含油废水处理

含油废水处理（共11篇）

含油废水处理 篇1

含油废水含有以悬浮、乳化、溶解等形式存在的油脂类物质[1], 传统处理方法为厌氧生物法[2]。然而在北方地区, 由于冬季低温, 生化处理的能耗非常高, 并且废水中的有毒物质会对微生物的处理效果产生不利影响。

作为一种废水处理方法, 冷冻法已有多名学者对其进行研究和探索[3,4,5]。实验中发现冷冻法对废水的COD、TOC和色度有良好的去除效果, 相对于其他水处理方法, 冷冻法在环境影响、能耗、可靠性等方面均有优势。与国外相比, 国内利用冷冻法处理工业废水尚处于探索阶段[6,7,8]。

由于单级冷冻法的杂质去除率不高, 因此本工作采用多级冷冻法处理含油废水。根据冷冻过程中固液相分离原理, 逐级降低废水中杂质的浓度, 处理后废水符合排放标准。

1 实验部分

1.1 试剂和材料

乙醇、氯化铵:分析纯。

配制5组乙醇溶液, COD分别为55 500, 20 000, 7 000, 2 000, 300 mg/L;配制4组氯化铵-乙醇溶液, 其中COD分别为20 000, 20 000, 300, 300 mg/L, ρ (NH3-N) 分别为800, 50, 800, 50 mg/L。

实验用含油废水为油脂类悬浮溶液, COD为36 400 mg/L, ρ (NH3-N) 为73 mg/L, p H为3.8, TP为27 mg/L。

1.2 实验装置和方法

实验用单向降温冷冻装置为底部及周围包裹珍珠棉保温材料的圆柱形塑料容器, 以普通可控温冷柜作为冷源, 模拟大面积水域自然结冰过程, 溶液自上而下逐层降温, 冰晶逐层形成。

为方便实验的进行, 将多级冷冻采用一次冷冻简化代替。取600 m L水样置于冷冻装置中, 温度调节为-5℃, 冷冻48 h至水样完全冻结, 取出圆柱状冰块。将冰块横向切割为高度为10 mm的16个小冰块, 自然条件下融化后测定每冰层中的COD。以COD去除率表征废水的除油效果。

1.3 分析方法

采用重铬酸钾法测定COD[9];采用纳氏试剂比色法测定ρ (NH3-N) [10]。

产冰率 (R, %) 和溶质分配系数 (K, 以COD计) 的计算公式见式 (1) 和式 (2) 。

式中:s0为总冰层厚度, m;s1为待测冰层底部深度, m。

式中, η为COD去除率, %。

2 结果与讨论

2.1 乙醇溶液的COD去除规律

溶质分配系数表示冰层中杂质质量占溶液杂质总质量的比例。溶质分配系数越高说明冰层中杂质含量越高、COD越高, 即COD去除率越低。乙醇溶液中产冰率与溶质分配系数的关系见图1。

由图1可见:当COD为300 mg/L时, 溶质分配系数最高;当COD为7 000 mg/L时, 溶质分配系数最低, 说明COD为7 000 mg/L的乙醇溶液的COD去除率最高。

将K≤0.2的冰层定义为洁净层, 0.2

考虑能耗、效率和经济成本等问题, 实际处理过程应以尽量少的冷冻级数达到一定的处理效果。因此在处理废水之前需对冷冻级数进行确定。冷冻级数取决于每级冷冻处理中的产冰率和杂质浓度。选取产冰率分别为37.5%, 50.0%, 62.6%, 75.0%, 87.5%下的ln (COD) 与COD去除率进行拟合, 拟合结果见图2。由图2拟合得到不同产冰率下的COD去除率~COD关系式, 见式 (3) ~式 (7) 。

当R=37.5%时,

当R=50.0%时,

当R=62.5%时,

当R=75.0%时,

当R=87.5%时,

对不同有机物浓度的实际废水进行多级冷冻处理, 可在选定产冰率的条件下, 将废水COD代入上式进行计算, 根据所需达到的处理效果确定冷冻级数。

2.2 氯化铵-乙醇溶液的COD去除规律

氯化铵-乙醇溶液中产冰率与溶质分配系数的关系见图3。由图3可见:随产冰率的增加, 溶质分配系数增大, 处理效果降低;COD为300 mg/L、ρ (NH3-N) 为800 mg/L的氯化铵-乙醇溶液溶质分配系数最低, 说明该溶液的COD去除率最高。

当产冰率为100%时, 氯化铵-乙醇溶液中洁净层、过渡层和浓缩层与总冰层的体积比见表2。由表2可见:COD为300 mg/L、ρ (NH3-N) 为800 mg/L的氯化铵-乙醇溶液洁净层占总冰层体积的57%;COD为300 mg/L、ρ (NH3-N) 为50 mg/L的氯化铵-乙醇溶液洁净层占总冰层体积的44%。由此可见, 无机盐的存在增加了洁净层的比例, 对有机物的去除更为有利。原因是有机物分子通常为形状不规则的大分子, 分子与分子间更易发生摩擦碰撞, 而无机分子的存在则可降低这种情况发生的概率, 使分子不易被枝状冰晶挟带, 更易于移动和扩散, 因此乙醇溶液中无机盐的增加可提高其冷冻处理效果。

将产冰率与溶质分配系数进行拟合, 将拟合结果代入式 (2) 得到一定COD与ρ (NH3-N) 条件下的COD去除率~产冰率关系式, 见式 (8) ~式 (11) 。

当COD为20 000 mg/L、ρ (NH3-N) 为50 mg/L时,

当COD为20 000 mg/L、ρ (NH3-N) 为800 mg/L时,

当COD为300 mg/L、ρ (NH3-N) 为50 mg/L时,

当COD为300 mg/L、ρ (NH3-N) 为800 mg/L时,

当产冰率为37.5%时, 由式 (8) 计算出COD去除率为42.71%, 由式 (9) 计算出COD去除率为80.70%;当产冰率为87.5%时, 由式 (10) 计算出COD去除率为9.12%, 由式 (11) 计算出COD去除率为15.78%。在相同COD的条件下, ρ (NH3-N) 较高时, COD去除率较高。由此可见, 氯化铵的存在对有机物的去除有利。实际废水中一般都含有无机盐离子 (如NH4+) , 因此在实际废水处理过程中可应用这一结论, 更准确地确定所需产冰率和冷冻级数。

2.3 多级冷冻法处理含油废水

CJ 343—2010《污水排入城镇下水道水质标准》[11]中规定最高允许排放浓度为COD 500 mg/L、ρ (NH3-N) 25 mg/L。采用多级冷冻法处理实验用含油废水。将初始废水COD代入式 (3) ~式 (7) , 得出在不同产冰率下均需经过10级或12级以上冷冻处理才可使处理后废水达到排放标准。

在无机盐存在的条件下, 按照式 (8) ~式 (11) 计算冷冻法处理含油废水所需级数。实验用含油废水水质与式 (8) 接近, 选取产冰率分别为37.5%, 50.0%, 62.6%, 75.0%, 87.5%, 代入式 (8) 。经计算得出在不同产冰率下, 经过8级冷冻处理后出水COD均可降至500 mg/L以下, 达到排放标准。逐级冷冻处理后的COD和ρ (NH3-N) 见图4。

由图4可见, 多级冷冻法对含油废水具有良好的处理效果, COD和ρ (NH3-N) 逐级降低, 经8级冷冻处理后, COD降至430 mg/L、ρ (NH3-N) 降至2 mg/L, 去除率分别可达98.82%和97.72%。

3 结论

采用多级冷冻法处理含油废水。废水中无机盐的存在有利于有机物的去除。在初始废水中COD和ρ (NH3-N) 分别为36 400 mg/L和73 mg/L的条件下, 经过8级冷冻处理, COD和ρ (NH3-N) 分别降至430 mg/L和2 mg/L, 去除率分别可达98.82%和97.72%。

参考文献

[1]曹书翰, 陈立功, 刘先杰, 等.餐厨垃圾油水分离技术与方法研究[J].环境卫生工程, 2012, 20 (2) :39-42.

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[3]Lemmer S, Klomp R, Ruemekorf R, et al.Preconcentration of wastewater through the niro freeze concentration process[J].Chem Eng Technol, 2001, 24 (5) :485-488.

[4]Rajakovi V, Skala D.Separation of water-in-oil emulsions by freeze/thaw method and microwave radiation[J].Sep Purif Technol, 2006, 49 (2) :192-196.

