含油廢水處理技術(shù)的比較研究
技術(shù)支持
隨著經(jīng)濟和工業(yè)的快速發(fā)展，人們對油品的使用量越來越大，由于各種管理制度的不完善和處理技術(shù)的落后導(dǎo)致了大量油品流入水體，形成嚴重的污染。含油廢水是一種常見的工業(yè)廢水，它的來源十分廣泛，其中包括：石油開采和煉制、石油化工行業(yè)以及餐飲和食品加工行業(yè)等都會排放大量含油廢水。含油廢水的污染主要有以下幾個方面：①危害人類健康；②惡化飲用水資源和地下水資源，危害水產(chǎn)資源；③影響農(nóng)作物生產(chǎn)；④污染大氣；⑤破壞自然景觀等。因此，對含油廢水處理技術(shù)進行比較研究具有重大的意義。
1 含油廢水的分類
根據(jù)含油廢水中油類粒徑的大小不同，一般將其分為四類，分別為溶解油、乳化油、分散油和浮油。
1.1 溶解油
粒徑一般＜0.1μm，以化學(xué)方式溶解在水中的微粒分散油。
1.2 乳化油
粒徑一般＜10μm，大多數(shù)在0.1～2μm之間。在表面活性劑的作用下，乳化油在水中存在比較穩(wěn)定。
1.3 分散油
粒徑一般在10～100μm之間，在水中不穩(wěn)定，經(jīng)靜置一定時間后，往往聚集成浮油。
1.4 浮油
粒徑一般＞100μm，以連續(xù)漂浮于水面上，形成油層或油膜。
2 含油廢水處理技術(shù)的優(yōu)缺點比較
含油廢水的處理方法一般有：物理法重力分離法、氣浮法、膜分離）、化學(xué)法（凝法、鹽析法）、物理化學(xué)法（粗?；?、吸附法）、電化學(xué)法電磁吸附、電解法）、生化法活性污泥法、生物濾池法）等。
2.1 含油廢水處理方法的分離原理
含油廢水的處理方法一般有：物理法（重力分離法、氣浮法、膜分離）、化學(xué)法（絮凝法、鹽析法）、物理化學(xué)法（粗粒化法、吸附法）、電化學(xué)法（電磁吸附、電解法）、生化法（活性污泥法、生物濾池法）等。
2.1 含油廢水處理方法的分離原理
2.1.1 氣浮法
又被為浮選法，它根據(jù)浮力的作用原理，乳化油和分散油的油珠粘附在大量的微氣泡上，氣泡由于自身的浮力將油珠帶出水面，以實現(xiàn)固液分離過程。
2.1.2 重力分離法
根據(jù)密度差的原理差進行油和水分離。由于浮油和分散油的密度比水小，所以浮油和分散油浮在水面，然后將其去除。
2.1.3 絮凝法
將絮凝劑加入含油廢水中，水解后帶正電荷的膠團與帶負電荷的乳化油發(fā)生電中和，乳化油的油粒聚集、粒徑變大，與此同時生成絮狀物吸附細小油滴，然后通過沉降或氣浮的方法實現(xiàn)油水分離。
2.1.4 生化法
利用厭氧和好氧微生物去除廢水中的有機物，將其分解為簡單物質(zhì)。先由厭氧微生物將水中難降解的有機物轉(zhuǎn)化為簡單、易降解的有機物，然后好氧微生物將水中的簡單的有機物進行完全分解。
2.1.5 電化學(xué)法
以金屬鋁或鐵作陽極電解處理乳化油廢水。
2.1.6 粗粒化法
含乳化油和分散油的廢水通過一種填有粗?；牧系难b置，使污水中的油珠聚結(jié)成大顆粒，達到油水分離。
2.1.7 膜過濾法
在壓力的作用下，利用微孔膜的孔徑小，從而截留油珠和表面活性劑下，達到分離目的。
2.1.8 活性污泥法
以活性污泥為主體，利用微生物形成菌膠團吸附和絮凝廢水中溶解油，在有氧的條件下，菌體使廢水中溶解油化為自身的組成部分，或?qū)⑺鼈冄趸癁?/span>CO2和H2O等，從而凈化廢水的作用。
2.1.9 吸附法
利用親油性材料的吸附劑吸附水中的油，這種吸附劑具有比表面積大、多孔性等特點，將廢水中的溶解油和其他溶解性有機物吸附在表面，從而達到油水分離。
