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含油废水处理含油废水处理技术的探讨

2011-11-12 09:17 作者:龙亚污水泵型号 [ ]

0引言

含油污水的来源很是广泛。除了石油挖掘及加工工业排出大量含油废水外,另有固体燃料高温加工、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、宰杀及食物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高温加工工业排出的含油废水为主要来源。水环境中石油类污染主要来自采油、石油化工、焦化、冶炼等行业,石油类碳氢化合物等浮于水体外貌影响空气与水体界面交换,导致水体缺氧,破坏水中生态平衡,而油类的氧化效用又将加速水体水质的恶化[1]。是以,含油废水的处理对于保护水资源、维持生态平衡和促进经济成长都有重要的意义。

1含油废水的分类

含油废水中的油一般以三种状态存在于水中[2]:

1)可浮油:油品粒径较大,一般大于15μm,易于浮于水面而能撇除,它是废水中含油量的主要部分,一般占废水中含油量的(65~70)%。可浮油常采用捞撇等手段在隔油池中去除。

2)溶解油:它是小于乳化油粒径的油份,多数为溶解的烃类事物油,在水中的溶解度甚小,一般约为(5~15)mg/l,多采用生化法去除。

3)乳化油:含油废水在运送过程中被叶轮机械切割,或压力突然降低或存在外貌活性剂,油在水中呈乳化状态,形成乳化油,油品粒径小于15um,体系较稳定,不容易上浮于水面,一般采用浮选、过滤、絮凝等要领去除。

2几种含油废水处理技术简介

2.1电气浮技术

据报道[3],电气浮作为一种新的废水处理技术,通过产生电解气浮、絮凝、氧化、还原等效用去除废水中的污染事物[4]。按阳极材料是否溶解,可划分为电凝聚气浮和电解气浮。电凝聚气浮是借助于电化学反应,利用可溶性阳极电解废水,阳极产生的金属离子进入溶液,经过水解聚合效用,产生多核羟基络合物及氢氧化物作为絮凝剂,对废水中悬浮物及油类进行絮凝处理;而产生的微小气泡把絮团通过气浮除去。别的,由于其产生的络合物的链式结构的网捕、架桥效用,其产生的络合离子及氢氧化物有很高的吸附活性,其吸附能力高于一般的药剂水解法得到的氢氧化物的吸附能力[5]。电解气浮主要是利用水的电解效用。在直流电场效用下,电极上发生了一系列电化学反应,阴极、阳极外貌会产生大量的H2、O2、Cl2等气泡,这略微小气泡在上升过程中可用于浮载水中大量的悬浮物和油类,是优良的浮选剂,同时这些气泡的产生加强了溶液中的传质效用。研究[6]认为电解气浮利用电解效用和初生态的微小气泡的上浮效用,破坏乳化油并使油珠附着在气泡外貌,而使其上浮去除。

2.1.1电气浮技术处理含油废水的长处

1)电解产生的气泡微小而均匀(O2气泡的粒径为20~60μm,H2气泡的粒径为20μm),与废水中杂质的接触面积大,外貌负荷大,其气泡的比外貌积比压力容器气浮大2.5~10倍,浮选效率高,对应除油效率较高[7]。

2)电气浮工艺合用于处理密度接近于水、具有必然电导率、使用其它要领难以去除杂质的污水,如油田污水的密度比水稍大,电导率为1000~10000MS/m,适合用电气浮处理。

3)由于微气泡的搅动效用,通常在5min即可完成絮体的聚结长大并被气泡所捕集,水力逗留时间短,即缩短了混凝剂的混合反应时间。

4)具有操作方即可自动控制,且无动力设备,维修方便,对废水负荷变化适应性强、占地小、无噪声[8]等独特的地方。

2.1.2电气浮技术的研究应用

电气浮处理含油废水的影响因素主要有:电流密度、pH、水温、电解时间、极板间距。此外还与含油废水的电导率、电极连接形式、静止逗留时间等有关。研究认为[9]:在所有电流密度下,废水中的污染物大部分是在电气浮初期被除去,且电流密度主要影响污染物的去除速度。通过改变电流密度也可改变产生的气泡量,是影响浮选效率的主要因素,是以选择合适的电流密度既可节约成本,又可使电气浮效果到达最佳。邹斌等[10]研究了电导率、水温、pH对电气浮效率的影响,认为废水的温度越高,理论分解电压越小,即电能消耗越小。别的,废水温度越高,水解反应越快,单元时间内的H+就越多,促进胶粒脱稳絮凝。同时随着温度升高,水的黏度相应减少,更有利于电气浮除去污染物。钻井过程中的新鲜钻井废水温度高,这一有利条件易为电气浮所利用。张登庆等[11,12]应用电气浮对含油废水进行了放大的工业性试验研究,经其预设的电气浮装置处理后,除油率可达89%,悬浮固体去除率达30%~73%。电气浮含油污水处理工艺与其它含油污水处理工艺比拟,药剂投加量为常规工艺的1/3,运行电耗为0.2kW·h/m3,总的运行费用约为常规工艺的40%~60%。M.Y.Ibrahim[13]的实验表明:采用电气浮技术可有用去除采油废水中的分散油,在电流密度为5~20mA/cm2,pH=6,操作温度为30~40℃时,分散油可被完全去除,当流量为200mg/L时,能量消耗为0.08kW·h/m3。王车礼等[14]建立了废水电解絮凝浮选法的动力学方程,并确定了废水含油量随时间变化的关系式C=(C0-Cr)exp(-kt)+Cr。在电解10min时,废水中可脱除油的去除率90%。同时增加电流密度,废水中不可脱除油Cr降落。但脱油速率常数k值变化不大。曹占平等[15]试验研究了电凝聚气浮对含油乳化液废水的处理效果,实在验表明:当pH为6,电流密度为4mA/cm2,时间为40min,极间距为1cm时,CODCr、油、浊度的去除率分别到达99.6%、99.9%、99.6%。且处理低浊度废水的效果较好,当浊度过高时,出水很难达标。任连锁等[7]采用镀钌钛电极,电极采用单极式,控制参量为电流强度、流量和水力逗留时间,通过外加絮凝剂,确定了各个因素对油脱除率的影响大小为:pH电流强度极板间距PAC投加量。

2.1.3电气浮技术的成长标的目的与展望

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