[5]Gao W, Habib M, Smith D W.Removal of organic contaminants and toxiciy from industrial effluents using freezing processes[J].Desalination, 2009, 245 (1) :108-119.

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[8]张力君, 张萍.蓄冷率对冰蓄冷空调系统经济性的影响及最佳蓄冷率的确定方法[J].暖通空调, 1997, 27 (5) :2-5.

[9]北京市化工研究院.GB 11914—1989水质化学需氧量的测定—重铬酸钾法[S].北京:中国标准出版社, 1989.

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[11]北京市市政工程管理处.CJ 343—2010污水排入城镇下水道水质标准[S].北京:中国标准出版社, 2010.

含油废水处理 篇2

含油废水再生利用处理工艺研究

对不同含油废水的常用处理方法作了简单介绍,研究了中国石化山东炼油厂对含油污水的处理工艺,对反渗透后产生的浓水回用作了探讨,并提出了今后对含油废水处理技术的一些建议与展望.

作 者：张叶来 何辉 ZHANG Ye-lai HE Hui 作者单位：同济大学环境科学与工程学院,上海,92刊 名：山西建筑英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE年，卷(期)：34(35)分类号：X703关键词：含油废水 污水回用 浓水 软化

含油废水处理 篇3

气浮法是处理含油污水的一种高效方法。气浮法除油,就是在含油废水中通入空气,产生细微气泡,使水中细小的乳化油粒粘附在空气泡上,随气泡一起上浮到水面,形成浮渣,从而回收了水中的废油。气浮法的除油效率主要取决于油粒直径、气泡直径和油粒表面的化学性质。

[关键词 ] 混凝 气浮 含油废水 聚合氯化铝

1.概述

1.1研究背景

石油工业和石油化工工业是现代能源和国民经济的重要组成部分,含油废水的治理问题一直是困扰油田及其他石化企业的难题。延长集团永宁采油厂年产原油从几千吨发展到年产上百万吨,含油废水一直难以实现达标排放。大量含油废水排入水体,会破坏水资源的利用价值,水体表面的聚结油还有可能燃烧产生安全问题。

1.2含油废水的来源

含油废水主要来源还是集中于油田、炼油工业和机械加工行业。

油田采油废水是随着原油从油层中开采出来的,携带有许多悬浮固体、化学药剂和大量有机物。钻井废水是泥浆和油污而形成的废水。洗井废水是反冲洗配水滤网上的固体和生物膜而产生的废水。炼油废水是石油炼制中产生的含有油、硫化物、酚、氰化物等有害物质的废水。

2.试验方案

2.1各种处理技术的比较

表格2.1是目前石油工业及其它工业含油废水处理中,常用处理技术,但各种技术也有其优点和局限性。通常来说,物理法操作简单,运行费用低,但是对油的去除效果较低;化学法处理速度较快,处理效果较好,一般适于用作处理工艺中的顶但是运行费用相对较高,产生二次污染;生物法无二次污染,处理效果较好,但是处理速度很慢,对进水的要求较高,费用也较高。

表2.1各种处理技术的比较

本试验主要是为了去除浮化油,因为气浮法效果好,工艺成熟,而含油废水中含油量不大,故选用混凝气浮法较适合。

2.2气浮的基本原理

气浮过程中,细微气泡首先与水中的悬浮粒于相粘附,形成整体密度小于伞的"气泡-颗粒"复合体,使悬浮'粒子随气泡一起浮升到水面。实现气浮分离必须具备以下三个基本条件:一是必须在水中产生足够数量的细微气泡;二是必须使待分离的污染物形成不溶性的固态或液态悬浮体;三是必须使气泡能够与悬浮粒子相粘附。

2.3各项指标的测定

测定方法见表2.2。

表 2.2各项指标的测定方法

2.4试验的工艺流程

本混凝气浮试验工艺流程见图2.1。

图2.1 混凝气浮实验工业流程

2.5影响除油率的因素

(1)油污水表面张力对除油率的响:油污水具有表面张力低的特点,如果废水表面张力低,加压溶气后所得微气泡直径小,则有利于气浮。

(2) 原油种类对除油率的影响:气浮工艺处理含轻质油的污水,处理效果十分明显,但对于高粘原油,其出水水质则达不到外排水或重新使用水的标准。

(3)污水流量对除油率的影响:处理量越大,气浮停留时间越短,气浮效率越低。

3.含油废水预处理动态试验研究

3.1试验原水水质

采用永宁采油厂含油废水为研究对象,含油废水的各个指标为:COD:250～500mg/l;碱度:180～230mg/l(以碳酸钙计);pH值:9.5～9.8;油:20～45mg/l;SS:30～80 mg/l;氨氮:50～70 mg/l。

3.2最佳投药量的确定

聚合氯化铝(PAC)是常用的无机盐混凝剂, PAC的作用是通过它或它的水解产物的压缩双电层、电性中和、卷带网捕以及吸附架桥等四个方面的作用完成。

3.3试验结果分析

经过一个多月的连续测定,预处理出水各项指标均比较稳定,出水进入二级处理。其中各项指标的去除率分别为:COD:30%～50%、油:30%～70%。

4.含油废水预处理静态试验研究

4.1试验目的

由于动态试验检测数据没有测定浊度且操作起来较为不便,故补做静态试验以补充不足数据。

4.2最佳投药量的确定

4.2.1试验方法

聚合氯化铝简称铝盐,其作用机理是电性中和、吸附架桥和网捕卷扫作用。聚合硫酸铁简称聚铁,混凝能力强,生成絮状物质量大结构紧密。将聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)两种试剂单独投加于实验水样中,在同样水力条件下进行试验,确定各自的最佳投加量范围。

4.2.2 试验数据分析

试验原水指标:浊度=12.1NTUpH= 7.1COD =114.8mg/L 水温=20℃含油量=21.4mg/L PAC浓度为0.1%PFS浓度为0.1%。

表 4.1聚合氯化铝(PAC)最佳投药量实验记录

表 4.2聚合硫酸铁(PFS)最佳投药量实验记录

4.2.3 试验结果分析

根据实验现象观察,当混凝剂投加很少时,烧杯中很难观察到絮凝现象,随着投加量的增加,絮凝体逐渐增加,慢速搅拌后各个烧杯均有大量絮凝体,静置沉淀后,在低投加量的烧杯中,絮凝体较松散无弹性,水体浑浊,无明显分层现象;当混凝剂的投加量达到一定范围时,分层明显,絮体密实富有弹性,上层水体清澈透明;随着混凝剂的量增多,絮凝体又变得较松散无弹性,且出水浑浊。出现这种现象的原因是因为铝盐的水解产物对水中胶体进行电中和使其脱紊,从而形成细小的颗粒,继而絮凝为大而密实的凝聚体,并通过吸附架桥或网捕作用使脱紊的胶体生成粒度较大的絮凝体,再通过沉淀与过滤进行分离去除。从实验现象和实验效果两方面分析,在单独投加混凝剂进行混凝对比实验中,PAC对浊度和COD去除效果最好,在PAC投药量为35 mg/L时,对浊度的去除率为70.17% ,对油的去除率为51.04% COD的去除率为42.33%,达到了处理要求。聚合氯化铝为3.5 mg/L、聚合硫酸铁为6.0 mg/L。

4.3最佳PH值的确定

使用电位计法测定pH值。当实验水样pH值较酸性,混凝效果最差;当pH值增加到中性范围时,混凝效果最好;随着PH值的继续增加,混凝效果又开始变差。原因是混凝剂胶体的存在与水的pH值有关。本试验的结论为:当水体环境pH值为6.94时,混凝剂的处理效果最佳。

4.4最佳水力条件的确定

4.4.1试验原理

水力条件对混凝效果有重要影响,主要控制指标是搅拌强度和搅拌时间。在混合阶段搅拌强度要大,搅拌时间要短,快速搅拌强度为300r/min,搅拌时间为1min。而到了反应阶段,既要创造足够的碰撞机会和良好的吸附条件才能让絮体有足够的成长机会,又要防止生成的小絮体被打碎,因此搅拌强度要逐渐减小,而反应时间要长,因此在该阶段,进行慢速搅拌,强度70r/min,搅拌时间10min。

4.4.2试验结果

从实验现象和处理效果综合分析,投加混凝剂后,当搅拌速度为90r/min时,对浊度和COD去除效果最好,形成的矾花絮体密实,静置5min后水样基本澄清,静沉30min后出水浊度最低,去除率为99.36%,油的去除率31.36%,COD的去除率为51.66%,因此搅拌速度为90r/min时,综合指标最好,故其为最佳水力条件。

