验出水中F-质量浓度。这可能是因为共存阳离子质量浓度过高,共存阳离子之间发生了络合反应,影响了单个共存离子对F-的去除效果,破坏了废水中氟化钙的沉淀平衡,使得以配合物形式存在的F-重新释放出来。

2.3 共存阴离子对粉煤灰吸附—石灰沉淀工艺F-去除率的影响

共存阴离子对粉煤灰吸附—石灰沉淀工艺F-去除率的影响见图2。由图2可见,PO43-,SO42-,CO32-,NO3-单独存在时对粉煤灰吸附—石灰沉淀工艺的F-去除率为98.6%~99.0%,与对照实验F-去除率98.8%接近,出水F-质量浓度为9.13~9.84 mg/L,达到污水综合排放标准[25]。

各种阴离子单独存在时对F-去除率影响不大,可能是因为粉煤灰吸附处理阶段会吸附部分共存阴离子,石灰沉淀处理阶段共存阴离子的浓度已较低,所以对处理效果影响较小。

当4种阴离子同时存在且质量浓度均大于500mg/L时,F-去除率低于对照实验。这是因为共存阴离子质量浓度较高时,会造成粉煤灰吸附处理过程中吸附竞争显著,同时也造成石灰沉淀处理阶段水体中共存阴离子负荷过大。由于PO43-,SO42-,CO32-均可以与Ca2+形成难溶盐或微溶盐沉淀,与F-竞争Ca2+,共存阴离子之间还可能产生协同作用,增强共存阴离子与F-沉淀的能力,降低F-去除率。

3 结论

a)采用粉煤灰吸附—石灰沉淀处理高浓度含氟废水。经正交实验得到石灰沉淀处理F-质量浓度为150 mg/L的含氟废水的最佳工艺条件为:反应温度10℃,石灰加入量3.0 g/m L,反应时间60 min,废水p H 6.88。在此最佳工艺条件下,沉淀段F-去除率为97.53%。

b)随着含氟废水中单独存在的Mn2+,Fe3+,Mg2+,Al3+,Zn2+质量浓度的增大,F-去除率略有增加。当5种阳离子同时存在且质量浓度均为500~1 000 mg/L时,F-去除率先下降后略有升高,出水中F-质量浓度为16.3~88.5 mg/L,明显高于对照实验出水中F-质量浓度。

篇4：含油污水处理方法研究

关键词：含油污水；处理方法；研究；

中图分类号：A715 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2014）-08-00-01

一、引言

在我國电力行业中，电力企业在其中占据着重要的地位。而在这部分电力企业实际生产的过程中，往往会用到大量的水资源，并会排放出相当数量的污水。而在其所排放出的污水中，含油污水是非常难以处理的废水。同时，我国目前所存在的电力企业数量相当繁多，这就使得这部分污水以及用水的排出量也是十分巨大，需要我们能够对其引起充分的重视。通过何种方式对这部分含油污水进行良好的处理，则成为了目前我国专家最需要面对的难题。

二、含油污水的特点

（一）含油污水的类型。在电力企业生产的过程中，污水是其中不可避免的生产废物，其中，含油污水则是污染程度较高的污水，其对人们生活以及环境的危害情况也十分广泛。而对于成分以及来源不同的含油污水来说，对其进行处理的难度也各不相同。其中，含油污水中油所具有的存在形式主要有以下几种：

1、乳化油。乳化油的油滴粒径小于10μm，且其大部分都在0.1μm至2μm之间。通常在水中为乳化状态。

2、分散油。分散油通常都悬浮在水中，且其粒径都在10μm至100μm之间。

3、浮油。浮油通常都会漂浮在水面上，并形成一个薄厚适中的油层，其颗粒都较大，通常都会大于100μm。

4、溶解油。这种油粒的直径要远小于乳化油，通常都会在几纳米之间，其通常都会以份子的形态分散在水分子之间。

（二）表现。对于含油污水来说，其所具有的危害较为广泛：首先，其会对地下水资源以及饮用水的资源造成较大的污染；其次，其对于空间大气来说也会造成污染，并会间接的对人体健康造成危害；最后，其对于农作物的生产以及自然景观也都会造成很大的负面影响。而对于一个合格的电力企业而言，保护环境以及周围人群的安全也正是企业得以良好发展的重要职责与基础，这就需要我们能够加强对含油污水的处理力度。

三、电厂生产过程中含油污水处理方式

（一）化学法

1、絮凝法。对于这种方法而言，其通常和气浮法进行联合性的使用，而其通常也是我国目前对于含油污水进行处理的一种主要方式。对于这种方法来说，其所使用的絮凝法为聚氯化铝、聚硫酸铁等，且其具有效率高、用量少以及最佳pH值较宽等特点。虽然这种无机的絮凝方式对污水处理的速度较快，但是也会在处理的过程中产生数量较多的污泥。而就在近日，我国又新研发了一种更新的有机高分子凝聚剂，并以乙二胺以及二甲胺等等为主要原料。经过一定的实际应用观察，可以发现其对于含油污水来说也具有较好的除油效果，且能够良好的作为对染料废水进行处理的脱色剂。

2、 高级氧化法。对于此种方法而言，其就是将水中具有有机污染的物质防止在超临界水中，并使其能够通过氧化分解为水分子以及二氧化碳等对环境无危害的小分子化合物。而在化学的氧化方式中，超临界水氧化技术则因为其所具有的高效、快速等特点而获得了快速的发展。而部分通过其他方式不能够得到良好去除的污染物也会通过这种形式而达到可以接受的程度。

（二）隔油一混凝沉淀一重力分离一粗粒化分离技术。所谓重力分离法，就根据水同油之间所存在密度的不同而对油与水之间进行初步的分离。对于这种含油污水的处理方式来说，能够进行多次的重复利用。而为了能够使我们获得更好的除浮油效率，我们则能够使用三级隔油池。而在处理的过程中，其中的混凝方式也是更好的对污水中胶体颗粒具有的负电性进行利用，从而能够在水中引入具有不同极性的电荷从而使胶体微粒脱稳，并最终形成油水分离的作用。

而粗粒化聚集分离，则是一种使是使含油废水通过一种填有粗粒化材料的装置，其能够将水中的微细油珠逐渐聚结成交大的颗粒，之后再对其进行油水分离的工作。对于这种方法来说，其较为适合应用在对乳化油以及分散油的处理工作中。而对于粗粒化材料而言，其也具有结构简单、体积小、投资较低等特点。

