含油废水的水处理技术.ppt

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1、含油废水的处理技术含油废水的处理技术含油废水含油废水n 含油废水是指含有脂(脂肪酸、皂类、脂肪、蜡等)及各种油类(矿物油、动植物油)的废水。据统计,世界上每年至少有5001000万t油类通过各种途径进入水体,在造成水资源污染、油资源浪费的同时,油类污染物对环境生态和人体健康也有极大影响。来源来源n 含油污水中有两种不同性质的油:一种是动物脂肪和植物油脂,它是由不同链长的脂肪酸或甘油(丙三醇)所形成的甘油三酸脂组成,脂肪酸可以是饱和的也可以是不饱和的;另一种油是原油或矿物油的液体成分,原油是碳氢化合物的混合物,即全部是由直链或支链以环形结构所组成的C、H化合物。n 前者主要来源于粮油加工、皮革、

2、造纸、纺织、食品加工（含餐饮业）的废水。n 后者主要来源于石油工业的采油、炼油、贮油运输及化工工业。另外，油轮压舱水、洗舱水、机械工业的冷润滑液、轧钢水也属于此类含油废水。n 本报告主要讨论第二类含油废水。特征特征n 石油本身成分非常复杂，有烷烃、环烷烃、芳香烃及各种非烃组分如含硫化合物、含氮化合物等。而石油经过各种特殊用途的加工所产生的含油废水成分更加复杂，如燕京石油化工总公司所属工厂排出废水用色谱质谱联检出的有机物多达230 多种，除油外，还有酚、腈、胺、有机氯化物、有机磷化物、有机酸、醛、酮等，含乳化油成分多，去除难度较大。分类分类n 在含油废水处理过程中,一般根据水体中油污染物的成分和

3、存在状态及其粒径,选择处理方法。含油废水的类别及特征含油废水的类别及特征 浮油浮油,其粒经一般大于其粒经一般大于100,以连续相的形式以连续相的形式漂浮于水面漂浮于水面,形成油膜或油层形成油膜或油层;分散油分散油,以微小的油滴悬浮于水中以微小的油滴悬浮于水中,不稳定不稳定,静置静置一段时间后通常变成浮油一段时间后通常变成浮油,油滴的粒经一般介于油滴的粒经一般介于10100之间之间;根据含油废水来源和油类在水中的存在形式根据含油废水来源和油类在水中的存在形式不同，分为不同，分为浮油、分散油、乳化油和溶解油浮油、分散油、乳化油和溶解油四类四类:分类分类 乳化油乳化油,当废水中含有某种表面活性剂时或

4、油水当废水中含有某种表面活性剂时或油水混合物经转数为混合物经转数为3000r/min左右的离心泵高速旋转左右的离心泵高速旋转后后,油滴便成为稳定的乳化液分散于水中油滴便成为稳定的乳化液分散于水中,油滴粒经油滴粒经极小极小,一般小于一般小于10,多数在多数在0.12之间之间,单纯用单纯用静置方法分离较困难静置方法分离较困难;溶解油溶解油,以一种化学方式溶解的微粒分散油以一种化学方式溶解的微粒分散油,油油粒直径一般小于粒直径一般小于0.1。危害危害n 含油废水的危害主要表现在以下几个方面：n(1)含油废水被排到江河湖海等水体后,油层覆盖水面,阻止空气中的氧向水中的扩散;水体中由于溶解氧减少,藻类进

5、行的光合作用受到限制;影响水生生物的正常生长,使水生动植物有油味或毒性,危害水产资源；影响水体的自净作用，甚至使水体变臭,破坏水资源的利用价值。n(2)影响水域附近动物的健康及生存环境。鸟类体表粘上溢油,会丧失飞行能力,甚至死亡;牲畜饮用了含油废水,通常会感染致命的食道病。危害危害n(3)废油中含有致癌烃,被鱼、贝等富集并通过食物链危害人体健康。n(4)间接污染大气和土壤。如果用含油废水灌溉农田,油分及其衍生物将覆盖土壤和植物的表面,堵塞土壤的孔隙,阻止空气透入,使果实有油味,或使土壤不能正常进行新陈代谢和微生物新陈代谢,严重时会造成农作物减产或死亡。n(5)溢油的漂移和扩散,会荒废海滩和海滨