5.结论

通过两个月来对永宁采油厂含油废水进行预处理实验分析可以得出下面结论:

(1)本实验选用聚合氯化铝,聚合硫酸铁对永宁采油厂含油废水水进行混凝气浮实验,得出聚合氯化铝在3.5mg/L时的混凝效果最好,絮体大而密实,相对其他混凝剂投药量最省。

(2)原水的pH值约为9.5～9.8,pH值偏高影响了出水浊度、含油量和COD的去除率,通过混凝试验确定最佳pH值为6.5～7.0。

(3)最佳水力条件为混合阶段:转动时间1.5min,转速为280rpm;反应阶段:转动时间10min,转速为80rpm;沉降时间:30min以上。

(4)在各种最佳条件下得到的各种指标的最佳去除效果:出水浊度小于1.0NTU,COD的去除率在40%～50 %左右,油的去除率可以达到30%～50%,经过混凝处理后水中的含油量可以降至12mg/L。

参考文献:

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空化射流处理含油废水的研究 篇4

流体流过一个限流区域 (如多孔板、文丘里管等) 时会产生压降, 若压力降至液体饱和蒸汽压力时, 溶解在流体中气核会迅速膨胀, 在液体内部形成含有水蒸气或其它气体的空泡并迅速聚合长大, 当液流压力恢复时, 空泡受挤压而溃灭, 即水力空化。水力空化能够在常温常压下的流体中产生瞬时局部高温 (1000~5000K) 和高压 ( (1~5) ×107Pa) 。空化射流处理含油废水就是利用空化射流产生的瞬时高温、高压、强烈冲击波和紊动剪切应力破坏油水界膜, 使油珠微粒相互接近并聚集成大油滴, 从而浮出水面, 实现油水分离, 是一种离解有机污染物的有效处理方法。

1. 实验装置

实验装置如图1所示, 具体组成:50L的储罐, 2900rpm, 5.5KW的离心泵, 三个流量控制阀和一个孔板, 两条内径为20mm通向储罐的管路。多孔板直径为20mm, 用法兰固定。孔板1中孔的直径为4mm, 过流系数 (孔板过流面积与管道横截面积的比率) β0为0.2, 孔板2中孔的直径为2mm, 其β0的值为0.13。

2. 实验方法

储罐充液量为满储量的80%, 阀V1, V2, V3处于全开状态, 试验过程中, 通过阀门V2来调节孔板上游进口压力P1的大小 (即泵的出口压力) , 以满足实验要求。实验溶液为柴油和自来水充分振荡并静置1小时而形成的浓度为260mg/L的含油废水。通过储罐冷凝外套中冷却水的流速来调节溶液温度, 并控制在36±2度范围内。反应分别进行20、40、60、80分钟后将废水静置半小时后在液面下20~30cm处取样, 含油废水的浓度用红外分光测油仪测定。

3. 实验结果与分析

3.1 处理时间与水样油浓度间的关系

入口压力为3atm, 分别使用多孔板1和2, 得到水样油浓度与处理时间关系, 如图2所示。由图可见, 处理的初始阶段, 油浓度与处理时间关系曲线斜率很大, 下降速度快, 20分钟后水样浓度变化趋缓, 反应进行60分钟时, 装配孔板1的实验装置的油去除率 (离解出的油浓度与初始油浓度的比值) 接近90%, 水样已达到污水综合排放三级标准。由于反应初始阶段空化的除气效应, 即, 溶解在废水中的空气在空化初期使得水样压力减小, 空化气泡数量陡增, 空化强度大大加强;另一方面, 反应初期水样油浓度较大, 油粒分子间相互碰撞比较频繁, 使得油水界膜遭破坏、油珠微粒相互接近并聚集成大油滴的几率增大, 因而离解出的油滴量增幅较大。

3.2 进口压力对水样油浓度的影响

处理时间为60分钟, 进口压力与水样油浓度的关系如图3所示。由图可知, 油浓度随进口压力增大而降低, 在进口压力为4atm左右时, 油浓度达到最低, 离解效果最佳;这是由于随着进口压力增大, 进入到高剪切力区域和高紊流区域的射流容积量增加, 导致空化产生量增大, 整体空化效应增强, 离解效果也更好。但压力增得过大时, 液流的紊动强度剧烈, 使得储罐上层水溶液过多参与反应, 大量被离解出的大分子油滴被重新乳化, 同时超空化的产生也使得废水的离解效果反而变差, 因而当压力大于4atm时, 孔板1条件下废水离解效果变化不明显, 孔板2条件下的水样油浓度略有升高。

3.3 空化数对水样油浓度的影响

空化数是无量纲参数, 其物理意义是:

空化数=抑制空化产生的力/促使空化出现的力

对于具体的液流系统, 空化数可定义为:

其中, P2是孔板下游恢复压力, Pv是在储罐液体温度下的液体饱和蒸汽压力, Vth是孔板处液流速度。Vth可通过连续方程求取:Q=Vth·Ath=V2·A

V2是孔板下游液流稳定后的流速, 假定管道内壁足够光滑, 且孔板下游管道长度不大, 沿程阻力损失可忽略, 则V2可近似为出口端流速。通过进口压力调节水样的出流速度, 进而推算出不同的空化数。

处理时间为60分钟, 空化数与水样油浓度的关系如图4所示。从图4可以看出, 空化数越低, 经处理的水样油浓度越低, 在空化数为0.2左右时达到最低, 因为空化数越低, 流经孔板的液流产生的空化气泡越多, 越易聚集生成更大的空化气泡, 空化也更为剧烈, 含油废水的除油率也就越高;但另一方面, 空化数过低, 易产生超空化现象, 同时, 由于系统压力升得过高, 液流流经孔板时受阻而产生的负面效应也显现出来, 这都导致了油滴离解效果变差。

3.4 孔板结构特性对水样油浓度的影响

从油浓度与处理时间关系图和油浓度与进口压力关系图可知, 孔板2对水样的离解效果好于孔板1。这是由于孔板2的过流面积及单孔面积都比较小, 在进口压力一定的条件下, 孔板处液流的紊动强度更大, 产生的剪切力更高, 加剧了空化气泡的溃灭;另一方面, 由于孔板2的孔洞数量较多, 穿越孔洞形成的高剪切区分布更为均匀, 空化产生的区域更广。

在图4中, 空化数为0.15~0.2时, 孔板2处理的含油废水离解效果受超空化的影响比孔板1要小得多;在0.2~0.25的空化数区间上, 两种多孔板都显示了较好的空化性能, 且孔板1略优于孔板2, 但在过流系数β0较低的条件下, 由于大量的空穴进入剪切层和高紊流区, 使得空穴溃灭更为剧烈, 孔板2在较低的进口压力条件下就能获得与孔板1相同的空化数, 其能效比要低得多, 体现出较好的经济性;孔板1还存在空化数大于0.25的区间, 在该区间上, 空化不易发生, 空化活动不剧烈, 含油废水的离解效果差。

4. 结论

(1) 空化射流对含油废水进行离解处理, 效果是明显的;废水经较短时间处理能达到排放标准, 处理效率较高。

(2) 该实验条件下, 进口压力为4atm、空化数为0.2左右时, 含油废水的处理效果较为理想, 经60min处理后能达到二级排放标准。

吹脱法处理含油废水的实验研究 篇5

采用吹脱法处理含油废水,正交实验结果表明pH值,鼓气量和鼓气时间这3个因素的影响程度为:pH值＞ 鼓气量＞鼓气时间,其中是pH值主要影响因素,要想提高硫化物的去除率,应该首先考虑对pH值的.调节.同时又进行了验证实验,得出正交实验的结论较为准确.