（三） 沉淀法。此法采用薄层沉淀组件的聚结装置，它是一组缝隙为20—100mm的倾斜安装的薄板或是一组小直径（一般在以50ram以内）的斜管。这种装置克服了聚结过滤器每单位体积的分离表面大的缺点，它的主要优点是当薄板间隙或管径和倾斜角度选择合理时，漂浮的和沉降的微粒能自行排走而不需任何强制清理。这种装置的主要特点还有：体积小，制造简单，可以和任何沉淀设备一起布置，并安装在这些设备中。

（四）除油剂。在对电厂含油污水进行处理过程中，除油剂也是一项应用较为广泛的一种形式。对于处理含油污水中的除油剂来说，其则是通过特殊工艺进行处理以及加工所形成的、一种能够根据电厂实际性能需求以及工艺要求所制备的除油剂，比如对于废水的乳化程度以及温度等等进行处理。其除污的主要方式就是通过废水表面同除油剂间所具有的更强的亲和力以及其同水分子之间具有的排斥力，从而能够对含油污水进行油水分离以及除油，进而一次来获得较好的处理效果。所以，在对电厂含油污水实际进行处理的过程中，就应当能够根据含油污水的不同乳化程度以及温度等来选择更为适合的除油剂。而当除油剂失去效果之后，我们也可以通过焚烧的方式对其进行处理，从而在去油的同时达到保护环境的作用。

四、结束语

总的来说，在我国目前电力企业建设发展的过程中，含油污水已经成为了目前非常严重的一项排放物，需要我们能够对其引起充分的重视。在上文中，我们对于含油污水的处理方法进行了一定的研究分析，而在实际污水的处理过程中，我们也应当能够良好的联系实际，从而选择更为适合的方法做好含油污水的处理工作。

参考文献：

[1] 余菲.陈圆 火力发电厂节水措施与技术探讨 [期刊论文] -清洗世界2013（7）

[2]田锋.燃煤电厂水力输灰参数的优化选择 [期刊论文] -粉煤灰2010（6）

篇5：含油污水综合治理新方法

来源：中国论文下载中心 [ 06-03-13 11:27:00 ] 作者：马红竹 王 博 张宁 编辑：studa9ngns

论文作者：马红竹 王 博 张宁生 李天太 许永高 王永伟

摘要：对长庆油田含油污水，使用Z－10多功能药剂及相应的综合处理方法，在投药量15～20mg/l下，处理水的综合达标率≥96％，简化污水处理过程，降低了处理费用。

关键词：Z－10 多功能药剂 综合处理 污水处理

随着对工业污水危害性的认识和全球对无污染工业生产过程的重视，以及面临人类赖以生存的水资源衰竭等现状，世界各国科研工作者越来越多的致力于工业污水的治理和综合利用方面的研究，取得了很大进展。在已报道的方法中典型的有生物处理技术、光催化氧化处理技术、电催化氧化处理技术、氧化床处理技术、超临界处理技术、膜分离处理技术和目前较广泛使用的絮凝处理技术等［1,2］。但是，这些技术在不同程度上都存在一定的局限性，如颇受推崇的生物氧化法要受温度条件的制约，催化氧化法则更是需要高温甚至较高压力才能完成，设备要求苛刻，造价和处理费用较高；而普遍实用的絮凝处理技术虽然简便易实现，但是不能有效降低COD值以达到外排水的要求［3,4］。国内某油田介绍采用“四剂法”处理含油污注水的技术和方法，但该法

［5,6］不仅需要分次分过程添加絮凝剂、阻垢剂、防腐剂和杀菌剂，在操作上有诸多不便，而且处理效果无法达到预期的结果，药剂无协同效应，造成药剂的浪费和处理费用增高。

本研究采用实验室合成的Z－10多功能药剂及配套的方法，对含油污水进行综合治理，使絮凝、阻垢、防腐和杀菌过程一步完成，简化了污水处理工艺，降低了处理费用。1 Z－10药剂特性和综合处理实验 1．1实验体系

实验体系采用长庆油田脱油污水，水系和水质分析数据分别为：HCO3水系：Ca 239mg/l,Mg 120mg/l,Na 1845mg/l,K 492mg/l,Cl 265mg/l,HCO3 4268mg/l,含油量325mg/l，悬浮物400mg/l，色度280度，COD值8100mg/l，SRB（含菌量）10～10个／ml；CaCl2水系:Ca 3950mg/l,Mg 320mg/l,Na 650mg/l,K 527mg/l,Cl 215mg/l,HCO3 249mg/l,含油量408mg/l，悬浮物480mg/l，色度270度，COD值6500mg/l，SRB（含菌量）10～10个／ml。

1．2 综合处理方法和工艺

该研究以管式反应为基础，在HCO3水系或从脱水站脱出的含油污水输送管道中加入Z－10多功能药剂，然后与CaCl2水系相混，进入沉淀池富集和分离沉淀的污泥。在这一工艺中关键是多功能药剂的研制和使用，Z－10药剂除具备一般絮凝剂特点外，还具有结合Ca、Mg、Ba和Sr离子的作用，结合了这些离子后，不仅可以加速絮凝速度，而且去除污水中的成垢离子，起到了从根本上防止注水过程中的结垢问题；同时Z－10药剂中还含有防腐和杀菌组分，在组成上这些物质作为多功能药剂的必要成分，协同对含油污水进行综合处理。经净化处理的水根据处2+

2+

2+

2+

－

452+2+

+

+

--

452+

+

+

--－

2+理要求分别达到回注或回灌甚至外排水标准，设备要求简单，操作方便。具体的工艺流程如图1所示。

1．3 絮凝实验

处理过的水样经K2Cr2O7法测定COD值，并分析色度和悬浮物含量。

1．4 缓蚀实验

在40±2℃将处理过的标准试片挂于处理过的水样中48h，取出试片，洗涤干燥，测定腐蚀情况。试片为化工机械研究院生产的标准挂片，20＃碳钢，表面积20cm。

1．5 静态阻垢实验

采用EDTA法滴定处理过水样中的Ca、Mg浓度，求得阻垢率。

1．6 杀菌试验

处理过的水样用绝迹稀释法测定SRB含量，计算杀菌率。综合处理结果和讨论

2．1 Z－10加药量对处理结果的影响

综合处理前后的关键水质指标和结果如图2所示。随着Z－10多功能药剂加入量的增加，含油污水中的Ca＋Mg、HCO3、COD、含油量、悬浮物和SRB含量普遍大幅度降低，其中Z－10达15～20mg/l时，所有测定指标的去除率均达98％以上。相比之下，［Ca＋Mg］、HCO3和SRB含量的降低需要的药剂浓度较低，10mg/l的Z－10就能去除其大部分，而COD、含油量和悬浮物则要求Z－10浓度较大，以15～20mg/l较

