含油廢水處理

含油廢水主要來源於石油、石油化工、鋼鐵、焦化、煤氣發生站、機械加工等工業部門。廢水中油類污染物質，除重焦油的相對密度為1．1以上外，其餘的相對密度都小於1。

基本介紹

• 中文名：含油廢水處理
• 來源：石油、石油化工
• 常用填料：纖維球濾料
• 狀態：浮上油

基本信息

常用填料

1.纖維球濾料，可將不易沉澱去除的微小懸浮物截留。濾速比傳統砂濾料高3.5倍，濾料能反洗再生，可實現自動化管理，一般濾速30m/h，粗濾進水100mg/l，出水SS≤5mg/l，精濾進水20mg/l，出水≤2mg/l。廣泛套用於油田、化工、電力、冶金等行業的高標用水；循環、旁濾和廢水回收利用。纖維球適用於油田含油污水的精細過濾

纖維球濾料

2.核桃殼濾料是採用優質的山核桃殼作原料,經過破碎、拋光、蒸洗、藥物處理,兩次篩選加工而成的一種水處理濾料。核桃殼濾料具有硬度高、耐磨損、抗壓性好,抗壓力為23.4kgf,化學性能穩定,不在酸鹼中溶解、吸附截污能力強,吸附率為27—50%,親水性好,抗油浸等優點。

核桃殼除油濾料

含油廢水-闡述

油類物質在廢水中通常以三種狀態存在。

(1)浮上油，油滴粒徑大於15μm，易於從廢水中分離出來。油品在廢水中分散的顆粒較大，粒徑大於100微米,易於從廢水中分離出來。在石油污水中，這種油占水中總含油量60～80%。

(2)分散油．油滴粒徑大於1μm，懸浮於水中。

(3)乳化油，油滴粒徑小於1μm，油品在廢水中分散的粒徑很小，呈乳化狀態，不易從廢水中分離出來。

(4)溶解油，油類溶解於水中的狀態。

含油廢水中所含的油類物質，包括天然石油、石油產品、焦油及其分餾物，以及食用動植物油和脂肪類。從對水體的污染來說，主要是石油和焦油。由於不同工業部門排出的廢水中含油濃度差異很大，如煉油過程中產生廢水，含油量約為150一1000mg/L，焦化廢水中焦油含量約為500一800mg/L，煤氣發生站排出廢水中的焦油含量可達2000一3000mg/L。因此，含油廢水的治理應首先利用隔油池，回收浮油或重油，處理效率為60%一80%，出水中含油量約為100一200mg/L；廢水中的乳化油和分散油較難處理，故應防止或減輕乳化現象。方法之一，是在生產過程中注意減輕廢水中油的乳化；其二，是在處理過程中，儘量減少用泵提升廢水的次數、以免增加乳化程度。處理方法通常採用氣浮法和破乳法。

含油廢水如果不加以回收處理，會造成浪費；排入河流、湖泊或海灣,會污染水體,影響水生生物生存；用於農業灌溉，則會堵塞土壤空隙，妨礙農作物生長。

含油廢水的處理應首先考慮回收油類物質，並充分利用經過處理的水資源。因此，含油廢水的處理可首先利用隔油池，回收浮油或重油。隔油池適用於分離廢水中顆粒較大的油品，處理效率為60～80%，出水中含油量約為100～200毫克/升。廢水中的細小油珠和乳化油則很難去除。

含油廢水的危害

含油廢水對人類、動物和植物乃至整個生態系統都產生不良的影響，其危害主要表現在以下兩方面：

1.對企業的危害。含乳化油的廢水，會在工藝設施和管道設備中與廢水中懸浮顆粒及氧化鐵皮一起沉降，形成具有較大黏性的油泥團，堵塞管道和設備影響生產的正常進行。

2.對環境的危害。油類物質對環境的影響是多方面的，如污染水體，在水面上形成油膜，能阻礙水體復氧作用，水體中由於溶解氧減少，藻類光合作用受到限制，影響水生生物的正常生長，使水生動植物有油味或毒性，甚至使水體變臭，破壞水資源的利用價值;油類黏附在魚鰓上，可使魚窒息，濃度為200mg/L時，魚類不能生存;黏附在藻類、浮游生物上，可使它們死亡;油類會抑制水鳥產卵和孵化，嚴重時使鳥類大量死亡;用含油廢水灌溉農田，油分及其衍生物將覆蓋土壤和植物的表面，堵塞土壤的孔隙，阻止空氣透入，使土壤和微生物不能正常進行新陳代謝，使農產品質量和實用價值下降，嚴重時會造成農作物減產或死亡，油類在土壤中向下遷移，還可能造成嚴重的地下水污染。

