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含油废水来源有哪些?该怎么处理?含油污水的来源和危害,含油废水的来源非常广泛。除了石油开采及加工工业排出大量含油废水外,还有固体燃料热加工、纺织工业中的洗毛废水、轻工业中的制革废水、铁路及交通运输业、屠宰及食品加工以及机械工业中车削工艺中的乳化液等,其中石油工业及固体燃料热加工工业排出的含油废水为其主要来源。此外,即使在一般的生活污水中,油类和油脂也占到总有机质的10%,每人每天产生的油类和油脂可按0.015kg估算。

 

石油工业含油废水主要来自石油开采、石油炼制及石油化工等过程。石油开采过程中的废水主要来自带水原油的分离水、钻井提钻时的设备冲洗水、井场及油罐区的地面降水等。石油炼制、石油化工含油废水主要来自生产装置的油水分离过程以及油品、设备的洗涤、冲洗过程。固体燃料热加工工业排出的焦化含油废水,主要来自焦炉气的冷凝水、洗煤气水和各种贮罐的排水等。含油废水中的油类污染物,其比重一般都小于1,但焦化厂或煤气发生站排出的重质焦油的比重可高达1.1。

含油污水的来源分析

我国的含油污水的来源是十分广泛的,在钢铁的炼制、工业的生产、石油的开采以及农药和食品加工生产等过程中都会产生含油污水,并且这些油类污染物主要以四种形式存在,分别为溶解油、分散油、浮油以及乳化油。

石油化工行业。在我国的石油化工行业中,从最初的开采到最后的运输和消费,几乎任何一个阶段都会产生含油污水,在我国科学技术水平的快速发展下,我国的三次采油技术也得到了较为广泛的应用,其改进了驱油的效果,但是却也使得污水的成分更加复杂了。

化工制药工程。其主要来源为高浓度工艺的含油污水,在制造的过程中,原料反应、产物分离和原料预处理等阶段会大量的使用水和润滑油,所以在后期就会产生大量的含油污水。

金属冶炼行业。在冶炼金属的过程中,无论是与油品接触的材料还是与油品接触的设备,我们对要对其进行冷却、清洗和润滑,并且润滑油还可能与其直接接触,因此就会形成含油污水。

食品加工和生产。在我国的食品加工和生产的过程中,设备清洗以及机器润滑等阶段都要产生含油污水。

含油污泥指的是油、水和固体的混合物。为了对油泥进行处理并且对油和水进行回收 ,就必须将油、水和固体进行分离。同时,如何以更低的成本处置固体,并且尽可能多的回收油非常重要。含油污泥处理成套设备是通过化学热洗,然后在经过多级分离,最终获得干净的油和水,以及低含油量的固体。回收的油可以用于销售给炼油厂,水可以重复热洗。分离获得的固相物料含油可以低至2%,最终可以通过热解或者生物降解达到无害化处理要求。

含油废水中油的分类

油类在废水中的存在形式可分为浮油、乳化油和溶解油等三类。

浮油:
浮油是指含油废水静置一段时间后会缓慢自动浮上水面形成油膜或油层的油类物质。浮油是含油废水中油类物质的主要成分,以炼油厂废水为例,浮油可占含油量的60%~80%左右。浮油的油滴粒径较大,一般在lOµm以上。浮油易浮于水面,是含油废水的主要油组分;油珠粒径较大,一般大于100µm,易浮于水面形成油膜或油层。

乳化油:
乳化油是指含油废水中长期静置也难以从废水中分离出来、必须先经过破乳处理转化为浮油然后才能加以分离的油类物质。这种状态的油类物质由于油滴表面有一层由乳化剂形成的稳定薄膜,阻碍了油滴合并,因此一般不能用静沉法从废水中分离出来。乳化油的油珠粒径较小,一般在0.1~2µm之间。

溶解油:
溶解油是指废水中以分子状态溶解于水中,只能通过化学或生化方法才能将其分解去除的油类物质。溶解油在水中的溶解度非常低,通常每升只有几毫克。溶解油的油珠粒径比乳化油还小,有的可小到几纳米,是溶于水的油微粒。

含油废水对环境的危害

含油废水的危害主要表现在对土壤、植物和水体的严重影响:

(1) 含油废水能浸入土壤孔隙间形成油膜,产生堵塞作用,致使空气、水分不能渗入土中,不利于农作物的生长,甚至使农作物枯死;

(2) 含油废水排入水体后将在水面上产生油膜,阻碍空气中的氧分向水体迁移,会使水生生物因处于严重缺氧状态而死亡;

(3) 含油废水排入城市污水管道,对管道、附属设备及城市污水处理厂都会造成不良影响,采用生物处理法时一般规定石油和焦油的含量不超过50mg/L。

含油废水处理方法

含油废水的处理一般采用浮选、过滤、絮凝等方法。前两种比较好处理,而乳化油含有界面活性剂和起同样作用的有机物,油分以微米数量级大小的粒子存在,分离难度颇大。目前,乳化油废水的处理方法很多,常见的有盐析法、絮凝法、浮选法、粗粒化法、膜分离法、吸附法和生物法等。

1、盐析法 基本原理是压缩油粒于水面界面处双电层的厚度,使油粒脱稳。单纯盐析法投药量大(1%~5%),聚析的速度慢,沉降分离一般在24h以上,设备占地面积大,而且对由表面活性剂稳定的含油乳化液的处理效果不好。但该法由于操作简单,费用较低,所以使用较多,作为初级处理应用更为广泛。

2、絮凝剂除油的方法 常用的无机絮凝剂是铝盐和铁盐,尤其近年出现的无机高分子凝聚剂,如聚硫酸铁和聚氯化铝等,以其用量少、效率高、最优pH值范围比较宽等优点,日益受到人们的关注。虽然无机絮凝剂的处理速度快,装置比盐析法小型化,但药剂较贵,污泥生成量多。这必然带来既麻烦又昂贵的污泥脱水和污泥处理问题。最近,有机高分子絮凝剂的研究发展很快,但根据ZaHe等的桥连学说,将它用于处理分散油及乳化油还有困难。目前有机高分子絮凝剂在含油废水的处理方面还可用作其他方法的辅助剂。

3、电絮凝除油法 以金属铝或铁作阳极电解处理含油废水的方法,主要适用于机械加工工业中冷却润滑液在化学絮凝后的二级处理。电絮凝具有处理效果好、占地面积小、操作简单、浮渣量相对较少等优点,但是它存在阳极金属消耗量大、需要大量盐类作辅助药剂,耗电量高,运行费用较高等缺点。

4、粗粒化除油法 粗粒化方法除油的效果与表面活性剂的存在和量多少有关。有微量表面活性剂的存在能抑制粗粒化床的效果,因而该法对含有表面活性剂的乳化含油废水的除油会失效。粗粒化法无需外加化学药剂,无二次污染,设备占地面积小,且基建费用较低,前景较好,但出水含油量较高,如处理含量大于100mg/L的废水时,出水含油一般高于10mg/L,所以常需再进行深度处理。

5、吸附法 活性剂是一种优良的吸附剂,它不仅对油有很好的吸附性能,而且能同时有效地吸附废水中其他有机物,但吸附容量有限(对油一般为30~80mg/L),且成本高,再生困难,故一般只用于含油废水的深度处理。

6、浮选法 空气微泡由非极性分子组成,能与疏水性的油结合在一起,带着油粒一起上浮,所以该法油水分离效率较高,但其主要用于不含表面活性剂的分散油的分离。一般采用加压溶气浮选法。

7、膜分离法 膜分离技术就是利用膜的选择透过性进行分离和提纯的技术。当废水中油粒子粒径为微米量级时,可用机械方法进行前处理。膜法处理可根据废水中油粒子的大小,合理地确定膜截留分子量,且处理过程中一般无相的变化,一般可不经过破乳过程,直接实现油水分离。并且在膜法分离油水过程中,不产生含油污泥,浓缩液可焚烧处理;透过流量和水质较稳定,不随进水中油分浓度波动而变化;一般只需压力循环水泵,常温下操作,有高效、节能、投资少、污染小的特点。正因为其有这么多的优点,所以膜分离技术得到广泛的应用,美国在1991年前后研究了一种陶瓷超滤膜处理采出水用于油田回注。国内华北油田、江汉油田、胜利油田都有应用超滤膜技术的报道。

含油废浆(油基泥浆)处理方法


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