好。2+2+-2+

2+

－

2+

2+

22．2 pH值对处理结果的影响

处理过程的酸碱度对处理效果有很大的影响，其中综合去除率和综合达标率与pH值的变化关系如图3所示。由图可知最佳综合处理的pH值范围为4～7，但是考虑到实际应用和工业设施的要求，该处理过程的实际操作pH值范围为5．5～7，经处理的水达标率在96％以上，满足油田注水的基本要求。

2．3 助凝剂对处理结果的影响

助凝剂的使用可以很好地改变絮体的大小和聚集及沉淀的速度，并且还能提高处理水的达标率。在本研究使用的阴、阳和非离子助凝剂中，经反复实验，发现阳离子助凝剂更适合综合处理体系，其用量与处理水达标率之间的变化关系如图4所示。很少量的助凝剂就能显著加速沉降过程，并且有利于水质的达标率的提高，但是，助凝剂的量很大时，水质的达标率反而降低，对水净化不利。最佳助凝剂／Z－10的质量比范围为0．05～0．2，在此范围内处理水的达标率≥96％，絮体的沉降时间在10s内，适合大量废水处理的条件要求。

在40±2℃，20＃碳钢在处理过水样中经48h跟踪测试和观察，发现缓蚀率达90％以上，证明该药剂具有较好的防腐作用。

2．4 工艺过程对处理结果的影响

污水处理是一个非常复杂的过程，涉及的影响因素较多，除药剂本身性能和加量外，还有加料次序的影响。研究中发现在使用多功能药剂处理含油污水中，最理想的方法为先在污水中添加石灰水，使体系的pH值≥8，然后加入Z－10药剂及助凝剂，使体系的pH值最终达到5．5～7．5。经这种方法处理的水，盐份少，浓缩倍数可达4～5倍，有效地改进了油田含油污水的处理。结 论

篇6：高浓度含氟含油污水治理

目前对于含氟工业废水处理方法主要以石灰法化学沉淀为主,Ca2+离子与F-离子发生沉淀反应产生CaF2而使氟离子从水中除去,此方法简单易操作,但由于CaF2的微溶性导致出水氟离子浓度不稳定。为了提高处理的效果,许多研究者探讨了CaCl2[1]、Al3+[2]、Fe3+[3,4]等多种添加剂影响。采用吸附方法进行处理的研究也比较多见,常用吸附材料包括粉煤灰[5,6,7]、粘土矿物[8,9,10]、矿渣[11,12]、土壤[13]等。采用粉煤灰-铝盐法[14]、粉煤灰-石灰法[15]等多种方法联用进行含氟废水处理也有报道,但方法大多是对低浓度含氟废水进行研究,而对于1000 mg/L以上的高浓度含氟废水的研究很少。高浓度含氟废水的处理工艺目前已有少量报道,常用方法有石灰沉淀法[16,17]、石灰+氯化钙沉淀法[18]、石灰+氯化铝+PAC法[19]等。如吴兆清[20]采用石灰-铝盐两段净化工艺,对高浓度酸性含氟废水进行处理研究。陈贻明[16]采用两段式化学法处理高浓度HF废水,前段反应单元的m(Ca2+)和m(F-)为1.5,反应时间为90 min时,后段反应单元可采用氯化铁或聚合氯化铝作为混凝剂,出水中氟离子浓度可满足国家一级排放标准。

由于石灰法简单易行,材料易得,而粉煤灰作为工业固体废物,拓宽其适用范围具有很强的实际意义。本文采用石灰-粉煤灰联合处理高浓度含氟废水,利用正交实验对石灰-粉煤灰联用工艺处理高浓度含氟废水进行了研究,并进行了工艺适用性验证,目的在于得到工艺的最佳条件,为高浓度含氟废水联合处理提供理论依据。类似研究目前尚不多见。

1 材料与方法

1.1 实验材料

石灰(Ca(OH)2),西安试剂厂生产,AR试剂。

粉煤灰采自陕西兴平化肥厂电厂。采用酸洗方法进行预处理,具体方法为:将粉煤灰在不断搅拌下用1 mol/L盐酸浸泡5 h,去除块状大颗粒及悬浮渣子,再用去离子水冲洗5次、过滤、烘干,过0.15 mm筛,备用。

含氟废水以氟化钠(AR)配制。聚丙烯酰胺(PAM)等实验所用试剂均为AR级试剂。

1.2 实验设计

采用石灰沉淀一级处理,粉煤灰吸附二级处理的联用工艺。具体处理工艺流程见图1。

1.2.1 石灰一级处理的研究

1.2.1.1 水样pH值对石灰除氟效果的影响

各取50 mL将氟离子浓度为200 mg/L的溶液的pH分别调节为3、4、5、6、7、8溶液,加入石灰0.15 g,温度15 ℃,在200 r/min下振荡30 min,加入聚丙烯酰胺(PAM)(质量分数1%)0.1 mL,沉降,过滤,测定上清液氟离子浓度,计算氟离子去除率(η)。每处理重复3次。

1.2.1.2 影响石灰对氟离子去除率不同因素适宜条件筛选

实验选择影响氟离子去除率的石灰投加量、温度、含氟离子初始浓度、反应时间、PAM、pH 6个因素进行正交实验。按正交实验设置组合条件,取50 mL设定处理氟离子初始浓度的废水,依次选择不同因素的相对应水平,研究不同因素对氟离子去除率的影响,每处理重复3次。

1.2.2 粉煤灰二级处理工艺研究

在石灰沉淀一级处理工艺中,采用1.2.1的最佳工艺条件,对1000 mg/L高浓度含氟废水处理出水中含氟离子浓度为33.10 mg/L。为保证实验设计的可行性,设定此阶段进水中氟离子浓度为50 mg/L,选择影响氟离子去除率的粉煤灰投加量、温度、吸附时间、pH 4个因素,采用正交处理L27(313)进行实验,研究不同因素对氟离子去除率的影响。每处理重复3次。

1.2.3 石灰-粉煤灰联用下处理高浓度氟离子废水

处理工艺流程如图1。取50 mL含氟浓度为1000 mg/L的废水,按1.3实验方法,在1.2.1最佳条件下,用石灰进行第一阶段处理,处理出水按1.2.2得到的最佳条件再用粉煤灰进行第二阶段处理。

