含油废水处理方法及工艺流程.docx

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1、含油废水处理方法及工艺流程油类物质在废水中通常以三种状态存在(1)浮上油，油滴粒径大于100m ,易于从废水中分离出来。油 品在废水中分散的颗粒较大，粒径大于100微米，易于从废水 中分离出来。在石油污水中，这种油占水中总含油量6080%。(2)分散油，油滴粒径介于10 100m之间，恳浮于水中。(3)乳化油，油滴粒径小于10m ,油品在废水中分散的粒径很 小，呈乳化状态，不易从废水中分离出来。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 其分储物，以及食用动植物油和脂肪类。从对水体的污染来说， 主要是石油和焦油。不同工业部门排出的废水所含油类物质的浓 度差异很大。如炼油过程中产生

2、的废水，含油量约为1501000 毫克/升，焦化厂废水中焦油含量约为500 800毫克/升，煤气 发生站排出的废水中的焦油含量可达2000 3000毫克/升。由于不同工业部门排出的废水中含油浓度差异很大，如炼油过程 中产生废水，含油量约为150 - 1000mgL ,焦化废水中焦油 含量约为500 - 800mgL z煤气发生站排出废水中的焦油含量 可达2000 - 3000mgLo因此，含油废水的治理应首先利用隔 油池，回收浮油或重油，处理效率为60%- 80% ,出水中含油 量约为IOO - 200mgL;废水中的乳化油和分散油较难处理， 故应防止或减轻乳化现象。方法之一，是在生产过程中注

3、意减轻 废水中油的乳化；其二，是在处理过程中，尽量减少用泵提升废 水的次数、以免增加乳化程度。处理方法通常采用气浮法和破乳 法。含油废水如果不加以回收处理，会造成浪费；排入河流、湖泊或 海湾，会污染水体，影响水生生物生存；用于农业灌溉，则会堵 塞土壤空隙，妨碍农作物生长。含油废水的处理应首先考虑回收油类物质，并充分利用经过处理 的水资源。因此，含油废水的处理可首先利用隔油池，回收浮油 或重油。隔油池适用于分离废水中颗粒较大的油品，处理效率为 6080% ,出水中含油量约为100 200毫克/升。废水中的细 小油珠和乳化油则很难去除。一.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

4、法，是利用油和水的密度差及油 和水的不相溶性，在静止或流动状态下实现油珠、悬浮物与水分 离。分散在水中的油珠在浮力作用下缓慢上浮、分层，油珠上浮 速度取决于油珠颗粒的大小，油与水的密度差，流动状态及流体 的粘度。它们之间的关系可用StokeS和NeWton等定律来描述。(1)横向流除油器横向流含油污水除油设备是在斜板除油器的基础上发展起来的， 它由含油污水的聚结区和分离区两部分组成。含油污水首先经过 交叉板型的聚结器，使小分散油珠聚并成大油珠，小颗粒固体物 质絮凝成大颗粒，然后聚结长大的油珠和固体物质通过具有独特 通道的横向流分离板区，而从水中分离出来。在进行油水、固体 物质分离的同时，还可以

5、进行气体(天然气)的分离。(2)波纹板聚结油水分离器波纹板除油原理主要是利用油、水的密度差，使油珠浮集在板的 波峰处而分离去除，其关键是在于借助哈真浅池沉淀原理，制成 波纹板变间距变水流流线，过水断面是变化的，水流呈扩散、收 缩状态交替流动，产生了脉动(正弦)水流，使油珠之间增加了碰 撞机率，促使小油珠变大，加快油珠的上浮速度，达到油水分离 的目的。(3)聚集型油水分离器奥地利费雷公司在世界上率先开发了 CPS 一体化波纹板式重力 加速聚集型油水分离器。该波形板是费雷公司的专利产品，以聚 丙烯为基础材料，内含多种添加剂，使其具有亲油而不粘油、抗 老化是特点。波纹板一块一块地叠加起来的，间距一般

6、为 6mm(当水中悬浮物含量较高时，可采用间距12mm的设计)。(4)高效仰角式游离水分离器将卧式和立式游离水分离器相结合，采用仰角设计，克服了立式 容器内油水界面覆盖面积小和卧式容器油水界面与水出口距离 短，分离时间不充分的缺点。来液进口位于管式容器的上行端， 水中油珠能聚结并爬高上行至顶端油出口，而水下沉至底端水出 口排出。该设备仰角小于12。，长18.3m ,直径为1372mm和 914mm两种规格。2、过滤法过滤法是将废水通过设有孔眼的装置或通过由某种颗粒介质组 成的滤层，利用其截留、筛分、惯性碰撞等作用使废水中的悬浮 物和油分等有害物质得以去除。常用的过滤方法有3种:分层过 滤、隔膜