綜上所述，含油廢水污染對生態系統可能造成毀滅性的破壞，對人體健康也造成潛在的危害。

主要處理方法

上浮法

主要用於隔油池出水的高級處理，去除細小油珠和乳化油。經過上浮處理後，出水含油量可降至30毫克/升。其方法是：將適量的空氣通入含油廢水中，形成許多微小氣泡，在氣泡作用下構成水、氣、油珠三相非均一體系。在界面張力、氣泡上浮力和靜水壓力差的作用下形成氣-油珠結合體上浮而實現油水分離。上浮法按氣泡產生的方法，可分為布氣上浮法、溶氣上浮法和電解上浮法三種。

含油廢水處理設施

布氣上浮法

這種方法主要是藉助於機械剪力將混入水中的氣泡破碎，或將空氣先分散成細小氣泡後進入廢水，進行氣水混合上浮。常用方法有葉輪上浮法、射流上浮法以及多孔材料(如擴散板、微孔管、帆布管等)曝氣上浮法。布氣上浮法的優點是設備簡單，管理方便，電耗較低。缺點是氣泡破碎不細，一般不小於1000微米，上浮效果因而受到限制。此外，採用多孔材料曝氣上浮法，多孔材料容易堵塞，影響運行。

溶氣上浮法

是從含過飽和空氣的廢水中析出氣體，產生氣泡以實現上浮。常用的有加壓溶氣上浮法和真空上浮法，前者套用較普遍。加壓溶氣上浮法是用水泵將廢水送入溶氣罐加壓到3～5.5千克力/厘米2，同時注入空氣使其在壓力下溶解於廢水。一般溶氣時間為2～4分鐘。然後廢水通過減壓閥進入上浮池。溶入廢水中的空氣由於突然減到常壓,便形成許多細小的氣泡逸出,從而實現上浮。上浮池內的上浮時間一般不小於 1小時。常採用將經過上浮處理的部分廢水(30～50%)加壓回流進入未經加壓上浮處理的廢水中實現上浮的方法。其優點是加壓廢水量小，可減少電耗，同時可以防止未處理的廢水中油品在加壓溶氣時進一步乳化。真空上浮法是使廢水中的氣泡在減壓（真空）條件下逸出的。 　溶氣上浮法的主要優點是產生的氣泡直徑可小到30～120微米。氣泡直徑小，在供氣量相同時,氣泡吸附時的比表面積就大，氣泡上浮速度減慢，與吸附質點的接觸時間增加，可以提高上浮效果。因此，溶氣上浮法獲得廣泛套用。

含油廢水處理設施

電解上浮法

利用電能在含油廢水中的電解氧化還原效應，以及由此在電極上產生的微小氣泡的上浮作用來淨化含油廢水。如採用可溶性陽極材料，還可以同時發生電解混凝作用以淨化廢水（見廢水電解處理法）。

其他處理方法

重力分離法

含油污水的其他處理方法

重力分離法是典型的初級處理方法,是利用 油和水的密度差及油和水的不相溶性,在靜止或 流動狀態下實現油珠、懸浮物與水分離。分散在 水中的油珠在浮力作用下緩慢上浮、分層,油珠上 浮速度取決於油珠顆粒的大小,油與水的密度差, 流動狀態及流體的粘度。它們之間的關係可用 Stokes和Newton等定律來描述。

橫向流除油器

橫向流含油污水除油設備是在斜板除油器的 基礎上發展起來的,它由含油污水的聚結區和分 離區兩部分組成。含油污水首先經過交叉板型的 聚結器,使小分散油珠聚並成大油珠,小顆粒固體 物質絮凝成大顆粒,然後聚結長大的油珠和固體 物質通過具有獨特通道的橫向流分離板區,而從 水中分離出來。在進行油水、固體物質分離的同 時,還可以進行氣體(天然氣)的分離。

波紋板聚結油水分離器

波紋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處而分離去除,其關鍵是 在於藉助哈真淺池沉澱原理,製成波紋板變間距 變水流流線,過水斷面是變化的,水流呈擴散、收 縮狀態交替流動,產生了脈動(正弦)水流,使油珠 之間增加了碰撞機率,促使小油珠變大,加快油珠 的上浮速度,達到油水分離的目的。

聚集型油水分離器

奧地利費雷公司在世界上率先開發了CPS 一體化波紋板式重力加速聚集型油水分離器。該 波形板是費雷公司的專利產品,以聚丙烯為基礎 材料,內含多種添加劑,使其具有親油而不粘油、 抗老化是特點。波紋板一塊一塊地疊加起來的, 間距一般為6 mm(當水中懸浮物含量較高時,可 採用間距12 mm的設計)。