1.3 实验方法

1.3.1 石灰第一阶段处理

取50 mL一定氟离子浓度模拟废水溶液,调节pH至一定值,加入一定质量的石灰,调节一定温度,在200 r/min下振荡一定时间,加入一定体积聚丙烯酰胺(PAM,质量分数1%),自然沉降,过滤。

1.3.2 粉煤灰第二阶段处理

在经过石灰第一阶段处理的50 mL废水中,调节溶液pH至一定值,加入一定质量粒径小于0.15 mm粉煤灰,在一定温度下200 r/min下振荡吸附一定时间,加入一定量PAM(质量分数1%),自然沉降,过滤。

1.4 测定方法

氟离子测定采用氟离子选择性电极直接电位法测定,标准曲线法定量。电位分析仪采用MP523-04型氟离子浓度计(上海三信仪表厂),指示电极采用氟离子选择性电极,参比电极采用饱和甘汞电极。

1.5 数据处理

氟离子去除率按下列公式计算:

$\eta (\%)=\frac{c{}_0-c}{c{}_0}\times 100$

式中:c0——废水的起始含氟浓度,mg/L

c——废水处理后出水中氟离子浓度,mg/L

2 结果与讨论

2.1 石灰一级处理的研究

2.1.1 pH值对氟离子去除率的影响

图2为pH值对氟离子去除率的影响曲线。从图2可以看出,当水样的pH值在3.0~7.0时,随着废水中pH值的升高,石灰对废水中氟离子的去除率缓慢增大,去除率均超过90%。当pH=7.0时,去除率最高,可达95%;而当pH>7.0时,石灰对氟离子去除率与水样pH为7.0时的去除率相比降低了8.5%。说明水样pH值过高不利于氟离子去除。这主要是由于随pH值的增大,废水中的OH-增多,OH-会与F-产生竞争性,导致了氟离子的去除效果不佳[21]。

2.1.2 石灰去除氟离子最佳条件的筛选

影响石灰去除氟离子不同因素正交实验数据见表3。对石灰处理氟离子正交实验中各因素五个水平下的去除率均值进行极差(R)比较,可以看出,各影响因素对石灰去除氟离子效果影响的大小顺序依次为:石灰投加量(B)>氟离子初始浓度(F)>温度(A)>絮凝剂量(D)>反应时间(C)>pH(E)。

石灰投加量对石灰除氟效果的影响最大。表3显示,石灰投加量在五个水平下的去除率均值(%)分别为:43.71(K1)、71.01(K2)、90.35(K3)、96.23(K4)、96.42(K5),石灰低投加浓度时氟离子去除率随投加量增大提高较快,当石灰投加量大于0.15 g后,氟离子去除率增大变缓,去除率基本保持不变。表3虽然显示石灰投加量的第5个水平对含氟废水去除率最高,但总体看水平4的去除率与水平5差异不大,从费效比角度考虑,选取石灰的第四个水平(B4)为投加剂量,即石灰投加量0.15 g。

氟离子浓度因素影响低于石灰投加量的影响,表3显示,随着氟离子浓度的增加,废水中残余氟离子去除率逐渐下降,氟离子浓度处理的第1个水平(F1,200 mg/L)氟去除率最高,为最佳水平。这是因为石灰处理中投加的Ca2+量一定,氟离子起始浓度越低,钙离子过量程度越大,根据同离子效应,F-残余浓度就越低,除氟率就越高。随原水含F-增加,钙离子过量程度降低,F-的去除率也随之降低。

注:(1)K1~K5分别为该水平下考核指标的平均值,R为最大与最小的差值; (2)限于篇幅,表中仅给出了去除率最大和最小的处理。

类似分析表明,温度、反应时间、PAM添加量、pH值对石灰除氟效果影响程度不同,5个水平下的除氟率均值最终显示温度、反应时间、PAM添加量、pH值的最佳水平分别为A1、C1、D4及E1。PAM本身不具有除氟作用,其主要作用是通过吸附架桥作用,促使CaF2絮凝沉淀,以达到提高沉降速度及沉降性能的目的,强化除氟的效果。实验数据发现PAM添加量0.1 mL与0.2 mL对氟离子去除影响相差不大,从实际生产成本上考虑,选择最佳絮凝剂添加量为0.1 mL;pH值的第1个水平(pH=4)对含氟废水去除率最高。这一结果与单因素实验差异较大,这是由于一方面pH值对废水中氟离子的去除率影响最小,另一方面其他主要影响因素(如石灰投加量、温度等)与pH单因素实验并不一致,此外也与正交实验中各因素间可能存在交互作用有关。由于pH值对石灰除氟效果作用最小,同时考虑废水pH值趋于中性,从提高费效比角度考虑,结合单因素实验的结果,选取pH=7.0为处理pH。

综上所述,正交实验在实验组合范围内对含氟废水去除率的最优组合为A1B4C1D2E5F1,即:温度为10 ℃、石灰投加量0.15 g、反应时间为30 min、PAM(浓度1%)加入量为0.1 mL、pH为7.0、氟离子初始浓度为200 mg/L,石灰对含氟废水处理效果最佳。

2.1.3 不同浓度梯度氟离子去除率曲线

为了验证上述最优条件的合理性,采用上述正交实验得到的最佳条件对氟离子浓度为200,350,500,800,1000 mg/L的氟离子废水进行处理,结果见图3。结果显示,当氟离子浓度分别为200,350,500,800,1000 mg/L时,采用最佳条件处理的除氟率分别为95.2%,97.2%,97.9%,98.00%,96.7%。对于1000 mg/L的含氟废水,处理率也能达到96.7%,证实该工艺对于废水含氟量适应范围较宽,含200~1000 mg/L氟离子废水同样具有较好的效果。图3结果同时显示,对于小于200 mg/L含氟废水可以将其处理达到国家排放标准,而高于200 mg/L含氟废水通过一级石灰处理尚不能处理达标,还需要进一步深化处理。

2.2 粉煤灰二级处理

2.2.1 粉煤灰二级处理最佳条件的筛选

表4为粉煤灰处理石灰一级处理出水(50 mg/L)的四因素三水平带交互正交实验的结果。结果显示,温度、粉煤灰的添加量、吸附时间、pH 4个因素在3个水平下的去除率均值极差(R)分别为12.48、4.93、3.05、0.62,说明粉煤灰处理体系中各因素对含氟废水中氟离子去除率的影响吸附温度(A)>粉煤灰的添加量(B)>吸附时间(C)>pH(D)。

对影响因素进行考察,以影响最大的温度为例,表4可见,吸附温度(A)在三个水平下的去除率(%)分别为:74.41(K1)、82.15(K2)、86.89(K3),温度的第三个水平(A3)对氟离子去除率最高,为最佳水平。类似分析可知,粉煤灰的添加量、吸附时间、pH的最佳条件分别为B3、C3、D3,

