含油废水深度处理工艺方法流程与药剂
含油废水的处理需根据水质中油类的存在形态(如浮油、分散油、乳化油、溶解油)和浓度,结合排放标准或回用需求,采用针对性的处理技术。以下是常见的处理方法及流程,涵盖物理、化学、生物及组合工艺:
含油废水的主要来源与特性
来源:石油开采与炼制、化工生产、机械加工、金属冶炼、餐饮、船舶运输等。
特性:油类以浮油(粒径>100μm)、分散油(10-100μm)、乳化油(<10μm,稳定乳化状态)、溶解油(<1μm,以分子态溶解)及油泥渣等形式存在,常伴随 COD、悬浮物(SS)、重金属等污染物。
处理技术与流程
1. 预处理:物理分离法(去除浮油和部分分散油)
隔油池(重力分离)
原理:利用油与水的密度差(油密度通常<水),通过静置使浮油上浮至水面,定期收集。
设备:平流式隔油池(API)、斜板隔油池(CPI)、波纹板隔油池(PPI),可去除粒径>50μm 的浮油,效率约 60%-80%。
应用:油田废水、机械加工废水的初步除油。
气浮法(去除分散油和部分乳化油)
原理:通过向废水中通入微小气泡(10-100μm),使油滴附着在气泡上上浮至水面形成浮渣,进而分离。
类型:
溶气气浮(DAF):将空气溶解于加压水中,释压后产生气泡,适用于含油浓度较高的废水。
诱导气浮(IAF):通过机械搅拌或电解产生气泡,能耗较低,适合乳化油废水。
效率:可去除粒径>5μm 的油滴,除油率达 90% 以上,常需投加混凝剂(如 PAC、PAM)强化效果。
离心分离
原理:利用离心力加速油水分层,适用于高浓度含油废水(如轧钢废水)。
设备:旋流分离器、卧螺离心机,可去除粒径>2μm 的油滴,效率高但能耗较大。
2. 二级处理:化学与物理化学法(破乳、去除乳化油和溶解油)
化学破乳法(针对乳化油)
原理:向乳化废水中投加破乳剂(如电解质、表面活性剂、强酸强碱),破坏油滴表面的乳化层,促使油滴聚结。
常用药剂:
电解质:CaCl₂、MgSO₄,中和乳化油滴的电荷;
混凝剂:聚合氯化铝(PAC)、聚合铁(PFS),形成絮体吸附油滴;
破乳剂:非离子型表面活性剂(如聚醚类),破坏油 - 水界面稳定性。
工艺:破乳→混凝→沉淀 / 气浮,适用于化工、电镀等行业的乳化油废水。
吸附法
原理:利用多孔材料(如活性炭、硅藻土、粉煤灰、改性树脂)的吸附能力,去除溶解油和微量分散油。
特点:活性炭吸附效率高,但成本高,多用于深度处理;改性材料可重复利用,降低成本。
应用:经预处理后的含油废水,进一步降低油浓度至 10mg/L 以下。
膜分离法
原理:利用膜的选择透过性(如超滤膜、微滤膜、反渗透膜)截留油滴和有机物。
超滤(UF):膜孔径 0.01-0.1μm,可去除乳化油和大分子有机物;
反渗透(RO):膜孔径<0.001μm,可去除溶解油,出水可回用。
特点:效率高、占地小,但膜易污染,需预处理降低 SS 和油浓度,运行成本较高。
3. 深度处理:生物法(去除溶解油和部分有机物)
前提条件:需先通过预处理将油浓度降至 50mg/L 以下(高浓度油会抑制微生物活性),同时调节 pH、营养盐(N、P)等指标。
常用方法:
活性污泥法:利用微生物菌群(如好氧菌)降解油类有机物,适用于含油浓度较低、可生化性较好的废水(如经预处理的餐饮废水)。
生物膜法:通过生物滤池、生物接触氧化池等,附着在填料上的微生物膜降解油类,耐冲击负荷能力强。
厌氧处理:如 UASB(升流式厌氧污泥床),可处理高浓度含油废水,但需控制温度和毒性物质,常用于油田废水预处理后的深度处理。
新兴技术:生物强化技术(投加高效降解菌)、厌氧 - 好氧联合工艺,提高处理效率。
4. 组合工艺(根据水质定制流程)
典型流程举例:
油田废水:隔油池→气浮(DAF)→混凝沉淀→超滤→反渗透(回用或达标排放);
机械加工乳化液废水:破乳剂破乳→混凝气浮→活性炭吸附→生物接触氧化;
餐饮废水:隔油池→气浮→生化处理(A/O 工艺)→过滤→消毒(回用或排放)。
资源回收与环保注意事项
油类回收:隔油池、气浮分离出的浮油可经进一步提纯回收(如机械加工废油可再生为燃料油或润滑油),降低处理成本。
污泥处理:气浮浮渣、混凝沉淀污泥含有机物和油类,需经脱水、无害化处理(如焚烧、固化),避免二次污染。
排放标准:根据行业不同,执行《石油炼制工业污染物排放标准》《污水综合排放标准》(GB 8978)等,重点控制石油类、COD 等指标。
技术选择要点
优先考虑预处理:浮油和分散油通过物理法即可高效去除,减少后续处理负荷;
乳化油需破乳:化学破乳是关键,药剂选择需根据乳化剂类型(油包水或水包油)调整;
高浓度含油废水:可先回收油类,再结合物化 - 生物组合工艺;
回用需求:膜分离技术(如 UF+RO)是深度处理的有效手段,但需做好预处理防膜污染。
通过针对性的工艺组合,含油废水可实现达标排放或资源化回用,同时降低环境风险和处理成本。