摘要:本文主要對(duì)冷軋油廢水的特點(diǎn)進(jìn)行了簡要介紹,并對(duì)各類型的含油廢水,從物理、化學(xué)及生物幾個(gè)方面提出了一些除油方式,希望能夠?yàn)槔滠垙U水除油提供參考。
關(guān)鍵詞:冷軋含油廢水;水質(zhì)特點(diǎn);除油技術(shù)
隨著社會(huì)科技的不斷發(fā)展,各類機(jī)械化設(shè)備的自動(dòng)化程度也得到了提高,在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用,使得潤滑油等各種油脂用量大量增加。而這些工業(yè)油脂在使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生很多的含有廢水,若是不及時(shí)處理,會(huì)造成資源的浪費(fèi),油脂堆積也會(huì)堵塞污水排放管道,大大降低了污水排放效率,威脅著環(huán)境質(zhì)量安全。因此,我們必須要采用有效措施,提高除油效率。
1 冷軋含油廢水的水質(zhì)特點(diǎn)及危害
含油廢水量大、污染面積廣、危害嚴(yán)重,其能否有效處理取決于油分的來源、組成及形式。冷軋含油廢水中主要有軋制與液壓油,融入到水中后會(huì)呈現(xiàn)四種狀態(tài),其水質(zhì)特征如表1。
(1)由上表可知,油脂在廢水中的存在形式很多,主要可以分為浮油、分散油、乳化油及溶解油幾種。其中,浮油主要以油膜的形式漂浮在水面,構(gòu)成一層層油膜、油層。油珠顆粒很大,通常> 100 μm ;分散油分主要以微小油滴的形式分散在水中,穩(wěn)定性不高,能夠聚集成很大的油珠,在一段時(shí)間后會(huì)形成浮油,油滴粒徑可大可小,通常控制在10~100 μm ;乳狀油因?yàn)楸砻娲嬖诨钚詣?,油主要是以乳狀液的形態(tài)存在于水中,較為穩(wěn)定。油滴粒徑微小,≤ l0 μm,大多數(shù)為0.1~2 μm ;溶解油主要是以分子的形態(tài)分散與水中,體系非常穩(wěn)定,通常< 5~15 mg/L。其油珠粒徑很小,有時(shí)達(dá)到了納米級(jí)。
(2)含油廢水的危害。含油廢水的危害體現(xiàn)在如下方面:油類物質(zhì)漂浮于水面,構(gòu)成薄膜,可以有效阻斷空氣中的氧溶解到水中,降低水中的溶解氧,水體中的各類浮油生物會(huì)因?yàn)槿毖醵劳觯沧钄嗔怂参镞M(jìn)行光合作用,水體的自凈作用難以發(fā)揮出來,導(dǎo)致水質(zhì)變臭,水資源的利用率降低。而水質(zhì)的變化,會(huì)導(dǎo)致水中的魚類等生物死亡或肉體染上油味,人體食用后,會(huì)引發(fā)各種疾病,甚至死亡。并且水體表面所聚集的油脂可能在強(qiáng)光下會(huì)燃燒,引發(fā)各種安全問題。
2 冷軋含油廢水除油技術(shù)分析
冷軋含油廢水除油技術(shù)手段非常多,如物理除油技術(shù)中的離心分離法、氣浮除油法、吸附除油法等;化學(xué)除油技術(shù)中的電化學(xué)處理法、絮凝法等;生物除油技術(shù)中的嗜油菌降解法、微生物吸附法等等。下面對(duì)各種除油方法進(jìn)行了簡要介紹。
2.1 物理除油技術(shù)
(1) 離心分離法。該種除油法主要是借助油不溶于水、密度差相關(guān)原理,將需要處理的含有廢水倒入離心機(jī)中,在高速旋轉(zhuǎn)下,油與水的密度不同,所受到的離心力大小也存在一定的差距,水的密度大,受到的離心力也比較大,在力的作用下,就會(huì)被甩到外圈,而油的密度較小,受到的離心力也比較小,則會(huì)留在內(nèi)圈,在內(nèi)圈聚集,構(gòu)成大油滴,逐漸上浮,從而完成油水分離。這種除油方式只能單純的借助離心力來除油,除油不夠徹底,因此,常常都不能當(dāng)作最主要的除油技術(shù),只能對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理。
(2)氣浮除油法。該種除油法主要是借助很多微小的氣泡將含有廢水中的小油珠吸附出來,在氣泡浮力的影響下,將所吸附的小油珠帶至表面,將油和水分離出來。在具體除油時(shí),可以采用PAC 絮凝劑,在加壓裝置的作用下產(chǎn)生氣泡。這種除油方式所需要用到的絮凝劑量少,成本低,除油速度快,除油效果好,能夠廣泛適用于各環(huán)境下的污水除油。因此,可以將其當(dāng)作最主要的除油方式。
(3)吸附除油法。吸附除油技術(shù)除油效率高,但因?yàn)槠湮匠杀颈容^高,因而不適合進(jìn)行油脂含量大的除油工作,只能用作主要除油后對(duì)剩余少量油進(jìn)行除油,以此提高水質(zhì)。該種除油方式的原理是:吸附劑表面積大,具備多孔性,因此,能夠?qū)U水中的油脂吸附到表面,實(shí)現(xiàn)油水分離。這種除油方法能夠?qū)U水中殘留的油脂做深度處理,提高水質(zhì),使廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),在除油的過程中,保護(hù)環(huán)境。