即不考虑交互作用条件下,粉煤灰处理氟离子最好的实验条件组合为A3B3C3D3。

注:(1)K1~K3分别为该水平下考核指标的平均值,R为最大与最小的差值;(2)限于篇幅,表中仅给出了去除率最大和最小的处理。

该结果显示,粉煤灰对氟离子吸附在高温、大添加量、较长吸附时间和中性条件下具有最好的结果,这主要是与粉煤灰吸附氟离子的机理相关。粉煤灰对氟离子的吸附物理吸附和化学吸附共存[6],物理吸附取决于粉煤灰的多孔性及其较大的比表面积,通过分子间作用力与氟离子产生作用;而化学吸附一方面是其表面具有大量的Si-O-Si键、Al-O-Al键对氟离子的键和作用,另一方面,以强酸处理后粉煤灰表面以正电荷为主[6,7],阴离子F-可与粉煤灰中次生的带正电荷的硅酸铝、硅酸钙、硅酸铁之间形成离子交换或离子对的吸附。由于吸附过程中物理吸附作用热效应较小,而化学吸附热效应较大,因此高温下氟离子在粉煤灰表面的吸附要优于低温下。粉煤灰投加量越大,吸附的活性点位数量越多,而吸附时间越长越有利于吸附平衡的达到,溶液呈中性,使得氟离子主要以游离阴离子形式存在,对于次生正电荷的电性引力吸附具有良好的促进作用,因而上述条件也就越有利于氟离子吸附量的提高。

考察4个因素间交互作用,表4各组合的极差(R)显示,温度×添加量×时间组合以及温度×添加量×pH组合对氟离子去除率的影响较大,通过比较组合因素水平间的去除率得到正交实验的最佳组合为A3B2C3D2,即:温度为35 ℃、粉煤灰加入量6.0 g、吸附时间为90 min、pH为5.5,粉煤灰对含氟废水处理效果最佳。在此组合下,氟离子去除率为88.46%。

2.2.2 石灰-粉煤灰二级处理工艺效果

取氟离子浓度为1000 mg/L的水样50 mL,溶液pH调节为7.0,加入0.15 g石灰,添加PAM 0.1 mL,在10℃下恒温振荡(200 r/min)30 min后,过滤,再调节50 mL经石灰处理后的水样的pH为5.0,向水样中投加6.0 g粉煤灰,在35 ℃下恒温振荡吸附(200 r/min)90 min,过滤,水样中残余氟离子浓度为4 mg/L,实验取得了良好的结果,出水满足国家工业废水一级排放标准(GB8978-1996)要求。

2.3 石灰-粉煤灰二级处理的适用性

石灰处理含氟废水已有许多报道,其机理主要是通过石灰提供足量的钙离子,利用钙离子与氟离子生成CaF2沉淀以除去氟离子。粉煤灰对氟离子去除主要是通过物理吸附和化学吸附共存进行的[6]。两种处理方法各有特点,石灰法价格便宜,对含氟废水的适用性较广,能够承受较大浓度范围废水的变化,但由于CaF2微溶的特性,因此终端出水的氟离子含量比较高,单纯以Ca(OH)2除氟效果并不能令人满意,因此常常通过添加CaCl2[1]、Al3+[2,19]、铁盐[3,4]等方法加强Ca2+沉淀的效果。粉煤灰法作为一种工业固体废物用于含氟废水处理可以较大程度上拓展粉煤灰的用途[7],同时吸附氟离子饱和的粉煤灰在适当处理后依然可以用于制备其他诸如砖、水泥、铺路材料等产品,因此具有较好的应用前景,但粉煤灰由于吸附能力的限制,对于低浓度含氟废水具有较好的效果,而不适宜处理高浓度含氟废水。采用石灰-粉煤灰二级处理高浓度废水,一方面石灰法一级处理对含氟废水浓度的适用性较广,通过沉淀可以较大程度的降低氟离子的出水浓度,使得出水满足粉煤灰处理的条件,同时石灰中OH-对于工业废水中共存重金属元素也具有共沉淀作用,可以同步降低出水中的重金属危害;另一方面采用粉煤灰进行含氟废水的二级处理,可以弥补石灰法出水含氟量相对较高缺点,同时粉煤灰的吸附性还可以同时降低废水中其他共存离子的浓度,其过滤作用可以进一步的降低出水中的固形物,因此石灰-粉煤灰二级处理通过二者相互配合,能够在高效和低成本的前提下,得到令人满意的结果,具有较大的发展前景和应用价值。

3 结 论

(1)采用L25(56)正交实验确定石灰一级处理的最佳条件为温度为10 ℃、石灰添加量0.15 g、吸附时间为30 min、PAM(浓度1%)加入量为0.1 mL、pH为7.0,该条件对200~1000 mg/L浓度范围的含氟废水具有较好的适用性;采用L27(313)正交实验确定粉煤灰二级处理的最佳条件为温度为35 ℃、粉煤灰加入量6.0 g、吸附时间为90 min、pH为5.5;

(2)采用石灰-粉煤灰二级处理1000 mg/L含氟废水,出水氟离子浓度为4 mg/L,满足国家工业废水一级排放标准(GB8978-1996)要求;

篇7：城市低浓度污水处理工艺研究

关键词：城市；低浓度污水；处理工艺；研究

城市低浓度污水，主要来自于两方面，一是居民的生活污水；二是工业废水，其属于有机污水，因为其浓度过低，磷含量不高，因此微生物在其中并不能长期的存活，因为在对污水进行除磷处理时，困难比较大，因此如何对低浓度的污水进行高效的除磷一直是重点解决的问题，因为城市污水的排放量越来越大，对这一问题的研究也就越来越紧迫，已经城市发展的重点的解决问题。