6、旅游区,造成极大的环境危害和社会危害。对于石油开采行业对于石油开采行业n 石油在开采、运输和加工过程中会对环境造成一系列的污染。在采油生产过程中,含油废水主要来自油田采出水和注水井洗井水。随着油田的不断开采,采油技术不断发展,先后经历了一次、二次、三次采油。一次采油靠天然能量为动力;二次采油以人工注水方式来保持地层压力;三次采油是通过改变注入水的特性来提高采油率,目前油田主要进行二次、三次采油。随着油田的发展,三次采油开始得到应用,特别是聚合物驱油得到广泛应用。其本质是为了改善驱油效果,向水中添加化学试剂,主要是聚合物、表面活性剂和碱。结果使采油废水的成分更加复杂,其中含有许多固体颗粒、游离油

7、、乳化油和各种残余助剂,处理更加困难,不经过处理直接排放的危害更大,会导致非常严重的环境污染。若不经处理直接注入地下,则固体微粒和油珠将堵塞油层毛细通道,降低油层渗透率使注水处的吸水能力下降,最终导致采油率的降低。处理技术处理技术n 原则：对于含油废水的处理,首先应考虑尽量回收其中的油,以便重复或循环使用,然后再根据其来源及油污的状态、成分,采取适当的处理方法,使之达到国家排放标准或回用标准。n 常规方法：重力分离法、离心分离法、过滤法、气浮法、吸附法、粗颗粒化法、盐析法、电化学法、絮凝法、生化法。n 新兴方法：膜分离法、磁吸附分离法、高级氧化法、声波，微波和超声波分离法。使油水分离,首先要破

8、坏油珠的界膜，使油珠相互接近并聚集成大滴油珠，从而浮于水面。破乳破乳后再处理乳化液经破乳除油后，一般尚需进一步处理。处理技术处理技术很多含油废水处理技术包括破乳过程，特别对于处理含很多含油废水处理技术包括破乳过程，特别对于处理含乳化油量大的废水。乳化油量大的废水。什么是乳化油什么是乳化油?当油和水相混，又有乳化剂存在，乳化剂会在当油和水相混，又有乳化剂存在，乳化剂会在油滴与水滴表面上形成一层稳定的薄膜，这时油和油滴与水滴表面上形成一层稳定的薄膜，这时油和水就不会分层，而呈一种不透明的乳状液。水就不会分层，而呈一种不透明的乳状液。当分散相是油滴时，称水包油乳状液；当分散相是油滴时，称水包油乳状液

9、；当分散相是水滴时，则称为油包水乳状液。当分散相是水滴时，则称为油包水乳状液。n 破乳及破乳机理破乳及破乳机理n1.1.破乳破乳-就是破坏油粒周围的保护膜，就是破坏油粒周围的保护膜，使油水发生分离使油水发生分离。n2.2.破乳机理破乳机理n 主要有两种主要有两种:n(1)(1)使乳液微粒的使乳液微粒的双电层受到压缩双电层受到压缩或表面电荷得或表面电荷得到中和，从而使微粒由排斥状态转变为能接触碰到中和，从而使微粒由排斥状态转变为能接触碰撞的并聚状态；撞的并聚状态；n(2)(2)使乳化剂使乳化剂界面膜破裂界面膜破裂或被另一种不会形成牢或被另一种不会形成牢固界面膜的表面活性物质固界面膜的表面活性物质

10、顶替顶替，使油粒得以释放，使油粒得以释放和并聚和并聚 .n 破乳方法简介破乳方法简介n 破乳方法可分为破乳方法可分为物理法物理法和和化学法化学法两类。两类。n物理法物理法-有高压静电法、剧烈搅拌和震荡法有高压静电法、剧烈搅拌和震荡法、高速离心法以及加热或冷冻法破乳等。、高速离心法以及加热或冷冻法破乳等。n化学法化学法-就是在乳液中投加酸类、盐类、换就是在乳液中投加酸类、盐类、换型乳化剂、混凝剂以及各种专用有机高分子型乳化剂、混凝剂以及各种专用有机高分子破乳剂。破乳剂。n 目前较为有效而简便的方法是投加铁目前较为有效而简便的方法是投加铁、铝盐混凝剂或有机高分子破乳剂。、铝盐混凝剂或有机高分子破乳