(4)萃取法。萃取法屬于物理除油法的一種,主要是借助了油在有機(jī)溶劑、水中的溶解度差異性,從廢水中將油提取出來。萃取的步驟為:將萃取劑和含有廢水融合起來,將溶解在水體中油轉(zhuǎn)移至萃取劑中,直至兩液相保持平衡,進(jìn)行有機(jī)相、水相的分離,讓廢水被凈化,油類物質(zhì)就能夠從溶劑中被分離。該種方法處理工藝較為簡單,操作方便,效果明顯。
(5)靜置沉降法。該種方式主要是借助了油和水不相溶性質(zhì),在靜止?fàn)顟B(tài)下將油珠、懸浮物等分離出來。分散于廢水中的輕油珠受到浮力的影響慢慢上浮,并進(jìn)行分層,而分散于廢水中的重油珠在重力的影響逐漸下沉。油珠不管是上浮還是下沉,其速度都與油珠顆粒大小、油水密度差等有關(guān)。如溫度控制在30~40 ℃下,焦油、水的密度差是很大的,但粘度不大,不應(yīng)該選擇該溫度,通常選擇70~80 ℃溫度最佳。該種除油方法可以適用于任何油廢水處理,能夠?qū)⒂蛷U水中的各種油類物質(zhì)清除,雖然靜止所需時(shí)間長,儲(chǔ)槽容積大,但操作簡單,是現(xiàn)在使用最多的初步除油方法。
(6)過濾法。該方法主要是借助設(shè)置有孔眼的裝置及有某類顆粒介質(zhì)構(gòu)成的濾層,在截留、篩分等的作用下,除去廢水中的各類油脂。其主要步驟是:在過濾器中注入含有廢水,先通過焦炭進(jìn)行過濾,再經(jīng)過細(xì)砂來過濾,在經(jīng)過過濾器時(shí)其切面積要控制好。通常情況下要設(shè)置兩臺(tái)過濾器,一臺(tái)用于反洗,一臺(tái)用于在線過濾,反洗時(shí)間主要有床呈阻力來控制,通常10~15 h 清洗一次,先經(jīng)過空氣松散床層,再用5 倍過濾速度來沖洗。
2.2 化學(xué)除油技術(shù)
(1)電化學(xué)處理法。該種處理法主要是借助了電解池的原理,在化學(xué)反應(yīng)器中通過化學(xué)反應(yīng)的方式來除油。電化處理法通過實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水中油珠的氧化反應(yīng),讓其性質(zhì)發(fā)生改變,出現(xiàn)凝聚、上浮等現(xiàn)象,完成油、水分離。該種除油方式占用空間小,操作簡單、方便,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多種性質(zhì)污染物的處理,但有賴于外加電場的作用,因此,在處理的過程中電能的消耗量大, 并且電解池的材料要求也比較嚴(yán)格,成本高。
(2)絮凝法。絮凝法也就是將經(jīng)乳化處理后的廢水找那個(gè)添加絮凝劑,絮凝劑遇水會(huì)被分解,呈現(xiàn)膠體狀態(tài),而后吸附小油珠,并在絮凝劑表面電荷的影響下凝聚,形成大體積的絮凝劑膠體,再借助氣浮油法來油脂帶到膠體表面。絮凝法能否有效應(yīng)用其關(guān)鍵之處在于絮凝劑的選擇,現(xiàn)在使用最多的絮凝劑有硫酸亞鐵、硫酸鋁等。經(jīng)大量實(shí)踐研究表明,硫酸鋁絮凝劑使用效果最佳,除油率最高。
2.3 生物除油法
(1)嗜油菌降解法。該種除油法主要是借助嗜油菌能夠分解油脂的特征,培養(yǎng)大量的嗜油菌,從中選出活性最高的嗜油菌。將嗜油菌融入到含有廢水中,吸附降解油脂。該種除油方式除油效率好,其所涉及到的成本也就是培養(yǎng)嗜油菌所需的投入,成本不高。但該種方式也有自身的不足之處,即對(duì)嗜油菌的挑選、培養(yǎng)的要求比較嚴(yán)格。并且,將其融入到廢水中后,還必須提供可供嗜油菌生長的物質(zhì),并對(duì)整個(gè)生長過程進(jìn)行嚴(yán)格的控制,除油的整個(gè)過程要求高,控制起來比較復(fù)雜,這是需要注意的關(guān)鍵點(diǎn)。
(2)微生物吸附法。該種除油法需要建立一個(gè)生物濾池,在濾池中添加適量的微型吸附物,再加入溶解氧,將含有廢水勻速投入到濾池中,間隔一定的時(shí)間后,在微生物的吸附下,使油和水分離,排出廢水。這種除油方式適用性廣,能夠?qū)Ω黝愃|(zhì)進(jìn)行除油,經(jīng)吸附后的水可以達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)要求,可以用于主要的廢水油去除方法。
3 結(jié)語
在冷軋廢水中,含油廢水占有很大的比重,因此對(duì)其廢水的處理,實(shí)質(zhì)上也就是對(duì)廢水中的油脂進(jìn)行處理。目前使用比較多的是上文中提到的離心分離法、氣浮除油法、電化學(xué)處理法等等,各種除油方法有其自身的優(yōu)勢和不足,我們應(yīng)該根據(jù)水質(zhì)特征,對(duì)除油方式進(jìn)行科學(xué)選擇,以提高除油質(zhì)量和效率。