作 者：李良 于大伟 关晓彤 杨旭鹏 郭辰 LI Liang YU Da-wei GUAN Xiao-tong YANG Xu-peng GUO Chen  作者单位：李良,于大伟,关晓彤,杨旭鹏,LI Liang,YU Da-wei,GUAN Xiao-tong,YANG Xu-peng(沈阳工业大学石油化工学院,辽宁,辽阳,111003)

郭辰,GUO Chen(广西大学化学化工学院,广西,南宁,530004)

含油废水处理 篇6

关键词：含油污泥；碳酸镁；助滤剂

1、前言

油田在油气生产过程中都会产生一定量的含油污泥，主要来自两个方面：一是原油从地层中携带至地面在各类容器、大罐和回收水池等地面设施中淤积，应定期清理产生的污泥：二是油井作业、集输油管道穿孔和盗油产生的落地污泥。目前，我国油田开采均采用早期注水保持底层压力的方法，随着油田的深度开采，采出的原油中，含泥水量越来越高，在联合站的原油脱水处理过程中也会产生大量的含油泥沙。含油污泥的处理方法主要有污泥焚烧法、溶剂萃取法、调质一机械分离法等。含油污泥的机械脱水是污泥处理技术的关键，提高固体回收率和减少泥饼含水率对降低含油污泥处理总成本意义更大。

本论文针对一种含油污泥进行了实验研究。其中本样品取自污泥池。含油污泥外观呈黑色，乳化严重，比较粘稠，而且含油和含水相对较多。

2、实验

2.1 实验装置

本实验是依据布氏漏斗过滤装置改造，因为真空操作压差很小，不适合本实验的要求，因此根据此装置的原理设计了本实验所用装置，使其能够实现较大压差，装置流程简图见图1。

2.2 买验方法

由于所取的样品没有流动性，因此必须以水配比进行实验。

（1）在不加任何助滤剂的情况下对样品进行过滤，看是否能够进行直接过滤。

（2）对于不能直接过滤的样品，采取加助滤剂的方法进行实验。加入不同配比的碳酸镁，记录不同时间的滤液的量，得出比阻数据，分析得出碳酸镁的最佳加入量，确定合理的滤饼厚度，增大压力、改变油泥与水的配比进行实验，记录不同时间滤液的累积量，通过计算得出污泥比阻的变化曲线，分析压力和含水率对含油污泥过滤性能的影响。

3、实验结果分析与讨论

3.1 助滤剂对于含油污泥过滤性能的影响

在含油污泥中添加碳酸镁助滤剂可实现顺利脱水。在投加一定量的碳酸镁作为助滤剂，含油污泥过滤后的污泥含水率相对较低，而且滤饼也很结实。

在含油污泥中改变碳酸镁的添加量。在不同的压差下进行压滤实验，测定滤液体积随时间变化的数据。

用助滤剂处理含油污泥，可以改变含油污泥颗粒的结构，破坏胶体的稳定性，提高污泥的脱水能力。助滤剂的投加量对污泥脱水影响较大，图2是碳酸镁做助滤剂时不同含量，（其中碳酸镁的含量=碳酸镁质量/总滤浆的质量）及不同压力下与污泥比阻的关系图。

实验表明，含油污泥中添加助滤剂碳酸镁，在一定程度上可以改善污泥的脱水性。从图2可以看出，在一定范围内随着药剂投加量，含油污泥比阻均呈下降趋势，压力较小时，这个现象比较明显。可以看出，当超过一定的投加量时，污泥脱水的趋势不是很明显，趋于平稳状态。

从图2可以看出，在碳酸镁含量在9%左右之前，比阻随着碳酸镁的加入量逐渐减小，在9%以后，投加量越大，比阻趋于平稳。加入量为9%是最佳值，在大于9%的投加量，污泥的比阻将趋近与某个固定值。

污泥比阻与压力的关系，如图3所示。

由图3可以看出.比阻随压力增大而增大，压力与比阻应成指数关系。

3.2 助滤剂的评价

从实际试验情况看.随助滤剂投加量逐渐增加.污泥比阻逐渐减小然后趋于稳定。污泥比阻随助滤剂投加量的变化趋势在一定程度上可以反映实际污泥脱水的变化趋势实验对碳酸镁做助滤剂的研究表明，碳酸镁的作用是使濾饼孔隙增大，水能够流出，但是碳酸镁的形态是粉末，其不溶于水，粉末状碳酸镁可以吸收一部分水。

4、结论

1.对于含油污泥，助滤剂的添加可显著降低污泥比阻，改善污泥的脱水性。污泥比阻随助滤剂的投加量的增加而减小，当投加量一定时比阻趋于稳定，助滤剂的加入量存在最佳值，碳酸镁加入量在9m%左右。

餐饮含油废水处理的发展与展望 篇7

1 餐饮含油废水的特点及其危害

餐饮业含油废水的产生是由于在烹饪过程中使用大量的动物油和植物油,这些油脂经加热、烹炒、煎炸后部分进入食物,其余的在刷洗餐具、油锅以及倒掉残油和残羹冷炙的过程中,与厨房生活污水混合进入下水道而形成的。与生活污水相比,该类废水具有BOD5和CODCr值高(其中CODCr高达4 000 mg/L)、含油量大,有一定色度和气味,水质水量变化较大,排放量相对较少的特点。这种含油废水对环境的污染主要表现在对生态系统及自然环境的严重影响。主要表现在以下几个方面:1)流到自然水体中的可浮油,形成油膜后会阻碍大气复氧,断绝水体氧的来源,使水体形成缺氧状态,以致鱼类和水生生物难以生存;2)含油废水排放到土壤中会形成油膜使土壤结块,土壤中呈现缺氧状态。油类粘附于植物根部会影响对养分的吸收而导致减产或死亡;3)含油废水排入城市排水管道,加大管网清淤管理费用;4)对排水设备和城市污水处理厂都会造成影响;5)危害人体健康;6)污染大气。

2 餐饮含油废水的常规处理方法

2.1 机械物理除油

1) 重力及机械分离法。主要用于处理水中的浮油和分散油。其原理是利用在重力场和离心场中,油和水密度不同且相互不溶的性质,按所产生的重力和离心力不同进行分离。重力分离法是利用油水两相的密度差及油和水的互不溶性进行分离。该类方法设备结构简单,易操作,除油效果稳定。2)离心分离法。利用快速旋转产生的离心力,使相对密度大的水抛向外圈,而相对密度较小的油珠留在内圈,并聚结成大的油珠而上浮分离。3)粗粒化法。用于分散油处理研究较多,是利用油—水两相对聚结材料亲和力的不同来进行分离。其机理是:当含油废水流经一些疏水亲油物质时,油滴在其润湿、聚结、碰撞聚结、截留和附着等联合作用下聚结成较大的油滴,从而有利于油的去除。4)过滤罐过滤法。主要去除分散油和乳化油,其机理是利用颗粒介质的截留、惯性碰撞、筛分、表面勃附、聚并等作用,将水中油分去除。常用的滤料有石英砂、无烟煤及玻璃纤维和高分子聚合物等。5)膜分离法。膜分离技术是Sourirajan所开拓并在近20多年迅速发展起来的,其机理是用一张(或一对)多孔滤膜利用液—液分散体系中两相与固体膜表面亲和力不同而达到分离的目的。

2.2 物化除油

1)气浮或浮选法。浮选法是依靠空气泡的表面吸附油粒或浮选物而达到分离的目的。浮选分离效率与气泡量、气泡粒径和是否加药剂等因素有关。2)吸附剂吸附法。该法适于深度处理废水中的微量油,一般费用较高,但可大大提高水体的品质。其原理是利用吸附剂的多孔性和大的比表面积将废水中的溶解油和其他溶解性有机物吸附在表面,从而达到油水分离。3)磁吸附分离法。该法是借助于磁性物质作为载体,利用油珠的磁化效应,将磁性颗粒与含油废水相混合,使油分在磁性颗粒上吸附,然后再通过磁性分离装置,将磁性物质及其吸附的油留在磁场,从而达到与水分离的目的。4)电化学法除油。电化学法处理废水具有氧化还原、凝聚、气浮、杀菌消毒和吸附等功能,并具有设备体积小、占地面积少、操作简单灵活等特点,可以去除多种污染物。

2.3 化学破乳

处理乳化油时必须先破乳。化学破乳法技术成熟、工艺简单,是进行含油废水处理的传统方法,包括盐析法、酸化法、凝聚法。乳化液可分为O/W型和W/O型两种,使乳状液变形或采用加速液珠聚结速度的方法,导致乳状液破坏,即为破乳。

2.4 化学氧化法除油

化学氧化法是转化废水中污染物的有效方法,能将废水中呈溶解状态的无机物和有机物转化为微毒、无毒物质或转化成容易与水分离的形态。包括空气氧化、湿式氧化、臭氧氧化、氯氧化法、H2O2氧化、Fenton试剂氧化、KMnO4氧化以及光化学催化氧化法等。

3 餐饮含油废水处理新技术

3.1 膜技术的应用

Subramanian等用型号为NTGS-1100,NT2GS-2100的无机硅材料膜以死端过滤形式超滤大豆和菜籽毛油,操作温度为40 ℃、压力为3 MPa,由于毛油粘度很大,实验的膜通量非常小,但是对磷脂的截留率超过99%。