一、序批式活性污泥工艺

污水处理问题一直困扰着城市发展，因为城市污水主要是来自居民的生活污水，因此浓度相对相对低，针对这种低浓度的污水，其处理工艺非常多，序批式活性污泥工艺就是其中一种。该种工艺在城市污水处理中，应用范围比较广，学者对其研究也程度比较深入，因此该污水处理工艺相比较而言，更加成熟。序批式活性污泥工艺流程相对比较简单，将污水集中在一个反应池中，利用生化反应，完成沉淀、排水等一系列任务，即可达到污水处理效果。这种工艺运行成本不高，而且能够将污水中存在着比较高的氮、磷等元素的消除，而且这种工艺其耐冲击的能力非常强。但是传统的序批式活性污泥工艺 存在比较问题，常见的问题就是水力时间停留比较长，需求人员进行精准的管理，否则将会影响除磷效果，此外还有可能会出现污泥膨胀的情况。所以需要对传统的工艺进行改进，一般情况下，污水处理人员都是将生化以及物化两种方法进行有机结合，以此提高其处理污水的能力。此外，处理人员往序批式活性污泥工艺反应器中，添加一定量的混凝剂，这种方法也能够提高污水处理能力，经过研究表明，将选取新型混合剂其含量达到40mg·L-1，之后再经过曝气2小时之后，将其放入到序批式活性污泥工艺反应器中，其处理效果达到最佳，达到了93%。而且使用混合剂也能够让水利停留时间有效的缩短，能够有效的避免污泥膨胀。如果将粉末活性碳，其含量也为40mg·L-1，将其放进序批式活性污泥工艺反应器中，经过研究发现，这种方式效果更佳，其除污效果接近97%，而之所以会出如此高的处理能力，主要是因为序批式活性污泥工艺反应器中存在着大量的微生物，而这些微生物会在活性炭中会产生薄膜，该膜既有非常高的除磷效率，促进污泥沉降。但是微生物的种类不同，其产生的膜的处理效果也不相同，需要进一步进行深入的研究。

二、生物膜法

这种处理工艺也是处理城市污水普遍使用的一种方法，生物膜法对水质水量都有一定的适应性，即使水质水量发生了变化，也不会产生了太大的影响，此外，该种工艺污泥沉降性比较好，通常应用在固体以及液体的分离中。但是这种处理方法也有一定的缺陷，因为生物膜法主要是利用自然来完成净化，所以如果生物量不足，其处理效果则不能保证，但是因其成本比较多，因此被广泛的应用在规模不大的处理厂中。

为顺应当今时代的要求，低成本的生物膜法技术吸引了研究者的眼光。他们利用透水混凝土生物膜来处理城市污水，这种生物膜是由混凝土原材料和活性材料ATV—C按一定比例组成的固体膜片，上面有预留的透水孔，其构造成本很低。经过试验研究，在进水流量为1.1～1.25L·min～，回流量为4.5～6L/min，停留时间为1.5h，BOD负荷为850g/（d·Ill）的条件下，对CODcr、NHs-N、BOD的去除率分别达到了76.0%、54.1%和94.9%，但这种生物膜对TP的去除效果不明显，需要再进行深入研究。

三、A2/O工艺处理低浓度污水

A2/O生物脱氮工艺是将传统的活性污泥、生物硝化工艺结合起来，取长补短，更有效的去除水中的有机物。A2/0工艺的内在固有缺欠就是硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有机负荷、泥龄以及碳源需求上存在着矛盾和竞争，很难在同一系统中同时获得氮、磷的高效去除，阻碍着生物除磷脱氮技术的应用。西朗污水处理厂对传统A2/0工艺和UCTI艺进行改进，综合了它们的优点，使得这个改良的工艺具有脱氮除磷效果更好的优势。改良A2/0工艺是在厌氧池、缺氧池和好氧池前增设了一个预缺氧池，这样就保证了聚磷菌在厌氧段内的释放磷的能力及好氧段内的吸磷能力，加强了除磷的效果。由预缺氧池接收沉淀池回流的污泥，从好氧池回流的混合液进入缺氧池，这种分开回流的模式减少了进入厌氧池内的硝酸盐，提高了脱氮的效率。经监测，

发污水厂对BOD、COD、氨氮、TN、TP的去除率分别达到了93.5%、84.7%、96.9%、61.5%、78.9%。在/0工艺中，污泥龄对CO1）、TN、氨氮等的去除不产生大的影响，但它是影响除磷的一个重要因素。经研究发现，当污泥龄为l2d时，A2/0工艺的综合处理效果最好。而将AOA工艺与生物接触氧化法组合起来形成一套一级强化生物絮凝吸附的高效、低耗新型系统后经过试验发现，两者之间最大程度地利用了生物絮凝阶段的高负荷及接触生物膜过滤的低负荷，将各自优势更好地发挥出来，并增加抗冲击负荷的能力。研究表明，在进水体积流量为1.Om～·d～、吸附池F/M为2.8kgCOD·kg一1MLSS·d～、水力停留时间为1.5h时，这个组合系统的效率最高，对SS、COD、NH-N、TN、TP的去除率分别达到了84.12%、86.37%、74.18%、75.23%、42.68%。

四、膨胀颗粒污泥床反应器（EGSB）与SBR的组合工艺

EGSB反应器是对常规的高效厌氧反应器UASB进行改善后制造出来的污水处理反应器，它以增大流速和加快出水循环来更有效地利用反应器空间，具有更高的运行效率。和纯粹EGSB和SBR工艺相比，EGSB—SBR组合工艺对COD，TP，TN等的去除更为彻底，其出水指标可以达到城镇污水处理厂污染物排放标准的一级标准。污水先通过调节池之后再通过EGSB反应器，最后通过SBR反应器，这样能有效弥补这两种工艺的缺陷，对有机物的去除，硝化和反硝化进行合理安排。经过试验研究，当HRT为3h，COD容积负荷为3.5kg·Ill一·d～，EGSB反应器的上升流速为6.5～7m·h-1时，COD的去除率最高，达到95%。接着用SBR反应器对EGSB反应器的出水作进一步处理，以除去污水中尚未达标的氮和磷。当选用污泥龄为20～30d的污泥时，SBR反应器的除磷效果最好，能达到90%以上；当厌氧阶段的DO质量浓度控制在0.2mg·L以下时，SBR反应器就能取得很好的脱氮效果，脱氮率达到了90%以上。

在厌氧条件下，污水中氨与硝酸盐的消失是同时发生的，表现为5NH4++3N03-一4N2+gH2+2H△G=一297kJ/MOL（Nit）即该反应可以自发进行，这使得这个组合工艺的脱氮效率非常理想。而在6℃～15℃的范围内，EGSB—SBR组合工艺对TP的去除率能达N88.6%。

五、结语

综上所述，可知对城市低浓度污水处理工艺进行研究十分必要，因为这是制约城市发展的重大问题，因为低浓度的污水碳源不足，因此其脱氮除磷的效果无法保证，但是因为污水处理工艺技术越来越发达，有很多处理工艺能够解决这一问题，但是因为成本等问题，还有很多工艺，该处于实验研究阶段。

