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油污废水的危害及处理方法

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油污废水是指含有油类物质的废水,通常以三种状态存在。

(1)浮上油,油滴粒径大于15μm,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60~80%。

(2)分散油.油滴粒径大于1μm,悬浮于水中。

(3)乳化油,油滴粒径小于1μm,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。

(4)溶解油,油类溶解于水中的状态。

油污废水中所含的油类物质,包括天然石油、石油产品、焦油及其分馏物,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。

油污废水对人类、动物和植物乃至整个生态系统都会产生不良的影响,其危害主要表现在:

(1)浮油易在水面扩散成油膜,使水体缺少溶解氧,产生恶臭,导致水中植物、动物死亡。(2)油类和它的分解产物中,存在着多种有毒物质(如苯并蔫、苯并葱及其他多环芳烃)。这些物质在水体中被水生生物摄取、吸收、富集,造成水生生物畸变。(3)油在水体中以油膜形式浮在水面上,表面积很大。在各种自然因素作用下,其中一部分组份和分解产物挥发进入大气,污染和毒化水体上空和周围的大气环境。(4)由于船舶航行、水流流动、大雨及其他因素,使含油废水和被油污染水域的油份转移到未污染的水域,造成更大面积的污染,威胁到饮用水源。此外,由于渗水的作用,含油废水可能还会影响到地下水的水质。(5)油污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企业生产。

目前处理油污废水常见的工艺方法有以下几种:

一:上浮法

            主要用于隔油池出水的高级处理,去除细小油珠和乳化油。经过上浮处理后,出水含油量可降至30毫克/升。其方法是:将适量的空气通入含油废水中,形成许多微小气泡,在气泡作用下构成水、气、油珠三相非均一体系。在界面张力、气泡上浮力和静水压力差的作用下形成气-油珠结合体上浮而实现油水分离。上浮法按气泡产生的方法,可分为布气上浮法、溶气上浮法和电解上浮法三种。

       (1):布气上浮法

这种方法主要是借助于机械剪力将混入水中的气泡破碎,或将空气先分散成细小气泡后进入废水,进行气水混合上浮。常用方法有叶轮上浮法、射流上浮法以及多孔材料(如扩散板、微孔管、帆布管等)曝气上浮法。布气上浮法的优点是设备简单,管理方便,电耗较低。缺点是气泡破碎不细,一般不小于1000微米,上浮效果因而受到限制。此外,采用多孔材料曝气上浮法,多孔材料容易堵塞,影响运行。

       (2):溶气上浮法

是从含过饱和空气的废水中析出气体,产生气泡以实现上浮。常用的有加压溶气上浮法和真空上浮法,前者应用较普遍。加压溶气上浮法是用水泵将废水送入溶气罐加压到3~5.5千克力/厘米2,同时注入空气使其在压力下溶解于废水。一般溶气时间为2~4分钟。然后废水通过减压阀进入上浮池。溶入废水中的空气由于突然减到常压,便形成许多细小的气泡逸出,从而实现上浮。上浮池内的上浮时间一般不小于 1小时。常采用将经过上浮处理的部分废水(30~50%)加压回流进入未经加压上浮处理的废水中实现上浮的方法。其优点是加压废水量小,可减少电耗,同时可以防止未处理的废水中油品在加压溶气时进一步乳化。真空上浮法是使废水中的气泡在减压(真空)条件下逸出的。  溶气上浮法的主要优点是产生的气泡直径可小到30~120微米。气泡直径小,在供气量相同时,气泡吸附时的比表面积就大,气泡上浮速度减慢,与吸附质点的接触时间增加,可以提高上浮效果。因此,溶气上浮法获得广泛应用。

       (3):电解上浮法

利用电能在含油废水中的电解氧化还原效应,以及由此在电极上产生的微小气泡的上浮作用来净化含油废水。如采用可溶性阳极材料,还可以同时发生电解混凝作用以净化废水

二:重力分离法

重力分离法是典型的初级处理方法,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。

三:混凝法

可用铝盐或铁盐作混凝剂,构筑物可采用加速澄清池,处理效果与上浮法基本相同。采用上浮法时,往往也投加混凝剂,以提高净化效果。

四:过滤法

常作为上浮法出水的高级处理手段。经过滤法处理的废水,含油量可降至10毫克/升以下。处理构筑物可采用普通快滤池或压力滤池。但管理比较困难,需要空气反冲,热水反洗。如管理不善,滤料容易堵塞。

五:生物法

含油量在30毫克/升以下,并含有其他需要生物降解的有害物质时,才考虑使用,一般不只是为了除油。石油炼制厂的含油废水,经物理法除油后,就具备用生物法处理的条件。

六:化学法

化学法主要用于处理废水中不能单独用物理法或生物法去除的一部分胶体和溶解性物质,特别是含油废水中的乳化油。包括混凝沉淀、化学转化和中和法。