Karakulski等用管状超滤膜处理含油废水,出水含油量低于10 mg/L,化学需氧量(COD)去除率为80%,进一步用反渗透膜处理后COD去除率达到98.5%,悬浮物去除率达到95.7%,达到再利用水平。

汪勇等用10 nm厚、截留分子量为20 000的无机膜超滤30%的大豆混合油,透过液经旋转蒸发、脱除溶剂,得到大豆油,对该大豆油做280 ℃加热试验,结果表明,油脂中磷脂基本被截留。

3.2 絮凝技术的最新应用

Xueming Chen等采用电絮凝法处理餐饮废水,通过对油脂含量高、不同的COD,BOD5 和SS浓度的餐饮废水的电絮凝试验,结果表明,Al电极优于Fe电极;进水pH、电导率和电流密度不影响污染物的去除效率;电负荷是最重要的操作参数,最佳电负荷和电流密度分别为1 167 F/m3~9 195 F/m3和30 A/m3~80 A/m3,且与废水的特性有关;Al电极消耗范围是1 717 g/m3~10 614 g/m3,电耗小于115 kW·h/m3,试验污水的油脂去除率大于94%,电絮凝能中和废水的pH值。

尹艳华等研究了碱式氯化铝、硫酸铁、氯化铝、硫酸亚铁、硫酸铝钾五种单一絮凝剂和硫酸铝钾、聚丙烯酰胺复合絮凝剂对餐饮废水的处理效果。结果表明,硫酸铝钾和聚丙烯酰胺复合絮凝剂优于单一絮凝剂的絮凝效果, 使用复合絮凝剂可使CODCr去除率达到83.3%,浊度去除率达到76.9%,且投药量及投药方式、pH 值对处理效果都有很大影响。

3.3 新材料,新设备的研发

江小林、陈威等[3]采用以“离心—气浮”复合过程为主要工艺的污水快速处理装置对餐厅污水进行预处理,可以使排放水达到规定的排放要求。而且因其占地小、电耗省等优点易于被用户接受。此外,由于排放水含有较高的溶解氧,对污水在市政管网内的进一步降解极为有利。

浙江大学陈雷、王鹤立等对聚结除油性能及机理进行了深入研究,他们分别对聚丙烯、陶粒、石英砂、无烟煤、不锈钢及聚氯乙烯等几种不同性质、不同形状的聚结材料进行对比试验,最后得出结论:采用聚结除油时,润湿聚结机理和碰撞聚结机理同时存在时,更有利于聚结效果的提高,且填料的空间构形是影响聚结效率的重要因素。

4 结语

根据目前国内外餐饮含油废水治理方法的现状,考虑餐饮业厨房使用面积等要求,餐饮含油废水的治理技术将向以下几个方面发展:开发餐饮废水一体化处理设备,做到尽量少占地,投资省;加强开发无毒、高效、适用范围广、性价比优的混凝剂,使得餐饮含油废水的处理时间缩短;餐饮含油废水中油的回收更加规范,使得餐饮废水无害化,资源化。此外,还应该注意餐饮业废水水质变化大的特点,因地制宜,对于不同水质的餐饮废水要使用不同的治理方法。

摘要：主要介绍了餐饮含油废水的物理、化学、生物等处理技术,简要介绍了国内外的各种新技术的研究进展,并对餐饮废水的油水分离技术作出展望,以促进餐饮含油废水处理的研究。

关键词：餐饮废水,除油,新技术

参考文献

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微生物处理含油废水技术研究 篇8

而现在采用的较为有效的方法处理含有污水有炭膜[2]或陶瓷膜[3]处理含油污水,在实验范围内,污水处理过后可达到国家环保排放要求。处理含油污水的方法还有光催化氧化[4], SSF技术[5]等。

由于微生物处理含油污泥的研究[6] 以及生化处理技术应用于含油污水[7]的研究都取得了较好的结果。所以我们通过柴油石油烃对微生物进行培养,并结合膜处理技术达到超滤膜长期使用,易于清洁的目的。本文通过介绍实验所用石油降解菌的培养以及筛选过程并分析石油降解菌对于石油烃的分解作用来定性分析微生物对含油污水的分解作用。

1 实验部分

1.1 实验仪器

实验中采用到上海世平实验设备有限公司生产型号为SPH-200的经典型小容量恒温培养摇床以及上海欧陆有限公司生产的型号ET1200红外分光油分析仪。

1.2 菌种培养

1.2.1 菌种取样

菌种取自舟山市定海区油污处理厂废弃物堆放处,长期有含油污水污染的泥土中。取其表层土壤进行菌种培养。

1.2.2 配制培养基

用NH4NO3 0.3%、KH2PO4 0.05%、K2HPO4 0.05%、 MgSO4 0.02%、微量元素液 1 mL/L配置选择性液体培养基。

在选择性液体培养基中加入18%～20%的琼脂粉配置选择性固体培养基。

用MgSO4 0.4%、CuSO4 0.1%、MnSO4 0.1%、 FeSO4·7H2O 0.1%、 CaCl2 0.1%配置微量元素液。

葡萄糖 0.3%、NH4NO3 0.3%、KH2PO4 0.05%、K2HPO4 0.05%、微量元素液1 mL/L配置富集培养基。

1.2.3 菌种培养

取三个完全一样的250 mL广口三角瓶分别标号1、2、3,在三个实验组中各加入100 mL选择性培养基,120 ℃灭菌15 min,移至净化工作台冷却后,取5 g含菌土样加入1、2、3号250 mL广口三角瓶中,敞口,30 ℃、150 r/min恒温培养摇床中水浴条件下培养5天。

将三组原三角瓶中培养好的菌液取2 mL移至四组相同编号净化消毒后的100 mL选择性液体培养基中,30 ℃恒温箱中敞口培养振荡4天。

1.2.4 菌种筛选

取三个直径50 mm的培养皿,高温灭菌消毒。将高温熔化的并冷却至45 ℃的选择性固体培养基注入灭菌后的培养皿中,注入量为18～20 mL,待培养基凝固后取预先配置好的0.1 kg/kg的0号柴油石油烃二氯甲烷溶液0.3 mL均匀涂布其上,待二氯甲烷挥发后于净化工作台内倒置培养皿5 h,即得到以柴油石油烃为唯一碳源的选择性固体培养基。

在培养过的三瓶含菌土中选取液体颜色深浅度居中的一瓶细菌菌液,取三份1 mL菌液,用生理盐水进行稀释,分别稀释105、106、107倍。吸取0.5 mL均匀涂布在培养基上,每个浓度重复5次,将培养皿置于35 ℃的恒温箱中培养5天,得到能降解石油烃的菌种。

1.3 菌种驯化

取三个250 mL广口三角瓶分别标号0、1、2,在三个实验组中各加入100 mL选择性培养基,120 ℃灭菌15 min,移至净化工作台冷却后,将涂抹过稀释105、107倍菌液的培养皿培养基表面菌落分别用净化塑料棒刮至标号为1、2的三角瓶中,0号三角瓶不放菌落,作为对照组。由于筛选得到的菌种对石油烃的降解效率不高,因此我们对其进行了驯化。具体做法是:在选择性培养基中加入300 mg/kg的石油烃,考虑到石油烃的水溶性较低,用二氯甲烷做增溶剂,配置了石油烃含量为10%的二氯甲烷溶液,将该溶液加入到100 mL选择性培养基中,使石油烃含量达到300 mg/kg, 放置到30 ℃、150 r/min恒温培养摇床中水浴条件下培养7天。培养结束后,分别从3个三角瓶中各取2 mL液体移入三个标有对应编号的石油烃含量为500 mg/kg的选择性培养基中继续培养,培养方式同上次。

1.4 扩大化培养

驯化三周后将实验恒温摇床中培养出的菌液进行扩大化培养,配置3000 mL的选择性液体培养基,加入消毒灭菌后的培养缸中,倒入原有浓度1000 mg/kg菌液60 mL,30 mL石油烃二氯甲烷溶液。通过泵向缸中通入空气,进行曝气培养,对于工业化环境进行模拟。

