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机械加工含油废水处理


 
一、概述
          工业生产过程中排出的含油类物质的废水。机械加工含油废水中所含的油类物质包括天然石油、石油产品、焦油及其分馏物,以及食用动植物油和脂肪类。从对水体的污染来说,主要是石油和焦油。不同工业部门排出的废水所含油类物质的浓度差异很大。如炼油过程中产生的废水,含油量约为150~1000mg/L,焦化厂废水中焦油含量为500~800mg/L,煤气发生站废水中的焦油含量可达2000~3000mg/L。


二、机械加工含油废水的来源
         机械加工含油废水的来源非常广泛。除了石油开采及加工工业排出大量机械加工含油废水外,还有固体燃料热加工、纺织工业中的洗毛废水、轻工业中的制革废水、铁路及交通运输业、屠宰及食品加工以及机械工业中车削工艺中的乳化液等,其中石油工业及固体燃料热加工工业排出的机械加工含油废水为其主要来源。此外,即使在一般的生活污水中,油类和油脂也占到总有机质的10%,每人每天产生的油类和油脂可按0.015kg估算。


三、机械加工含油废水对环境的危害
机械加工含油废水的危害主要表现在对土壤、植物和水体的严重影响:
(1) 机械加工含油废水能浸入土壤孔隙间形成油膜,产生堵塞作用,致使空气、水分不能渗入土中,不利于农作物的生长,甚至使农作物枯死;
(2) 机械加工含油废水排入水体后将在水面上产生油膜,阻碍空气中的氧分向水体迁移,会使水生生物因处于严重缺氧状态而死亡;
(3) 机械加工含油废水排入城市污水管道,对管道、附属设备及城市污水处理厂都会造成不良影响,采用生物处理法时一般规定石油和焦油的含量不超过50mg/L。


四、机械加工含油废水处理方法
         机械加工含油废水的处理一般采用浮选、过滤、絮凝等方法。前两种比较好处理,而乳化油含有界面活性剂和起同样作用的有机物,油分以微米数量级大小的粒子存在,分离难度颇大。目前,乳化油废水的处理方法很多,常见的有盐析法、絮凝法、浮选法、粗粒化法、膜分离法、吸附法和生物法等。
        1、盐析法 基本原理是压缩油粒于水面界面处双电层的厚度,使油粒脱稳。单纯盐析法投药量大(1%~5%),聚析的速度慢,沉降分离一般在24h以上,设备占地面积大,而且对由表面活性剂稳定的含油乳化液的处理效果不好。但该法由于操作简单,费用较低,所以使用较多,作为初级处理应用更为广泛。
        2、絮凝剂除油的方法 常用的无机絮凝剂是铝盐和铁盐,尤其近年出现的无机高分子凝聚剂,如聚硫酸铁和聚***化铝等,以其用量少、效率高、最优pH值范围比较宽等优点,日益受到人们的关注。虽然无机絮凝剂的处理速度快,装置比盐析法小型化,但药剂较贵,污泥生成量多。这必然带来既麻烦又昂贵的污泥脱水和污泥处理问题。最近,有机高分子絮凝剂的研究发展很快,但根据ZaHe等的桥连学说,将它用于处理分散油及乳化油还有困难。目前有机高分子絮凝剂在机械加工含油废水的处理方面还可用作其他方法的辅助剂。
        3、电絮凝除油法 以金属铝或铁作阳极电解处理机械加工含油废水的方法,主要适用于机械加工工业中冷却润滑液在化学絮凝后的二级处理。电絮凝具有处理效果好、占地面积小、操作简单、浮渣量相对较少等优点,但是它存在阳极金属消耗量大、需要大量盐类作辅助药剂,耗电量高,运行费用较高等缺点。
       4、粗粒化除油法 粗粒化方法除油的效果与表面活性剂的存在和量多少有关。有微量表面活性剂的存在能抑制粗粒化床的效果,因而该法对含有表面活性剂的乳化机械加工含油废水的除油会失效。粗粒化法无需外加化学药剂,无二次污染,设备占地面积小,且基建费用较低,前景较好,但出水含油量较高,如处理含量大于100mg/L的废水时,出水含油一般高于10mg/L,所以常需再进行深度处理。
       5、吸附法 活性剂是一种优良的吸附剂,它不仅对油有很好的吸附性能,而且能同时有效地吸附废水中其他有机物,但吸附容量有限(对油一般为30~80mg/L),且成本高,再生困难,故一般只用于机械加工含油废水的深度处理。
      6、浮选法 空气微泡由非极性分子组成,能与疏水性的油结合在一起,带着油粒一起上浮,所以该法油水分离效率较高,但其主要用于不含表面活性剂的分散油的分离。一般采用加压溶气浮选法。
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