高效仰角式游離水分離器

將臥式和立式游離水分離器相結合,採用仰 角設計,克服了立式容器內油水界面覆蓋面積小 和臥式容器油水界面與水出口距離短,分離時間 不充分的缺點。來液進口位於管式容器的上行 端,水中油珠能聚結並爬高上行至頂端油出口,而 水下沉至底端水出口排出。該設備仰角小於12°, 長18.3 m,直徑為1 372 mm和914 mm兩種規格。

混凝法

可用鋁鹽或鐵鹽作混凝劑，構築物可採用加速澄清池，處理效果與上浮法基本相同。採用上浮法時，往往也投加混凝劑，以提高淨化效果。

含油廢水處理設施

過濾法

常作為上浮法出水的高級處理手段。經過濾法處理的廢水，含油量可降至10毫克/升以下。處理構築物可採用普通快濾池或壓力濾池。但管理比較困難，需要空氣反衝，熱水反洗。如管理不善，濾料容易堵塞。

生物法

含油量在30毫克/升以下，並含有其他需要生物降解的有害物質時，才考慮使用，一般不只是為了除油。石油煉製廠的含油廢水，經物理法除油後，就具備用生物法處理的條件。

化學法

化學法主要用於處理廢水中不能單獨用物理法或生物法去除的一部分膠體和溶解性物質，特別是含油廢水中的乳化油。包括混凝沉澱、化學轉化和中和法。

物理化學法

油田污水物化處理法通常包括氣浮法和吸附法兩種。

氣浮法是將空氣以微小氣泡形式注入水中，使微小氣泡與在水中懸浮的油粒粘附，因其密度小於水而上浮，形成浮渣層從水中分離。常投加浮選劑提高浮選效果，浮選劑一方面具有破乳作用和起泡作用，另一方面還有吸附架橋作用，可以使膠體粒子聚集隨氣泡一起上浮。

離心分離法

離心分離法是使裝有含油廢水的容器高速旋 轉,形成離心力場,因固體顆粒、油珠與廢水的密 度不同,受到的離心力也不同,達到從廢水中去除 固體顆粒、油珠的方法。常用的設備是水力旋流 分離器。旋流分離器在液固分離方面的套用始於19世紀40年代,但在油/水分離 領域的研究要晚得多。雖然液固分離與液液分離 的基本原理相同,但二者設備的幾何結構卻差別 較大。脫油型旋流分離器起源於英國。從20世 紀60年代末開始,由英國南安普頓大學Martin The w教授領導的多相流與機械分離研究室開始 水中除油旋流分離器的研究,發明了雙錐雙入口 型液-液旋流分離器。在試驗過程中取得滿意效 果。隨後,Young GAB等人設計出的與雙錐型旋 流器具有相同分離性能但處理量要高出1倍的單 錐型旋流分離器。經過幾何最佳化設計,Conoco公 司提出了K型旋流分離器,對於直徑小於10μm 的油滴分離性能提高更加明顯。由於旋流分離器 具有許多獨特的優點,旋流脫油技術在已開發國家 含油廢水處理特別是在海上石油開採平台上已成 為不可替代的標準設備。

油水分離技術

EPS油水分離器是一種高效、先進的油水分 離裝置。它融合了當今先進的板式除油和粗粒化 聚結技術,集污水的預處理、油水分離以及二次沉 淀和油的回收於一體;具有安裝運行費用省、油水 分離效果好,操作維護容易等特點,是立式除油 罐、斜板除油裝置(如美國石油協會的除油裝置 (API)、波紋板斜板除油裝置(CPI)、平行斜板除油 裝置(PPI)等的更新替代產品。EPS油水分離器已在韓國、美國、波蘭、印度、泰國、中國等國 家有了實際的套用,污水處理效果普遍良好。

處理流程

含油廢水的處理流程,一般是先經初步油水分離(如用隔油地)後,再進行第二步油水分離(上浮或混凝)。這種工藝既可防止處理裝置被油品堵塞，又可更好地發揮各個裝置的除油性能。在流程中若在用泵提升前先進行一次除油，可以減少乳化程度。

含油廢水處理設施

對於油水比重差較小的廢水，或回用經過處理的水時，應使用過濾裝置。對於粒度大、凝固點高的含油廢水，在處理裝置中應有加熱、保溫設備，在處理裝置的選材上，要考慮溫度的影響。