参考文献：

[1] 苏伟健，罗建中，陈玉成.粉末活性炭-SBR工艺处理城市生活污水研究[J].水处理技术.2010（05）

[2] 王荣昌，童浩，郅玉声.MBR和BAF用于城市污水深度处理的工艺特性比较[J].水处理技术.2010（04）

[3] 吕志伟，杨阳，马立.EGSB-SBR组合工艺对城市生活污水处理的试验研究[J].水处理技术.2010（04）

篇8：高浓度含氟含油污水治理

一、含油废水处理工艺规模设计和进出水水质

1. 废水处理工艺设计规模

在废水处理工艺设计中, 我们应切合实际确定污水的进水水质;优化工艺设计参数;对污水的水质特性、污染物构成进行详细调查和测定, 作出合理的分析预测。本工程设计规模为204m3/h, 若水质构成复杂和特殊时, 应进行污水处理工艺的动态试验。

2. 设计污水来源和水质

对于含油污水, 应对各装置排出的含油污水和厂区生活污水进行水质测试试验, 对比含油量的高低。因此, 污水处理应根据处理规模、水质特性、受纳水体的环境功能及当地的实际情况和要求, 经全面技术经济比较后优选确定。如果污水含油量较高, COD及其他污染物浓度不高, 水中阴、阳离子的组成与新鲜水相似。则经过除油及生化处理后出水就可以达到污水回用指标。

3. 设计出水水质

污水设计出水水质标准根据《中国石油化工集团公司暨股份公司工业水管理制度中推荐回用作循环冷却系统补充水的水质标准》中的指标确定, 同时煤液化项目要求污水处理后大部分回用于循环水补充水, 若其污水含油过多, 则危害严重。在石油开采、石油炼制、石油化工、油品贮运、油轮事故、轮船航运、车辆清洗、机械制造、食品加工等过程中均会产生含油污水, 对人体健康、环境保护和生态平衡构成了极大的危害。

二、含油污水处理工艺研究

1. 含油污水处理工艺流程

若含油污水各项污染物数值均不高, 则必须保证经处理后能够达到污水回用于循环水的指标。根据现在炼油厂污水处理场的运行数据看, 如果采用一级生物处理, 正常情况下其中出水COD值可能降到80mg/L左右, 再经混凝沉淀及过滤处理后, 可以满足回用要求;如果水质波动, 则其出水COD值可能达到100mg/L以上, 对这样的水也就很难回用。本次设计中利用高浓度污水BAF生化池的处理余量作为含油污水的二级生化处理, 可以保证出水水质更加稳定。

2. 含油废水处理工艺概述

含油污水包括含油污水和生活污水, 含油污水经过机械格栅后自流进入含油污水吸水池, 用潜水泵提压后进入5000m3含油污水调节罐, 以保证后续处理水量和水质的稳定, 进而防止产生大的冲击, 含油污水调节罐出口增加调节阀, 以保证生化系统进水的稳定。调节罐内设有隔油池, 对含油污水进行初步隔油, 调节罐出水自流至调节池。考虑到冬季气温比较低, 为了保证达到除油的效果, 在调节池设置气浮机, 增加含油废水的温度, 当液体流过时, 油滴被波纹板迅速捕获, 聚集在波纹板上, 并与水分离。本工程处理的污水为典型的含油污水, 其BOD/COD值在0.5以上, 因此拟采用A/O生物接触氧化工艺, 该工艺操作简单, 运转费用低, 处理效果好, 运行稳定。是目前较为成熟的化工污水处理工艺, 能有效地确保含油污水达标回用。

3. 含油废水处理技术

对于含油废水处理技术主要包括机械分离法、气浮法、絮凝沉淀法、吸附法、生化法等;对于这些处理方法都有其自身的优势。机械分离法很多时候都是运用在污水初级处理, 主要是在机械设备中利用油与水的密度差进行分离, 取决于油与水的密度差、油珠颗粒的大小、流动状态及流体的粘度, 在污水处理工艺中常用的设备有隔油池;气浮法的原理就是让水中产生大量的微气泡, 形成水、气和污染物的混合体, 在界面张力、气泡浮力和静水压力的共同作用下, 让油上升到水面上, 从而使水油分离;在废水处理中絮凝沉淀法应用最广泛、成本最低, 此方法是在废水中加入一定量的絮凝剂, 使其进行物理化学反应, 达到水体净化的目的;吸附法处理是利用多孔性固体相物质分离水中污染物的水处理过程。吸附剂一般分为炭质吸附剂、无机吸附剂和有机吸附剂;生化法是利用微生物清洁污水, 它们以水体中的有机污染物作为自己的营养食料, 通过吸附、吸收、氧化、分解等过程, 把有机物变成简单的无机物, 既满足了微生物本身繁殖和生命活动的需要, 又净化了污水。

结束语

含油污水的处理方法虽然较多, 但各种方法都有其局限性, 在实际应用中通常是几种方法联合分级使用。通过采用多级处理工艺, 能够综合废水成分、油分子的存在形式、回收利用的深度以及排放方式等诸因素的影响, 使得废水处理达到满意的效果。随着水资源的短缺和污染的加剧, 应更加重视清洁生产, 从源头减少污染和废水产生后的处理回用等问题。我们相信, 在不久的将来一定会研制出更多新工艺, 使含油污水处理变得更加经济有效。

参考文献

[1]杨艳.煤制油低浓度含油废水处理工艺研究[J].内蒙古科技大学, 2011 (7) .

[2]游建军.煤制油含油污水处理工艺简介[J].城市建设研究, 2012 (7) .

篇9：含油污水的处理方法概述

1 含油污水的来源

含油污水来源很多, 主要有金属工业、石油工业、食品加工、餐饮业、轻工、化工等行业。油类物质在污水中通常以下几种状态存在:

1.1 悬浮油, 在两个小时以内能浮于表面的油珠, 在污水中分散的粒径大于100μm, 易于从污水中分离出来。

在石油污水中, 总含油量可达60~80%。

1.2 分散油。在两个小时内难于浮上水面的油珠, 粒径一般介于10~100μm之间, 悬浮于水中。

1.3 乳化油, 油滴粒径小于10μm, 在污水中分散的粒径很小, 能稳定地分散于水中, 呈乳化状态, 不易从污水中分离出来。

乳化油在水中的溶解度约为5~10mg/L。

1.4 溶解油, 油以化学方式溶解于水中, 油粒直径在0.

