6 化學法
化學法又稱藥劑法,是投加藥劑由化學作用 將廢水中的污染物成分轉化為無害物質,使廢水 得到凈化的一種方法。常用的化學方法有中和、沉淀、混凝、氧化還原等。對含油廢水主要用混凝 法?；炷ㄊ窍蚝蛷U水中加入一定比例的絮凝 劑,在水中水解后形成帶正電荷的膠團與帶負電荷的乳化油產(chǎn)生電中和,油粒聚集,粒徑變大,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。常見的絮凝劑有聚合氯化鋁(PAC)、三氯化鐵、硫酸鋁、硫酸亞鐵等無機 絮凝劑和丙烯酰胺、聚丙烯酰胺(PAM)等有機高 分子絮凝劑,不同的絮凝劑的投加量和pH值適用范圍不同。此法適合于靠重力沉降不能分離的 乳化狀態(tài)的油滴和其他細小懸浮物。
7 吸附法
吸附法是利用親油性材料,吸附廢水中的溶 解油及其他溶解性有機物。最常用的吸油材料是 活性炭,可吸附廢水中的分散油、乳化油和溶解油。由于活性炭的吸附容量有限(對油一般為30 ~80 mg/g),成本高,再生困難,一般只用作含油 廢水多級處理的最后一級處理,出水含油質量濃 度可降至0.1~0.2 mg/L。1976年湖南長嶺煉油 廠在廢水處理中就采用了活性碳吸附進行深度處 理。國內(nèi)外對于新型吸附劑的研制也取得了一些 有益的成果。研究發(fā)現(xiàn),片狀石墨能吸附由海上 油輪漏油事件釋放的重油并易于與水分離。
吸附樹脂是近年來發(fā)展起來的一種新型有機吸附材料,吸附性能好,再生容易,有逐步取代活 性炭的趨勢,有越來越多的業(yè)內(nèi)人士研究高效吸 油樹脂的合成與應用[6]。有研究表明,采用丙綸 吸油材料從含油工業(yè)廢水中吸附分離和回收油類 物質,可根據(jù)廢水的初始狀況、最終要求、水流流 量等因素,選用合適的凈化方法。此外,煤灰、改 性膨潤土、磺化煤、碎焦碳、有機纖維、吸油氈、陶 粒、石英砂、木屑、稻草等也可用作吸油材料。吸 油材料吸油飽和后,根據(jù)具體情況,再生重復使用 或直接用作燃料。
8 粗?；?/strong>
粗粒化法是利用油、水兩相對聚結材料親和力相差懸殊的特性,油粒被材料捕獲而滯留于材 料表面和孔隙內(nèi)形成油膜,油膜增大到一定厚度時時,在水力和浮力等作用下油膜脫落合并聚結 成較大的油粒。由斯托克斯公式可知,油粒在水中的浮升速度與油粒直徑的平方成正比。聚結后 粒經(jīng)較大的油珠則易于從水中被分離。經(jīng)過粗粒 化的廢水,其含油量及污油性質并無變化,只是更 容易用重力分離法將油除去。
8.1 新型高效除油器[7]
旋流除油、粗?；图靶卑宄图夹g,是當 今普遍認為高效的除油技術。高效除油器是將上 述多種高效除油技術于一體的高效合一除油器, 其總體結構設計成臥式,由旋流(渦流段)粗粒化 段及斜板除油段組成。它不僅可提高除油效率, 且方便操作、減少占地。根據(jù)江漢油田采出水特性,采用兩段粗?；皟啥涡卑宄?在進口ρ (油)≤1 000 mg/L時,出口達到后續(xù)處理設備 (過濾器)的進口要求ρ(油)≤30 mg/L。
8.2 EPS油水分離技術[8]
EPS油水分離器是一種高效、先進的油水分 離裝置。它融合了當今先進的板式除油和粗粒化 聚結技術,集污水的預處理、油水分離以及二次沉 淀和油的回收于一體;具有安裝運行費用省、油水分離效果好,操作維護容易等特點,是立式除油 罐、斜板除油裝置(如美國石油協(xié)會的除油裝置 (API)、波紋板斜板除油裝置(CPI)、平行斜板除油 裝置(PPI)等的更新替代產(chǎn)品。EPS油水分離器 目前已在韓國、美國、波蘭、印度、泰國、中國等國 家有了實際的應用,污水處理效果普遍良好。
9 聲波、微波和超聲波脫水技術
聲波可加速水珠聚結,提高原油脫水效率;超 聲波可降低能耗和減少破乳劑用量;而微波在降 低乳狀液穩(wěn)定性的同時,還可加熱乳狀液,進一步 促進水滴的聚結,在解決我國東部老油田因三采 等引起的原油性質復雜的深度脫水問題方面具有很好的應用前景。
微波是指頻率為300 MHz~300 GHz的電磁 波[9]。微波水處理技術是把微波場對單相流和多相流物化反應的強烈催化作用、穿透作用、選擇性 供能及其殺滅微生物的功能用于水處理的一項新 型技術。
超聲波是一種高頻機械波,其頻率一般2× 104~5×108Hz之間,具有能量集中、穿透力強等特 點。超聲波在水中可以發(fā)生凝聚效應、空穴或空 化效應[10]。當超聲波通過含有污水的溶液時,造 成微小油滴與水一起振動。但由于大小不同的粒 子具有不同的相對振動速度、油滴將會相互碰撞、 粘合,使油滴的體積增大。隨后,由于粒子已變 大、不能隨聲波振動了,只作無規(guī)則運動。最后水 中小油滴凝聚并上浮,油水分離效果良好。超聲 處理乳化油污水時,必須以先通過實驗,以確定最 佳的聲波頻率,否則可能出現(xiàn)超聲粉碎效應,影響 處理效果。目前,國內(nèi)外學者利用超聲波技術降 解水中的污染物已多達幾十種,但所研究的對象多為單組分模擬體系,而實際污水中常含有多種 污染物,因此超聲波技術在實際污水處理中的適 用性如何還有待進一步的研究。此外,目前有關 利用超聲波技術降解水中污染物的研究大多屬于 實驗室階段,且由于聲化學反應過程的降解機理、反應動力學及反應器的設計放大等方面的研究開 展得很不充分,目前還難以實現(xiàn)工程化。
10 超聲/電化學聯(lián)用技術[9]
利用超聲的空化效應,可在電化學反應中使 電極不形成覆蓋層,避免電極活性下降;超聲空化 效應還有利于協(xié)同電催化過程產(chǎn)生·OH,而使污 水中的污染物的分解加速;超聲還可使有機物在 水溶液中充分分散,從而大幅度提高反應器的處 理能力。Mizera等在電解氧化處理含酚廢水時發(fā) 現(xiàn),無超聲存在時,只有50 %的分解率,若使用 25 kHz、104W/m2的超聲波處理時,酚的分解率會 提高到80 %。劉靜等利用超聲/電化學聯(lián)用技術 對印染廢水的處理表明,在超聲波和電場的協(xié)同 作用下,廢水的脫色率大大高于單獨使用超聲波 時的脫色率。
11 結 語
油水分離技術是當前處理含油污水的關鍵技術之一,上述方法各有不同的適用范圍,應根據(jù)不 同種類油的性質和不同的水質要求,采用不同的 處理方法。
以上各種處理單元在含油廢水處理中并不是單一出現(xiàn)的,因為廢水中的油粒多數(shù)同時存在集 中狀態(tài),很少以單一狀態(tài)存在,所以含油廢水處理 采用多級處理工藝,經(jīng)多級單元操作分別處理后 方能達到排放或回用標準。
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