同时在另一消毒灭菌后的培养缸中加入3000 mL的选择性液体培养基和30 mL石油烃二氯甲烷溶液,通过泵向缸中通入空气。作为空白对照组。

1.5 菌种鉴定

在石油烃浓度500 mg/kg的选择性培养基中培养结束后进行革兰氏染色实验。

1.6 浓度测量

采用先萃取方法将被测菌液放入红外分光油分析仪中测量油浓度。

2 结果及讨论

2.1 菌种染色结果

重复3次对0号、1号、2号组菌液进行革兰氏染色,结果发现1号、2号组细菌的颜色一致呈红色,0号组部分细菌为紫色为脱色不充分所致。由此可知,我们筛选所得到的石油烃降解菌为革兰氏阴性菌[8]。

2.2 石油烃浓度500 mg/kg与1000 mg/kg驯化降解能力比较

当加入石油烃浓度为500 mg/kg时得到测量数据见表1。

石油降解烃的最高降解百分比为1号组:

(256.86-104.57)÷256.86×100%=59.29%

由于500 mg/kg时驯化得到的石油降解菌降解能力没有达到预期要求,继续驯化,石油烃浓度达到1000 mg/kg,在恒温摇床中培养7天后,测量油浓度见表2。

石油降解烃的最高降解百分比为1号组有:

(458.54-137.2)÷458.54×100%=70.08%

可见,第一组(即菌液稀释浓度为105时)的降解效果较为出色,当驯化石油烃浓度达到1000 mg/kg时降解效率已经较为理想。故将石油烃浓度为1000 mg/kg的石油降解菌用于扩大化培养,只保留第一组菌液和空白组液体。

2.3 扩大化培养油浓度测量

曝气培养3天之后,开始对两个缸内油浓度进行测量,测量时将通气管取出,静置10 min左右,将消毒净化后的杯子伸入缸内量取30 mL待测液进行萃取测量。每日下午5时对油浓度进行测量,并记录数据。绘制出曲线图如图1。

(实验分别在第7天与第12天向实验组中加入1000 mL水2000 mL选择性培养液20 mL 10%石油烃二氯甲烷溶液,补充降解菌养分。对照组则不添加)

3 实验结论

(1)通过细菌的培养、筛选和驯化以及染色等生化分析、形态观察后,可以知道在油污处理厂废弃物堆放出的土壤中含有革兰氏阴性菌,可以对石油烃进行降解。

(2)通过在30 ℃,酸碱度适中的环境下,以柴油石油烃为唯一碳源进行培养得到的菌液稀释倍数较少时对石油烃的降解能力更强,当石油烃浓度达到1000 mg/kg时菌液降解能力即可达到70%已经较高说明最适宜的石油烃浓度就在1000 mg/kg附近。

(3)扩大化培养以后发现在20 ℃左右室温以及敞口的条件下石油降解菌的降解作用可以是石油烃浓度明显下降,但同时石油烃自身的挥发也可以使得石油烃的浓度下降。

(4)通过实验室恒温摇床的培养、筛选、驯化条件下得到的石油降解菌,以及在较恶劣条件下扩大化培养的石油降解菌对于石油烃的降解具有较强的能力,可以通过进一步的培养对于含油废水起到分解作用。

摘要：选取油污处理厂长期受油污污染的土壤进行富集化培养,并以柴油石油烃为唯一碳源分别对稀释105、106、107倍数的样液进行筛选、驯化、检验后得到对柴油石油烃具有分解作用的石油降解菌,在大型容器中对该细菌扩大化培养,在实验室环境下对于石油烃有较好的降解作用,可以使含油废水中的石油烃浓度显著下降。

关键词：含油废水,微生物,石油降解菌,石油烃

参考文献

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磁技术处理含油废水的研究进展 篇9

本文对磁技术处理含油废水的机理和应用研究进展进行了综述。

1 磁技术处理含油废水的机理

1.1 磁技术除油的力学原理

磁技术处理含油废水主要是利用磁场下的力学效应,在磁场力作用下使包裹了油和污染物的磁性颗粒从废水中分离。目前用于含油废水处理的磁场主要由电流或永磁体产生。吴克宏等[6]对磁性颗粒在磁场中的受力情况进行了分析,废水中的颗粒受到的磁场力(Fu)为

式中,Km为颗粒磁化率;V为颗粒体积,m[3];H为磁场强度,A/m;为磁场梯度,T/m。只有当颗粒受到的磁场力大于水流阻力时,颗粒才能被磁场吸引并从废水中分离出来。

1.2 磁性材料的除油机理

含油废水中的浮油和分散油较易去除,难点和关键在于去除乳化油,而油水界面膜是导致乳化油稳定存在的原因,除油的关键是破坏油水界面膜。研究结果表明,含油废水的除油机理主要是利用油珠的磁化效应,借助磁性颗粒作载体,通过磁性颗粒与混凝剂的共同作用,使油珠在磁性颗粒上吸附,形成呈铁磁性或顺磁性的磁性絮凝体,然后通过磁分离器分离。投加的磁性颗粒主要有磁铁矿和铁氧体两类[7]。其中,由于Fe3O微粒具有很大的磁偶极矩,常被用作磁种,其除油机理主要是Fe3O4微粒的直接破乳过程。电泳实验表明,水包油型(O/W)含油废水中的油珠大多带负电荷,而Fe3O4带正电荷。电镜分析结果表明,Fe3O4微粒的粒径均为10-8 m左右,具有很高的表面能,极易吸附油珠表面的表面活性剂离子带负电荷的极性端[8]。当Fe3O4微粒上有阴离子吸附时,将抵消自身的部分正电荷,削弱同油珠间的引力,促使Fe3O4微粒带着吸附于其表面的表面活性剂同油珠分离,从而破坏了油珠上的表面活性剂界面层,导致油水分离。

1.3 改性磁性材料的除油机理

为增强磁性材料的亲油性和疏水性,可用表面活性剂和油酸等在高于35℃时对Fe3O4等磁性颗粒进行表面处理,使磁性颗粒表面覆盖亲油、疏水性薄膜,从而增强磁性颗粒对油的亲和力[9]。经表面改性后的磁性颗粒具有特殊吸附功能,能增大废水体系的磁化率,使杂质与磁性颗粒间通过粒子或分子间的亲和作用吸附在磁性颗粒表面上,然后通过磁分离器去除水中的油类和污染物。郑必胜等[10]在Fe3O4微粒表面包裹一层氢氧化铁胶,氢氧化铁具有两性,当溶液为酸性时,Fe3O4微粒表面带正电荷,由于异性电荷的亲和吸附作用可吸附废水中的大量带负电荷的混浊物颗粒和胶体等杂质,然后结合高梯度磁分离器实现废水处理;当溶液为碱性时,Fe3O4微粒表面带负电荷,由于同性电荷相斥,此时表面带负电荷的杂质污染物脱离磁种进入溶液中,磁种由此获得再生,并可反复使用。

改性Fe3O4微粒上的表面活性剂离子的亲油端(碳氢链)向外,极易插入油珠表面的表面活性剂所构成的界面层中,使油珠表面的表面活性剂的取向发生改变,即亲水基团从原来的竖直向外取向,产生一定程度的偏转倒伏,暴露出一部分亲油基团。这种取向变化使油珠上的表面活性剂同Fe3O4微粒上的表面活性剂亲油端间的亲合力逐渐增强[11]。油珠上的表面活性剂界面层被破坏后,油珠被Fe3O4微粒上的表面活性剂层吸附,并逐渐包裹在Fe3O4微粒外部,在磁场作用下与体系分离。

2 磁技术在含油废水处理中的应用

磁技术按装置原理可分为磁凝聚分离、磁盘分离和高梯度磁分离等方法[12]。20世纪70年代国外已有将高梯度分离磁技术用于含油废水处理的报道[13,14]。磁技术除油具有处理效率高、占地面积小和不受自然温度影响等优点,但同时也存在装置复杂、电耗高、磁种的造价高和回收利用较困难等缺点[15]。超导磁技术能克服电耗高的缺点,在较大空间提供强磁场和高梯度磁场,是未来高梯度磁技术的发展方向[16,17]。

2.1 石油化工废水

我国大部分油田已进入中后期开采阶段,油田采出水含水率高、处理量和乳化油处理难度大。文献[18]介绍了一种实现乳化含油废水的油水分离新技术。该技术通过在油田采出水中加入电解质以增加水的电导性,在磁电装置作用下使油田采出水产生磁性,成为磁流体,破坏乳化油滴的稳定性,增大油滴的聚结能力,实现油水分离。

