含油清洗废水联合处理工艺研究

2022-09-10

一、前言

一直以来, 科研界对含油废水的处理工艺的研究都从未止步, 近年来, 各种联合处理废水工艺被广泛的使用, 经过验证, 有几种含油废水联合处理工作是较为科学和有效的。本文将着重分析这几种含油废水联合处理工艺。

二、油库含油废水特征

油库含油废水出现的环节主要在矿物油贮运的过程中, 这些含油废水主要包括了油船压仓水、油罐沉积水以及清洗水。值得一提的是, 这些含油污水不仅含油石油类的物质, 由于经过了加工和各种附加环节, 使得废水中含油其他的各种化学物质, 以及多种的盐类和气体, 在采油环节, 其中还会渗入很多的悬浮固体, 导致其中出现了各种的有机物, 容易促使微生物的快速繁殖生长。因为油藏地质基础、开采技术等基本的条件不一样, 含油废水中包含的污染物和种类都是不一样的, 不过, 在总体上, 含油废水化学需氧量高, 它是性质复杂, 含油各种杂质的特别的工业废水。如果含油废水没有经过处理就排到了河流湖泊或者海洋中, 就会直接影响水体生态环境, 对人们的渔业养殖造成不利影响。

油类在废水中主要有以下3种状态:

1.悬浮状态, 这种状态中的油珠粒径是较大的, 这种状态下, 含油废水中的油类成本在隔油池中就可以被分离出来, 因为其和水的比重差距比较大, 故分离的非常彻底。一般来说, 在石油废水中, 这种状态的废水比例拥有70%以上。

2.乳化状态, 这种状态油珠粒径大约是015%~25μm, 如果单单采用沉淀法, 几乎不能够将其从废水中有效分离, 因此, 必须要使用气浮法, 或者混凝沉淀法来进行分离。

3.溶解状态, 这种状态下, 油类物质在溶解度非常小, 大约只能够达到几mg/L。因为汽油、柴油等物质和水接触后, 会出现各种苯类、醇类、脂类物质, 所以, 含油废水的性质非常的复杂。含油废水的ρ (BOD5/CODCr) 值大约在0.1~0.3之间, 和普通的可生化污水相比较, 这些高含油废水的处理工作主要针对废水中的油类、悬浮物以及有机污染物。其中处理的方法主要有主要三种:物理处理法、物理化学处理法以及生物处理法。这些处理技术都有自身的好处和坏处, 所以, 必须要按照废水的水质情况来选择合适的处理工作。物化方法一般包括了隔油、混凝沉降、气浮、过滤、吸附、氧化、膜处理、超声波、旋流分离等技术。

三、联合处理方工艺

含油废水处理方法非常多, 每一种处理工艺都有它自身的适用限定范围, 因此, 必须要按照废水的具体情况和处理环境来选择处理工艺。因为含油废水的性质非常复杂, 所以, 如果单单使用一种处理工艺, 是很难完全将含油废水处理到符合国家的排放标准。所以, 要将含油废展开多次的处理。通过不同级别的处理方法, 令含油废水的成分彻底改变, 变换油的存在状态, 让含油废水可以达到国家的排放标准。

1.电化学绿色处理技术

电化学绿色处理技术的主要步骤是:油站来水→电阻垢器→电絮凝器→气液多相泵气浮器→双滤料滤罐→油分浓度在线检测→电杀菌器→注水站回注。该方法在使用的过程中, 首先通过电化学的原理, 让废水中出现电活性絮凝剂;然后, 依靠电泳方法来破乳;接着, 配合使用高压电场的方法来杀菌, 采用电化学方法来产生氧气、氯气, 从而实现杀菌的目的;同时, 由于高压电场可以有效的改变水的物理性质, 因此, 可以完全达到阻垢的目的;电化学氧化-还原法可以实现缓蚀的效果, 电化学方法原位产生的氢气、氧气、氯气等可以让油类物质自动的浮上水面, 从而实现分离。采用电化学绿色处理技术之后, 含油废水的排放完全符合国家的排放标准。