7、过滤和纤维介质过滤。膜过滤法又称为膜分离法，是利用微孔膜将油珠和表面活性剂截 留，主要用于除去乳化油和某些溶解油。滤膜包括超滤膜、反渗 透膜和混合滤膜等。膜材料包括有机膜和无机膜两种，常见的有 机膜有醋酸纤维膜、聚飒膜、聚丙烯膜等，常用的无机膜有陶瓷 膜、氧化铝、氧化钻、氧化钛等。乳化油处于稳定状态，用物理 方法或者化学方法很难将其分离。随着膜科学的飞速发展，膜过 程处理乳化油污水已逐步被人们接受并在工业中应用。3、离心分离法 离心分离法是使装有含油废水的容器高速旋转，形成离心力场， 因固体颗粒、油珠与废水的密度不同，受到的离心力也不同，达 到从废水中去除固体颗粒、油珠的方法。常用的设备是水力

8、旋流 分离器。旋流分离器在液固分离方面的应用始于19世纪40年 代，现在较为成熟，但在油/水分离领域的研究要晚得多。虽然 液固分离与液液分离的基本原理相同，但二者设备的几何结构却 差别较大。脱油型旋流分离器起源于英国。从20世纪60年代 末开始，由英国南安普顿大学MartinTheW教授领导的多相流与 机械分离研究室开始水中除油旋流分离器的研究，发明了双锥双 入口型液-液旋流分离器。在试验过程中取得满意效果。随后， YoungGAB等人设计出的与双锥型旋流器具有相同分离性能但 处理量要高出1倍的单锥型旋流分离器。经过几何优化设计， Conoco公司提出了 K型旋流分离器，对于直径小于10m的油

9、 滴分离性能提高更加明显。由于旋流分离器具有许多独特的优点， 旋流脱油技术在发达国家含油废水处理特别是在海上石油开采 平台上已成为不可替代的标准设备。4、浮选法浮选法，又称气浮法，是国内外正在深入研究与不断推广的一种 水处理技术。该法是在水中通入空气或其他气体产生微细气泡， 使水中的一些细小悬浮油珠及固体颗粒附着在气泡上，随气泡一 起上浮到水面形成浮渣（含油泡沫层），然后使用适当的撇油器将 油撇去。该法主要用于处理隔油池处理后残留于水中粒经为 1060m的分散油、乳化油及细小的悬浮固体物，出水的含油 质量浓度可降至2030mgL.根据产生气泡的方式不同，气浮 法又分为加压气浮、鼓气气浮、电解气

10、浮等，其中应用最多的是 加压溶气气浮法。5、生物氧化法生物氧化法是利用微生物的生物化学作用使废水得到净化的一 种方法。油类是一种煌类有机物，可以利用微生物的新陈代谢等 生命活动将其分解为二氧化碳和水。含油废水中的有机物多以溶 解态和乳化态存在，BOD5较高，利于生物的氧化作用。对于含 油质量浓度在3050mgL以下、同时还含有其他可生物降解的 有害物质的废水，常用生化法处理，主要用于去除废水中的溶解 油。含油废水常见的生化处理法有活性污泥法、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而水 质稳定的废水。生物膜法与活性污泥法相比，生物膜附着于填料 载体表面，使繁殖速度慢

11、的微生物也能存在，从而构成了稳定的 生态系统。但是，由于附着在载体表面的微生物量较难控制，因 而在运转操作上灵活性差，而且容积负荷有限。6.化学法 化学法又称药剂法，是投加药剂由化学作用将废水中的污染物成 分转化为无害物质，使废水得到净化的一种方法。常用的化学方 法有中和、沉淀、混凝.氧化还原等。对含油废水主要用混凝法。 混凝法是向含油废水中加入一定比例的絮凝剂，在水中水解后形 成带正电荷的胶团与带负电荷的乳化油产生电中和，油粒聚集， 粒径变大，同时生成絮状物吸附细小油滴，然后通过沉降或气浮 的方法实现油水分离。常见的絮凝剂有聚合氯化铝(PAC)、三氯 化铁、硫酸铝、硫酸亚铁等无机絮凝剂和聚丙