1μm以下, 甚至可小到几纳米, 极难分离。这类溶解油很难用常规的方法从含油污水中分离出来。

2 含油污水的危害

含油污水一般都具有COD、BOD值高, 有一定的色度和气味, 易燃, 易氧化分解, 难溶于水的特点。其中所含的油类物质包括天然石油、石油产品、焦油及其分馏物, 以及食用动植物油和脂肪类。石油及加工制品是多组分烃类 (链烃和芳烃) 有机混合物, 动植物油脂是多组分烃基脂肪酸类有机混合物。从对水体的污染来说, 主要是石油和焦油。污水的含油量及其特征, 随工业种类不同而异, 同一种工业也因生产工艺流程、设备和工作条件等不同而相差较大。污水中所含油类, 除重焦油的比重可达1.1以上外, 其余的比重都小于1。水体被油类污染后, 其感官状态发生变化, 影响水资源的使用价值, 危害水产资源和人类健康。

2.1 恶化水质、危害水产资源。

悬浮油极易扩散成油膜, 油膜覆盖在水表面。1mg石油氧化时越需要3~4mg氧, 使水体缺氧, 导致水生生物缺氧窒息而死亡。油类对海洋的污染造成十分严重的后果, 近50年内超过1000种海生生物灭绝。近20年来, 海洋生物更是减少40%。

2.2 对人体的危害。

含油污水中存在着多种有毒物质, 如苯并芘、苯并蒽及其它多环芳烃。这些物质被水生生物摄取、吸收、富集, 造成水生生物畸变。分散在水体中的油珠还会被水生生物粘附或吸附。这些物质可以通过食物链进入人体, 危害人体健康。

2.3 污染大气。

浮在水表面的油膜, 表面积极大, 在多种自然因素作用下, 其中部分组分和分解产物挥发进入大气, 污染水体上空和周围的大气环境。由于大气扩散和风力的作用, 会使污染范围不断扩大。

2.4 影响农作物生长。

用含油污水灌溉农田, 会使土壤优质化, 影响作物对养分的吸收, 造成农作物减产或死亡。其中一些有毒物质也可能被作物吸收、残留或者富集在植物体内, 最终危害人体健康。

3 含油污水的处理方法

不同工业部门排出的污水所含油类物质的浓度差异很大。如炼油过程中产生的污水, 含油量约为150~1000mg/L, 焦化厂废水中焦油含量约为500~800 mg/L, 煤气发生站排出的废水中的焦油含量可达2000~3000 mg/L。因此, 含油污水的治理在工艺上也有所不同。

自20世纪80年代以来, 在石化污水治理方面, 较为普遍采用二级生物治理, 即传统的活性污泥法[1]。目前, 国内油田含油污水的处理一般采用“隔油/除油-混凝沉淀/气浮-过滤”工艺, 辅以阻垢、缓蚀、杀菌、膜处理等技术。物化处理后, 含油污水的含油量大幅度下降, 但COD仍然较高, 近一步的生化处理后方可达标排放[2]。

随着对工业污水危害性的认识和全球对无污染工业生产过程的重视, 以及面临人类赖以生存的水资源衰竭等现状, 世界各国科研工作者越来越多的致力于工业污水的治理和综合利用方面的研究, 取得了很大进展, 各种新技术更是层出不穷。在已有的报道中典型的方法有膜分离处理技术、光催化氧化处理技术、超临界处理技术、生物处理技术等[3]。

3.1 膜分离技术。

膜分离是一项新兴的高科技技术, 它具有使分离过程在常温下进行、不发生相变化、能耗低, 适用范围广等优点。常用的膜分离技术有微滤、超滤、纳滤和反渗透[4]。近年来发展起来的新型膜分离技术, 已在多种物质的分离、浓缩和净化等领域得到应用。当前的研究和实践表明, 它在油水分离领域也逐渐显示出极大的发展潜力[5]。

3.2 光催化氧化技术。

光催化氧化具有在常温常压下使多种难降解有机化合物降解为二氧化碳和水, 不会造成二次污染的突出优点, 越来越受到人们的重视[6]。

3.3 超临界水氧化技术。

超临界水氧化技术是近年来迅速发展起来的一种处理含油污水的高新技术。有关这一技术的研究在国外已广泛开展, 已有的研究表明, 超临界水氧化是一种快速、高效去除污水中有毒、有害有机物的方法[7]。但是高压反应器会存在严重的腐蚀问题, 这是该技术工业化需要解决的主要障碍之一。

3.4 生物氧化技术。

近年来, 随着污水处理技术的发展, 生物氧化技术也在很大程度上得到了发展。该法具有处理效率高、极少产生二次污染、出水水质好、运行与操作管理方便且费用较低等优点, 在污水处理中得到了日益广泛的应用。

3.5 高级氧化技术。

高级氧化技术具有氧化能力强、选择性小、反应速度快、反应彻底等优点。芬顿试剂具有非常高的氧化能力, 在亚铁离子的催化作用下, H2O2的分解活化能低, 能够分解产生烃基自由基, 它具有非常高的氧化电极电位, 具有很强的氧化性能[8]。

4 结论

含油污水的处理技术有很多, 但是这些技术在不同程度上都存在一定的局限性, 限制了它们在工业化推广和应用。虽然有局限性, 这些技术也正在科研和实践应用中得到不断的发展和完善。从长远考虑, 在开发新技术的同时, 还应把现有的技术联合起来, 规避局限性, 使含油污水的处理达到回用或排放标准。

摘要：我国目前所面临的严峻的环境问题——大量含油污水产生并污染环境。针对含油污水这一环境现状, 阐述了含油污水的来源、危害以及各种处理工艺, 提出较为有效、可行的新技术。

关键词：含油污水,氧化技术,危害,处理方法

参考文献

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[2]李源, 雷中方, 来松清.油田采出水的高温水解-好氧处理工艺研究[J].2003, 23 (7) 2:2-25.

[3]朱权云.工业废水中有机污染物处理技术开发动向[J].石油与天然气化工, 1993, 22 (2) 1:25.

[4]徐根良, 曾静, 翁建庆.含油废水处理技术综述[J].水处理技术1, 991, 17 (1) 1:.

[5]李海波, 胡筱敏, 罗茜.含油废水的膜处理技术[J].过滤与分离2, 000, 10 (4) 1:0-14.

[6]王兰娟, 张才菁.含乳化油的超滤膜分离模型[J].石油大学学报1, 998, 23 (3) 7:9-81.

[7]Haffman M.Environmental Application of Semiconductor Photo-catalysis.Chem.Rev.1991, 95 (1) :59-96.

[8]DING Z Y, AKI S NV K, ABRAHAM M A.Catalytic SupercriticalWater Oxidation:Phenol Conversion and Product Selectivity[J].Envi-ronmental Science and Technology, 1995, 29 (11) :2748.