2. 絮凝沉降-Na Cl O/活性炭氧化-吸附法

使用絮凝沉降-Na Cl O/活性炭氧化-吸附法的主要工艺流程为:先把含油废水进行有效絮凝沉降, 从而起调节含油废水p H值的效果, 接着, 在含油废水中加入Na Cl O, Na Cl O遇到水后会直接出现次氯酸和次氯酸根离子。依靠次氯酸的超高氧化性能, 令次氯酸钠的水解反应迅速进行, 达到完全反应的目标。在含油废水中放入活性炭后, 由于活性炭内部有铁、镍物质, 经过溶解后, 会形成亚铁离子、镍离子, 这些离子可以对次氯酸钠起到催化效果, 使得次氯酸钠出现活性很好的的原子氧[O], 其中, 次氯酸和原子氧[O]可以将油废水里面的有机物进行干扰, 从而破坏它们的组织结构。活性炭可以直接吸附石油废水中的石油类物质、羟基、氨基、羰基等等的有机污染物, 而铁、镍具有很好的催化氧化效果, 能大大削弱有机物分解的活化性能。经过了Na Cl O/活性炭氧化作用之后, 再使用吸附剂来吸附含油废水中的不良物质, 进而有效的减少废水的COD, 使得含油废水达到国家排放标准。

3.两级气浮与固定化曝气生物滤池 (BAF) 联合处理工艺

两级气浮与固定化曝气生物滤池 (BAF) 联合处理方法的主要流程是:来水→调节罐→平流斜板隔油池→一级涡凹气浮→二级溶气气浮→A/O生化池→沉淀池→曝气生物滤池→监控池→回用水处理站或排放。

这种联合处理工艺处理污染物后可以达到的效果是:COD为93.3%、氨氮为73.3%、硫化物为97.7%、石油类为99.3%。经过处理后的水质比较稳定, 处理排出后的污水的各项指标都完全满足《污水综合排放标准》GB8978-1996中第二类污染物可以允许排放的最高级别浓度一级标准。

四、含油清洗废水的新技术

1.超声波法

超声波专门指频率高于20000Hz的声波。目前, 对于超声波化学转化的根本原理, 专家学者还尚不清楚, 不过, 针对超声波, 已经研究出了众多的反应机理, 其中最为重要的有三种, 分别是:热分解、羟基自由基氧化、等离子化学。

热分解的过程主要存在于空化泡中, 这种分解可以将一些比较难以溶解的有机物气化, 从而有效的打碎一些复杂的化学键。同时, 在空化泡中, 会出现一种活性很高的H·和OH·自由基, 这些物质能够充分的氧化水中的有机物。此外, 超声波吸收了一定的能量过后, 就可以在气泡中产生等离子体。

将超声波应用到含油废水处理中, 最有效的莫过于它可以破乳。将超声波和破乳剂一起使用后, 可以有效的起到破乳的效果。同时, 使用超声波的优势还在于它可以大大提高破乳的效果, 减少破乳剂的使用量, 减低费用支出。不过, 这种技术还有待于进一步的开发和研究。

2. 电磁法

电磁法的种类众多, 其中, 比较常见的几种电磁法有:磁处理法、微波超声波处理法高频电磁场法、高压静电处理法等等。使用电磁法来进行水处理, 可以有很多优点, 比如, 能够有效的絮凝和吸附各种水体的杂质;可以起到很好的防止腐蚀的效果;可以有很好的杀菌、消毒、净化的效果。

使用电磁水处理方法可以有很多的优势, 首先, 它可以大大降低费用, 因为能够减少对处理药剂的需求;其次, 电磁水处理方法还可以避免处理过程中出现各种的有害物质, 如氯化产物;再者, 电磁水处理方法还具有操作简单, 容易进行的优势, 不仅不需要消耗太多的电能, 还能够提高处理效果。这种方法也存在一些缺点, 比如, 技术还不够稳定和成熟等。