12、烯酰胺(PAM)等有 机高分子絮凝剂，不同的絮凝剂的投加量和PH值适用范围不同。 此法适合于靠重力沉降不能分离的乳化状态的油滴和其他细小 悬浮物。7 .吸附法吸附法是利用亲油性材料，吸附废水中的溶解油及其他溶解性有 机物。最常用的吸油材料是活性炭，可吸附废水中的分散油、乳 化油和溶解油。由于活性炭的吸附容量有限(对油一般为 3080mgg),成本高，再生困难，一般只用作含油废水多级处 理的最后一级处理，出水含油质量浓度可降至0.10.2mgL. 1976年湖南长岭炼油厂在废水处理中就采用了活性碳吸附进行 深度处理。国内外对于新型吸附剂的研制也取得了一些有益的成 果。研究发现，片状石墨能吸附由海

13、上油轮漏油事件释放的重油 并易于与水分离。吸附树脂是近年来发展起来的一种新型有机吸附材料，吸附性能 好，再生容易，有逐步取代活性炭的趋势，有越来越多的业内人 士研究高效吸油树脂的合成与应用。有研究表明，采用丙纶吸油 材料从含油工业废水中吸附分离和回收油类物质，可根据废水的 初始状况、最终要求、水流流量等因素，选用合适的净化方法。 此外，煤灰、改性膨润土、磺化煤、碎焦碳、有机纤维、吸油毡、 陶粒、石英砂、木屑、稻草等也可用作吸油材料。吸油材料吸油 饱和后，根据具体情况，再生重复使用或直接用作燃料。8 .粗粒化法粗粒化法是利用油、水两相对聚结材料亲和力相差悬殊的特性， 油粒被材料捕获而滞留于材料表

14、面和孔隙内形成油膜，油膜增大 到一定厚度时时，在水力和浮力等作用下油膜脱落合并聚结成较 大的油粒。由斯托克斯公式可知，油粒在水中的浮升速度与油粒 直径的平方成正比。聚结后粒经较大的油珠则易于从水中被分离。 经过粗粒化的废水，其含油量及污油性质并无变化，只是更容易 用重力分离法将油除去。(1)新型高效除油器旋流除油、粗粒化除油及斜板除油技术，是当今普遍认为高效的 除油技术。高效除油器是将上述多种高效除油技术于一体的高效 合一除油器，其总体结构设计成卧式，由旋流(涡流段)粗粒化段 及斜板除油段组成。它不仅可提高除油效率，且方便操作、减少 占地。根据江汉油田采出水特性，采用两段粗粒化及两段斜板除 油

15、，在进口p(油)1000mgL时，出口达到后续处理设备(过滤 器)的进口要求(油)30mgL0(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。它融合了当 今先进的板式除油和粗粒化聚结技术，集污水的预处理、油水分 离以及二次沉淀和油的回收于一体;具有安装运行费用省、油水 分离效果好，操作维护容易等特点，是立式除油罐、斜板除油装 置(如美国石油协会的除油装置(API)、波纹板斜板除油装置(CPI)、 平行斜板除油装置(PPl)等的更新替代产品。EPS油水分离器目前 已在韩国、美国、波兰、印度、泰国、中国等国家有了实际的应 用，污水处理效果普遍良好。9、声波、微波和超声波脱

16、水技术声波可加速水珠聚结，提高原油脱水效率;超声波可降低能耗和 减少破乳剂用量;而微波在降低乳状液稳定性的同时，还可加热 乳状液，进一步促进水滴的聚结，在解决我国东部老油田因三采 等引起的原油性质复杂的深度脱水问题方面具有很好的应用前 微波是指频率为300MHZ300GHZ的电磁波。微波水处理技术 是把微波场对单相流和多相流物化反应的强烈催化作用、穿透作 用、选择性供能及其杀灭微生物的功能用于水处理的一项新型技 术。超声波是一种高频机械波，其频率一般2lO45lO8Hz之间， 具有能量集中、穿透力强等特点。超声波在水中可以发生凝聚效 应、空穴或空化效应。当超声波通过含有污水的溶液时，造成微 小油滴与水一起振动。但由于大小不同的粒子具有不同的相对振 动速度、油滴将会相互碰撞、粘合，使油滴的体积增大。随后， 由于粒子已变大、不能随声波振动了，只作无规则运动。最