水中含油的废水处理技术

水中油在线监测。含油废水来源广泛，如石油工业在石油开采、石油加工和运输（泄漏、排放）过程中产生的含油废水；机械制造行业产生的冷却润滑油和乳化油废水；机车废水、交通行业铁路废水 机务段洗油池含油废水；粮油加工、皮革、造纸、纺织、食品加工（含餐饮）等行业的含油废水。
油类污染物还会附着在土壤颗粒表面，在土壤中形成油膜，使空气难以渗透，破坏土壤和其中微生物的正常代谢，影响农作物的正常生长。如果生物处理系统中含油废水浓度超标，将影响活性污泥和生物膜的正常代谢，出水水质难以保证。含油废水是一种规模大、范围广、污染严重的污染源，其处理难度取决于油类的来源、成分和存在形式。含油废水中的油通常以四种形式存在：浮油、分散油、乳化油和溶解油。含油废水的处理方法很多，但可分为四类：物理法（如离心分离、粗粒化、膜分离）、化学法（如酸化、化学氧化、光化学催化氧化）、物理化学方法（如浮选、吸附、磁吸附分离）和生化方法（如活性污泥、生物膜）。
1物理方法
1.1 离心分离法
离心分离法是将盛有含油废水的容器高速旋转，形成一个离心场。油集中在中部，废水集中在外壁，最终达到油水分离的目的。旋流分离技术的开发和应用始于1980年代。最早在国外海上油田推广应用。目前广泛应用于世界各地的油田，如中东、非洲、西欧、美洲等地区的海上和陆上油田。该应用[2]是油水分离技术发展的标志。范永平设计研制的BKD-1000新型三相离心机用于油田干燥罐含油废水中采油，工业试验结果取得良好效果.该方法具有体积小、重量轻、分离性能好、处理效率高、无易损件、运行安全可靠等优点。缺点是高流速产生的湍流容易剪切分散的油，会造成含油废水的二次乳化；运行时，进出口必须保持较大的压差；排水控制要求高，运行成本高。
1.2 粗粒度法
粗粒（聚集过滤）法是使含油废水流经具有亲油性和疏水性的粗粒滤料，滤料表面有微小的油滴。继续聚合形成油膜。达到一定厚度后，浮力和水剪切力的综合作用大于附着力，颗粒较大的油滴最终浮到水面。粗粒法具有设备少、体积小、效率高、结构简单、无需外加化学试剂、无二次污染、基建成本低等优点。但微量表面活性剂的存在会抑制粗粒床的作用，因此不适用于含乳化油的含油废水的处理；此外，这种方法还存在填料容易堵塞、出油率高、需要频繁进行深度处理等问题。缺点。粗粒材料可分为粒状和纤维状，通常为石英砂、无烟煤、蛇纹石、陶粒、聚烯烃或聚苯乙烯球或泡沫，以及聚氨酯泡沫。
1.3 膜分离法
膜法是近20年来发展起来的一种新的分离技术，被誉为“21世纪的水处理技术”，主要包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等，都是利用两相亲和性的差异，液-液分散系统和固体膜表面达到分离的目的。膜法主要用于截留废水中的乳化油和溶解油。乳化油被膜阻挡是基于油滴的大小，而溶解油的阻挡是基于膜中溶质和分子之间的相互作用。膜的亲水性越强，防止自由渗透的能力越强，水通量越高。 .含油废水中油的存在是选择膜的主要依据。
膜法的主要优点是：（1）无需破乳，不产生油泥，浓缩后也可焚烧。产水流的水质比较稳定，不随进水中油浓度的波动而变化； (2) ) 一般只需要加压循环水泵、设备成本和运行成本低，特别适用于高浓度乳化油废水的处理； (3) 可采油。缺点是不容易清洗。
2化学法
2.1酸化方法