2.1.10 鹽析法
向含油廢水中投加鹽類電解質(zhì)，破壞乳化油油珠）的水化膜，壓縮雙電層油粒和水界面），達到油粒與水分離。
2.2 含油廢水處理方法的比較
含油廢水的各種處理方法比較見表1。
表1：含油廢水處理方法的比較
處理方法 | 去除粒徑/μm | 適用范圍 | 缺點 | 優(yōu)點 |
浮選 | ＞10 | 乳化油，分散油 | 浮油難去除，占地大 | 處理量大，效果好，耗電小，設(shè)備簡單，費用低 |
重力分離 | ＞60 | 分散油，浮油 | 占地大 | 成本低，處理量大，運行穩(wěn)定 |
絮凝 | ＞10 | 乳化油 | 藥劑量大成本高，污泥難處理 | 設(shè)備簡單，除油效率高，工藝成熟 |
生物濾池 | ＜10 | 溶解油 | 費用高 | 運行費用低，適應(yīng)性強 |
粗?；?/span> | ＞10 | 分散油，乳化油 | 耗電大，去油效率低，填料易堵塞 | 設(shè)備體積小，操作簡單，不需外加藥劑，投資少，效率高 |
生化法 | ＞10 | 乳化油 | 設(shè)備、基建費用高，占地面積大 | 效果好，運行成本低 |
電磁吸附 | ＜60 | 乳化油 | 工藝不成熟，耗電量大 | 除油效率高，占地小 |
膜過濾 | ＜60 | 乳化油，溶解油 | 處理量小，膜耐腐蝕性低，膜成本高，易堵塞，難清洗 | 除油效率高，工藝簡單，不需外加藥劑 |
電化學(xué) | ＞10 | 乳化油 | 電極消耗量大，運行費用高，耗電量大，輔助藥劑量大 | 連續(xù)操作，除油效率高，占地小，操作簡單 |
砂濾 | ＞10 | 分散油 | 反吹操作比較難 | 沒有浮油，投資成本低，除油效率高 |
活性污泥 | ＜60 | 溶解油 | 操作和運行的費用高，進水水質(zhì)要求高 | 投資低，除油效率高 |
吸附 | ＞10 | 乳化油 | 投資成本較高，吸附劑難再生 | 占地小，除油效率高 |
鹽析法 | ＞10 | 乳化油 | 設(shè)備占地大，藥劑用量多 | 費用較低，操作簡單 |
3 含油廢水聯(lián)合處理技術(shù)
從含油廢水處理方法的比較中可以看出：雖然處理含油廢水的方法有很多，但是各種處理方法都有其自身的缺點，又由于含油廢水的成分比較復(fù)雜、濃度高，所以只使用一種的處理方法處理含油廢水，很難達到令人滿意的效果。因此在實際工業(yè)廢水處理中通常是將幾種方法聯(lián)合起來，形成多層處理工藝。
（1）膜分離技術(shù)聯(lián)合處理工藝。
（2）氣浮+絮凝+吸附聯(lián)合處理工藝。
（3）聲波+電化學(xué)工藝。
（4）BAF+過濾聯(lián)合處理工藝。
（5）臭氧氧化+BFC聯(lián)合處理工藝。
（6）具有潛力的工藝：離心分離+電絮凝+膜分離。
4 展望
由于環(huán)境污染的加劇，以及水資源的不斷緊缺，現(xiàn)有的處理方法已經(jīng)不能滿足當(dāng)前人們對于環(huán)境的要求，采用高效、新型的處理方法已勢在必行。含油廢水處理技術(shù)今后的發(fā)展趨勢應(yīng)主要集中在以下方面：
（1）開發(fā)新型的處理技術(shù)，聯(lián)合多種方法分級、分層使用。
（2）對除油原理加強研究，提高含油廢水處理效率、降低其處理成本。
（3）研制新型材料，如高效的絮凝劑、高效吸附劑等。
（4）篩選好的菌種，盡量用微生物處理廢水，不僅成本低，對環(huán)境還很友好。
（5）加強對含油廢水水深度處理、再生、回用及循環(huán)的技術(shù)研究。