采用磁技术处理油田废水,国内外应用研究最多的是高梯度磁技术。Petrakis等[14,19]介绍了几种典型的油水磁分离装置处理炼油厂废水处理站出水。平流式隔油池出水中油质量浓度为190～240mg/L、SS为142～204mg/L,出水流经磁感应强度为1.9T的高梯度磁分离器时,尽管没有投加磁种和混凝剂,油质量浓度可降至23mg/L,SS降至5～7mg/L;出水流经磁感应强度为0.2T的高梯度磁分离器时,仅投加磁种,可使油质量浓度降至19～23mg/L,SS降至3～5mg/L;当投加磁种和混凝剂时,在磁场作用下可达到最佳处理效果,出水中油质量浓度降至5～20mg/L,SS降至1～5mg/L,采用磁技术处理含油废水,可使含油废水的化学药剂加入量减少50%左右,出水水质能满足工业回用水要求。

陈国华[20]介绍了一种日本专利公开技术,即向乳化油污水中加入适量的亚铁盐,用碱溶液调节溶液的pH为9～12,然后在40～80℃时通入空气60min,可使Fe(OH)2氧化成黑色Fe3O4沉淀,制成的Fe3O4微粒具有磁性,对油、表面活性剂、悬浮物及Cr3+,Hg2+,Ni2+,Mn2+,Pb2+等重金属离子均有吸附性,可一同去除。用Fe3O4微粒处理某化工废水,当原水中油和Pb2+的质量浓度分别为100～370mg/L和20mg/L时,处理后出水中油和Pb2+的质量浓度分别小于5mg/L和0.5mg/L。

2.2 机械加工废水

机械加工废水中的油类大多是矿物油,只有少量乳化油,常用沉淀分离、砂石或活性炭过滤吸附处理。区自清等[21]采用吸附—磁分离法处理某金工车间隔油池出水,比较了黏土、膨润土、活性炭、煤泥和高岭土等的处理效果。实验结果表明,用黏土吸附—磁分离法能使出水中矿物油的质量浓度从52.26mg/L降至1.72mg/L;用膨胀土吸附—磁分离法能使出水中矿物油的质量浓度从699.53mg/L降至1.57mg/L;处理后出水COD小于100mg/L,SS小于1mg/L,均达到GB8978—1996《污水综合排放标准》一级排放标准。

国内热轧车间浊环水处理流程大部分采用旋流沉淀—平流沉淀—压力过滤三段式处理流程,可去除大部分氧化铁皮、泥砂和浮油,但不能去除乳化油。废水中的油与金属粉尘及泥砂等杂质黏合形成的“油泥”会堵塞管道和过滤器。边广义等[22]应用高效能磁混凝沉淀和化学除油等技术处理热轧车间浊环水,通过生产实践运行取得了良好的处理效果,当进水中SS为500～700mg/L、油的质量浓度为15～20mg/L时,处理后出水中SS小于等于50mg/L,油的质量浓度为5～10mg/L。

罗魁元等[23]在传统方法基础上,结合竖向隔板分油法、蜂窝斜管分油法和磁性颗粒吸附过滤法,形成一个完整的综合除油体系,用于处理某铁路机修厂废水,进水中油的质量浓度为1041mg/L,处理后油的质量浓度仅为0.4～0.8mg/L,处理后出水COD从158.3mg/L降至27.1mg/L,BOD5从86.7mg/L降至21.5mg/L,出水水质达到GB8978-1996《污水综合排放标准》一级排放标准。

2.3 其他含油废水

目前国内钢厂大多采用沉淀、气浮和过滤等方法处理轧钢废水。由于沉淀处理后水中仍含有大量油和铁氧化物微粒,铁氧化物微粒在油污的包裹下沉淀和除油的效果不理想,常使过滤设备堵塞、反冲洗次数和能耗增加、水质不理想。姜湘山等[24]采用内构式稀土磁盘处理器处理轧钢废水,能有效去除废水中磁性铁氧化物和包裹在其外部的污泥、油污,且在相同水量、水质情况下,与外构式磁盘废水处理器相比,能节省设备投资费20%左右,减少维护管理费3%。

餐饮废水中的主要污染物是动植物油,因有机物磁性很弱,不能直接用磁分离,一般需投加磁种强化磁分离过程。朱又春等[25]采用磁絮凝法连续处理油质量浓度为194 mg/L的餐饮废水,投加一定量磁种和混凝剂后可使出水中油的质量浓度降至7 mg/L。该工艺不仅比沉淀和气浮工艺效果好,且设备占地面积小(仅为混凝池和气浮池的一半)。

文献[26]介绍了一种用复合电磁场处理含油废水的磁电净化装置,流经该装置的废水受静磁场、旋转磁场和电场的综合作用,被充分活化、净化处理,可广泛用于石油、化工和印染等行业的废水处理。

3 结语

含油废水处理 篇10

1 IRBAF技术的特点

该公司目前氧化沟出水的BOD5/COD为0.05～0.10。正常情况下,废水中BOD5约为10 mg/L,为典型的贫营养型水质,水中可被微生物所利用的污染物仅有少量可生化性较差的有机物,以及氨氮等无机污染物。与普通生化系统相比,深度处理生化系统中的微生物主要由贫营养型异养菌、硝化菌和原/后生动物等组成。这些细菌由于营养底物浓度太低或由于其世代周期太长,生长十分缓慢[1]。因此,如何维持系统中的微生物数量是这类废水处理的核心问题,而解决此问题的有效途径是如何降低微生物的流失速率,使系统中微生物的增殖速率超过微生物的代谢速率和流失速率。IRBAF技术能适应贫营养型废水,采用了高密度填料,所形成的特殊生物床集过滤、生物絮凝和生物降解于一体,彻底解决了微生物流失的问题,大幅度提高了系统内活性微生物的数量,表现出较高的处理效率。IRBAF的构造见图2。从曝气管底部的进水经曝气提升形成气水混合液,通过液位差循环回流到生物填料区底部,在填料区上升过程中经过生物氧化、生物吸附及悬浮固体截留,产水通过出水堰外排。

IRBAF技术[2,3]是在传统的生物曝气滤池(BAF)技术基础上发展起来的新型水处理技术。该技术除具有原BAF工艺集生物氧化、生物吸附和截留悬浮固体于一体的特点,还采用新型曝气技术[4,5,6,7]和新型反冲洗技术,防止了沟流和填料板结现象的出现,提高了填料的利用率和反冲洗效率,降低了反冲洗能耗。通过采用新型曝气技术和特性生物填料,在生物滤池内部构成一个大流量内循环水流,利用废水自身的特性迅速培育出对该废水具有良好适应性的优势微生物相,形成专属性能好的生物氧化床。该工艺克服了原BAF工艺的缺点,在炼油废水的深度处理中表现出了较好的生化处理效率和稳定性。

2 运行结果

该公司设计处理废水量为200 m3/h。IRBAF分为五间滤池,并联运行,每间滤池5 m×5 m×5m,共设28支中心管,设计流速15～25 m/h。IRBAF填料分为填料层和承托层,填料高度3m,单间滤池填料体积为100 m3,材质为无机复合材料,气水体积比控制为6:1。IRBAF带有自动反洗系统,正常运行时无需人员操作。目前,该系统已运行3年多,2011年12月进行了标定,IRBAF进出水中COD、ρ(氨氮)和ρ(石油类)的变化分别见图3～图5。

由图3～图5可见,IRBAF进出水COD、ρ(氨氮)和ρ(石油类)平均值分别由153.2,8.8,8.5 mg/L降至82.3,1.4,5.1 mg/L,去除率分别为46.3%、84.1%和40.0%。

IRBAF出水再进入生物活性炭塔和流砂过滤器,处理后COD、ρ(氨氮)和ρ(石油类)分别小于60,15,5 mg/L,达标率(GB8978—1996[8])在98%以上。

3 运行费用和效益

IRBAF运行费用主要为电费,所用设备的实际动力消耗为103 kW,以处理水量200 m3/h、每度电费0.58元计,则处理每吨水运行成本仅为0.30元。IRBAF装置运行后,每年向环境中排放的COD、氨氮和石油类分别减少124.04,12.96,5.95 t,显示了其良好的环境效益。IRBAF出水可作为循环水补水,每年可节水1 680kt,节水效益336万元。

4 结论

IRBAF工艺可用于石化企业含油废水的处理。近一个月的运行试验表明,该工艺出水水质稳定,无需人员操作。IRBAF进出水中COD、ρ(氨氮)和ρ(石油类)平均值分别由153.2,8.8,8.5 mg/L降至82.3,1.4,5.1 mg/L,去除率分别为46.3%、84.1%和40.0%。处理每吨水运行成本仅为0.30元。装置运行后,每年向环境中排放的COD、氨氮和石油类污染物分别减少124.04,12.96,5.95 t,每年可节水1 680 kt,节水效益336万元。

摘要：将内循环曝气生物滤池(IRBAF)用于石化企业含油废水的深度处理。运行试验结果表明,IRBAF进出水中COD、ρ(氨氮)和P(石油类)平均值分别由153.2,8.8,8.5 mg/L降至82.3,1.4,5.1 mg/L,去除率分别为46.3%、84.1%和40.0%。处理1t水运行成本仅为0.30元。装置运行后,每年向环境中排放的COD、氨氮和石油类分别减少124.04,12.96,5.95 t,每年可节水1 680 kt,节水效益336万元。

关键词：内循环曝气生物滤池,氨氮,含油废水,废水处理

参考文献

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[3]陈建军,唐新亮,张柯.内循环BAF在高浓度含甲醛废水预处理中的应用研究[J].石油化工安全环保技术,2012,28(1):58-60.