传统的水解酸化法是指在水解酶的作用下，将不溶性大分子物质分解为水溶性小分子物质。然后被发酵菌带入细胞内，经过一系列生化反应，转化为各种有机酸，再由产氢产乙酸菌进一步转化为乙酸和氢气。在含油废水的实际水解酸化方法中，难降解的大分子有机物在水解细菌的作用下发生开环裂解或断链，最终转化为易生物降解的小分子有机物，从而提高废水的可生物降解性。 ，减少后续处理的负担。
根据反应器中微生物的生长状态，水解酸化反应器可分为悬浮反应器、接触反应器和复合反应器。邱展等。通过实验采用水解酸化-缺氧法处理采油废水。结果表明，该方法处理效果好，缺氧段各工况出水COD均能达到《国家石油开发工业水污染物排放标准》（GB3550-1983）一级标准。 .王新刚等。采用水解酸化-生物接触氧化处理高盐含油废水。试验结果表明，水解酸化可使废水的可生化性提高10.2%；当进水盐质量浓度为12-18 g/L时，系统CODCr去除率达到84.5%，油品去除率达到88.4%。
2.2化学氧化法
化学氧化法是利用化学氧化剂（如臭氧、芬顿等），在催化剂的作用下，将废水中溶解的无机和有机物质氧化成微毒、无毒物质，使其稳定或转化为可降解的形式。易于与水分离以提高其生物降解性。在化学氧化方法中，超临界水氧化技术由于具有快速、高效的优点，近年来发展迅速。一些其他方法无法有效去除的污染物是关键的水氧化过程可以处理到环境可接受的水平。其原理是将水中的有机污染物氧化分解成超临界水中的CO2、H2O等无害的小分子化合物。王亮等人。在间歇式超临界水氧化反应装置上开展了含油废水的超临界水氧化实验[8]。研究表明，超临界水氧化是一种高效、快速的有机废物处理技术。
2.3 光化学催化氧化法
光催化氧化法具有无二次污染、无刺激、安全无毒等优点，在废水处理方面更具前景。康建雄等。以大型饭店排放的餐饮废水为研究对象，采用远紫外线（UV-185）高级氧化技术进行氧化处理。实验表明，在最佳反应条件下，该方法对动植物油脂的去除效果良好，可作为后续生物处理的预处理。李桂英等人采用高压汞灯作为光源。研究了光催化、电氧化、光电和光催化H2O2系统降解实际油田采油废水的效率，研究了TiO2悬浮态实际高氯采油废水的光电催化反应。装置中的降解动力学。结果表明，在光催化H2O2体系中，H2O2在紫外光照射下分解成大量·OH，从而在短时间内大大提高了降解效率。
3物理化学法
3.1 浮选法
浮选法又称气浮法，是国内外不断研究和推广的一种水处理技术。方法是将空气或其他气体以微小气泡的形式注入水中，使气泡附着在水中的细小悬浮油滴和固体颗粒上，与气泡一起漂浮到水面形成浮渣（含油泡沫层），然后撇去油脂。 ，对去除乳化油有特效。根据气泡在水中形成的方式和气泡大小的不同，浮选方法可分为溶气浮选、诱导浮选、电解浮选和化学浮选。含油废水处理中应用最广泛的有加压溶气浮选、叶轮浮选、射流浮选、混凝沉降-气浮等。
影响浮选分离效率的主要因素称为：污水流量、进气速度、气泡大小和分散程度。添加浮选剂可以大大提高浮选法的效率。一方面，浮选剂具有破乳、起泡作用；另一方面，它还具有吸附和架桥作用，可使胶体颗粒聚集，与气泡一起漂浮。这种方法的优点是效果好，工艺成熟；缺点是占地面积大，药剂用量大，产生浮渣。目前气浮方法的研究主要集中在气浮装置的创新改进和气浮工艺的优化组合上。
3.2 吸附法
吸附法是利用吸附剂的孔隙率和较大的比表面积，将废水中的溶解油等溶解有机物吸附在表面，从而达到油水分离的目的。吸附剂可分为碳吸附剂（泥炭吸附剂等）、无机吸附剂（活性铝土矿、泥灰岩、褐煤等）和有机吸附剂（聚烯烃等）。吸附法的最新研究进展体现在高效经济型吸油剂的开发和应用上，主要体现在两点：（1）吸油无机填料与交联聚合物的结合提高吸附容量; (2))增加吸油材料的亲水性，提高其对油的吸附性能。
超级吸油树脂以其耐热性好、耐寒性好、速度快、不吸水、回收方便、吸油率高、保油性能好、不易再漏油等优点越来越受到人们的重视。 ，特别是在含油量较少的废水的处理上，具有很大的优势。利用吸油，可用于工业含油废水处理、食品废油处理、海面溢油处理等；利用吸油后的缓释油，可作为缓释基材；利用吸油、释油功能，可作为油污过滤材料；利用在油中的溶胀性，可用作防漏油密封材料等。高吸水性树脂不仅可用于几乎所有与油有关的领域，还可以广泛用于其他场合。该法出水水质好，设备占地小，但投资高，吸附剂再生困难，一般只用于含油废水的深度处理。
3.3 磁吸附分离法
磁吸附分离法是吸附除油的一项新成果。它在废水处理中占有一席之地，将具有广阔的应用前景。该方法以磁性物质为载体，利用油滴的磁化效应将磁性颗粒与含油废水混合，使油吸附在磁性颗粒上，然后将磁性物质及其吸附的油留在磁场中通过磁选装置。从而达到油水分离的目的。常用的磁粉有磁铁矿和铁氧体，粒度不宜过小。磁吸附分离处理乳化含油废水时，应加入破乳剂，或使用Fe3O4超细颗粒破乳。该方法效率高、方法简单、占地面积小，但需要的磁种高、功耗大。并且工艺不成熟，需要进一步完善和发展。具有代表性的磁选设备主要有高梯度磁选机和盘式选机。
4生化法
生化法是利用微生物的生化作用，将废水中的有机物转化为微生物中的有机成分或增殖成新的微生物，剩余部分被微生物氧化分解成简单的无机或有机物质，使废水得到净化.常采用生化法去除含油量在30-50mg/L以下的废水及其他可生物降解的有毒有害物质，尤其是溶解油的去除。根据供氧与否，可分为好氧和厌氧生物处理两种。好氧生物处理是在水中溶解氧充足的条件下，利用好氧微生物的活性，将废水中的有机物分解成CO2、H2O、NH3、NO3等的过程。厌氧生物处理是利用厌氧生物菌将废水中的有机物降解为CH4、CO2、H2O等的过程。根据微生物的存在情况，生化法可分为活性污泥法和生物膜法。
活性污泥法主要用于处理要求高、水质稳定的废水。近年来，在含油废水的处理中，针对该法承受水质变化和冲击载荷能力弱，易产生污泥膨胀等缺点，开展了大量工作。新的发展包括半塞流活性污泥系统。 ,厌氧序批式反应器等。于金海等。通过某粮油公司油污废水处理的工程实践，探讨了UASB（上流式厌氧污泥床）和BAF（曝气生物滤池）工艺在实际工程中的联合应用。朱乐辉等研究了合流生物滤池对机车段含油废水进行生化处理，出水经消毒杀菌后回用于机车段洗车。
生物膜法是将生物膜附着在填料载体表面形成稳定生态系统后，对废水进行净化的方法。生物膜法近年来取得了长足的进步，例如采用了具有高孔隙率、高粘附面积和二次配水性能的新型塑料模块，生物滤池的效率得到了很大的提高；过滤器返回系统已取消。 、采用膜泥法A/O工艺、厌氧-好氧高效生物滤池组合工艺等；微孔膜生物反应器出现了，用无机微孔膜组件代替沉淀池实现泥水分离，大大提高了反应效率。装置内污泥浓缩具有处理效果稳定、抗冲击负荷能力强、操作方便、占地面积小等优点。
水中油在线监测。