[4]谢文玉,钟理.炼油厂轻度污染废水净化同用中试研究[J].现代化工,2006,26(11):50-55.

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[7]畅显涛,叶正芳,高峰,等.用含固定化微生物的曝气生物滤池处理炼油厂高浓度废水[J].化工环保, 2010,30(6):516-519.

含油污泥固化处理技术研究 篇11

由于产生含油污泥的工段不同,组成差别较大,处理方法也不尽相同。 本文对含油污泥中的油含量和渣含量进行分析,通过测试抗压性来验证固化砖块的实用性,通过实验得出含油污泥在制砖中的最佳比例,以及含油污泥的比例对砖块的抗压性能的影响,达到含油污泥资源化的目的。

1 实验部分

1.1 实验材料

试验所用污泥取自某油库,含大块油泥团,其颜色呈棕黑色,具有油性气味,含油污泥的含油量与含渣量未知。实验所用黏土取自某砖厂,其颜色为红色,呈块状,实验时将其敲成粉末状。

1.2 测含油量

取含油污泥两桶,用红外油分析仪(ET1200, 上海欧陆有限公司)测其油含量。为减小实验误差,本次实验取每桶含油污泥3组,分别取上中下三层为三组,每组再各做三次实验。具体操作如下:

萃取:用200 mL烧杯取含油污泥a(g),加入100 mL四氯化碳溶液,用玻璃棒搅拌5 min来萃取油泥中的油。

稀释:取经搅拌后的该溶液上层5 mL,倒入搅拌烧杯中,加入200 mL的四氯化碳溶液,机械搅拌4 min。

除水:取漏斗一只,用滤纸装无水硫酸钠,调节烧杯分液开关使液体呈滴状留下,过滤掉萃取液中的水分。

测油:取除水溶液15 mL,放入红外油分析仪中,测得萃取液中的油浓度b(mg/L)。

计算:由含油浓度计算油泥含油量:

X=[(b×0.1)/(a×1000)]×100%

1.3 测含渣量

取上述含油污泥两桶,采用煅烧法测含油污泥中的含渣量。同上述实验每桶含油污泥共做3组实验,分别取上中下三层为三组,每组再各做三次实验。实验具体操作如下:

取样:用坩埚取含油污泥a(g)。

煅烧:电磁炉设置温度200 ℃,将坩埚放置好烧2～3天,至坩埚内无可见蒸发物,即坩埚及残留物质量达到恒重。

冷却:将坩埚移至保温箱中冷却1天。

称重:将冷却到室温的坩埚取出,用电子称称量坩埚中剩余物质量b(g)。

计算:计算油泥含渣量:

Y=(b/a)×100%

1.4 固化制砖

实验中将含油污泥与黏土按比例混合,分别固化烧制成砖块。实验中采用相同规格的制砖模具,煅烧时控制相同温度和时间。实验按油泥与黏土的混合比例不同分组实验,每组又取不同桶油泥,及做一组平行实验。实验按油泥与黏土比例分为五组,分别取0:10,1:9,2:8,3:7及4:6,混合物总质量为1000 g。实验具体操作如下:

将块状黏土敲成粉末状,用细滤网过滤备用,以便油泥与黏土的充分混合,如图1所示。

第一组:取1000 g黏土,加水混合为稀泥,静置一天以减少砖块中的水含量。利用长方体模板将其固定成砖块,如图2所示,常温静置3～5天,待固化成型后,放入煅烧炉(型号10-12,沈阳市节能电阻炉)中煅烧1天,然后取出移至常温箱中待用。该组作为空白对照。

第二组:取A桶和B桶油泥各100 g,分别与900 g黏土完全混合为稀泥状,静置一天。利用长方体模版模版将其固定成长宽高的含石油污泥砖块常温静置固化3～5天,待固化成型后,放入煅烧炉中烘烧一天,取出移至常温箱中标记待用。

第三组取:油泥:黏土为2:8;

第四组取:油泥:黏土为3:7;

第五组取:油泥:黏土为4:6;

操作方法同上,每个比例砖块至少得成品一块。

1.5 砖块抗压实验

将实验制成的含油污泥砖块,利用打磨机,磨砂纸,打磨成长宽高分别相等的长方体砖块(10.5 cm×10.5 cm×6.5 cm)。用5 kN金属膜片耐压力测试仪(WDS-W,济南中创工业测试系统有限公司)分别对各砖块进行抗压实验,记录各组砖块的抗压能力及形变情况。

2 实验结果与讨论

2.1 含油量对固化的影响

由图3,图4可得:A桶含油污泥平均油含量22.18%,B桶平均油含量31.36%。A桶含油污泥的含油量较B桶低,两桶含油污泥的含油量都较高,直接露天堆放会对环境造成污染。在实验制砖过程中,含油量较高的一组砖块成型所需时间更长,且在煅烧固化过程中失败率更高。随着含油污泥的比例增加(从2:8以上),制砖所需时间增加,且实验失败率也增加。

2.2 测含渣量结果

由图5和图6可得:A桶含油污泥平均渣含量5.21%, B桶平均渣含量5.94%。B桶含油污泥的含渣量较A桶高,两桶含油污泥的含渣量都较低。在实验制砖过程中,虽然两桶油油泥含渣量不同但相差不多,对砖块固化基本无影响。

2.3 砖块成型时所受压力影响

为验证是砖块成型时所受压力过小导致实验失败,做一组同等比例同种含油污泥的对比实验。取A桶油泥,按1:9的比例同种实验方法与黏土混合,和成稀泥状,取同种模具两个,一块砖成型时用1000 mL烧杯装500 g黏土压制,另一块砖用1000 mL烧杯装1000 g黏土压制,凉干后采用同种方式烧制。实验证明,所受压力小的砖块如图7所示,表面有气泡,有可见细小裂痕,所受压力稍大的砖块如图8所示,气泡较小,无可见裂痕。为保证实验成功率,所有实验砖块采用较大压力压制。

2.4 砖块烧制时放置方式影响

为验证是砖块烧制时放置方式导致实验失败,再做一组同等比例同种含油污泥的对比实验。取A桶油泥,按1:9的比例同种实验方法制作两块砖,放入电阻炉时,一块水平放置,一块竖直放置。实验证明,水平放置的砖块表面完整,无裂痕,而竖直放置砖块有块状脱落如图9所示。为排除由砖块放置方式引起的实验失败,以及保证较高成功率,所有砖块水平放置煅烧。

2.5 砖块抗压实验结果

将如图10所示的实验砖块进行抗压实验,结果如图11～图15所示。

由图11～图15可得到加了含油污泥的砖块抗压性能比未加的砖块明显提高,但超过2:8这个比例后抗压性能就会下降,但仍比未加油泥的砖块耐压。

同组对比显示,含油量与含渣量较高的B桶含油污泥所固化的砖块,较A桶的抗压性能更高。

3 结 论

(1)随着含油污泥的含油量和含渣量的增加,制砖成功率减小,当比例达到2:8时是实验最佳比例,再增加含油污泥比例后,砖块中含油量过多,不宜成型凉干和煅烧,且在密闭炉中煅烧时极易引起燃烧,甚至爆炸。即当含油污泥比例超过2:8时,就不宜再采用该固化法处理含油污泥。

(2)含油污泥的比例达到2:8时砖块的抗压性能最好,即在保证砖块制作工艺安全情况下,可最大量的混合含油污泥。

(3)综合考虑,含油污泥固化制砖的最佳比例为2:8,易成型固化,抗压性能较好。