11、剂。化学药剂破乳化学药剂破乳 一般的疏水性或亲水性的物质，投加化学药剂一般的疏水性或亲水性的物质，投加化学药剂能改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。能改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。混凝剂混凝剂浮选剂助凝剂抑制剂调节剂无机或有机高分子混凝剂，它不仅可无机或有机高分子混凝剂，它不仅可以改变悬浮颗粒的亲水性能，而且还以改变悬浮颗粒的亲水性能，而且还能使污水中的细小颗粒絮凝成较大的能使污水中的细小颗粒絮凝成较大的絮状体以吸附、截留气泡，加速颗粒絮状体以吸附、截留气泡，加速颗粒上浮上浮。浮选剂大多由极性浮选剂大多由极性-非极性分子组非极性分子组成。成。浮选剂的极性基被吸附在亲水性浮选剂

12、的极性基被吸附在亲水性悬浮颗粒的表面后，非极性基则朝向悬浮颗粒的表面后，非极性基则朝向水中，这样就可以使亲水性物质转化水中，这样就可以使亲水性物质转化为疏水性物质，从而能使其与微细气为疏水性物质，从而能使其与微细气泡相粘附。泡相粘附。浮选剂的种类有松香油、石油、浮选剂的种类有松香油、石油、表面活性剂、硬脂酸盐等。表面活性剂、硬脂酸盐等。混凝剂混凝剂浮选剂浮选剂助凝剂助凝剂抑制剂抑制剂调节剂调节剂化学药剂破乳化学药剂破乳 一般的疏水性或亲水性的物质，投加化学药剂一般的疏水性或亲水性的物质，投加化学药剂能改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。能改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。混凝剂混

13、凝剂浮选剂浮选剂助凝剂助凝剂抑制剂抑制剂调节剂调节剂作用是提高悬浮颗粒表面的水密性，作用是提高悬浮颗粒表面的水密性，以提高颗粒的可浮性，如聚丙烯酰胺。以提高颗粒的可浮性，如聚丙烯酰胺。化学药剂破乳化学药剂破乳 一般的疏水性或亲水性的物质，投加化学药剂一般的疏水性或亲水性的物质，投加化学药剂能改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。能改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。混凝剂混凝剂浮选剂浮选剂助凝剂助凝剂抑制剂抑制剂调节剂调节剂作用是提高悬浮颗粒表面的水密性，作用是提高悬浮颗粒表面的水密性，以提高颗粒的可浮性，如聚丙烯酰胺。以提高颗粒的可浮性，如聚丙烯酰胺。化学药剂破乳化学药剂破乳 一般

14、的疏水性或亲水性的物质，投加化学药剂一般的疏水性或亲水性的物质，投加化学药剂能改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。能改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。混凝剂混凝剂浮选剂浮选剂助凝剂助凝剂抑制剂抑制剂调节剂调节剂作用是暂时或永久性地抑制某些物质的作用是暂时或永久性地抑制某些物质的浮上性能，而又不妨碍需要去除的悬浮浮上性能，而又不妨碍需要去除的悬浮颗粒的上浮，如石灰、硫化钠等。颗粒的上浮，如石灰、硫化钠等。化学药剂破乳化学药剂破乳 一般的疏水性或亲水性的物质，投加化学药剂一般的疏水性或亲水性的物质，投加化学药剂能改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。能改变颗粒的表面性质，增加气泡

15、与颗粒的吸附。混凝剂混凝剂浮选剂浮选剂助凝剂助凝剂抑制剂抑制剂调节剂调节剂调节污水的调节污水的pHpH值，改进和提高气泡在水值，改进和提高气泡在水中的分散度以及提高悬浮颗粒与气泡的中的分散度以及提高悬浮颗粒与气泡的粘附能力，如各种酸、碱等。粘附能力，如各种酸、碱等。化学药剂破乳化学药剂破乳 一般的疏水性或亲水性的物质，投加化学药剂一般的疏水性或亲水性的物质，投加化学药剂能改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。能改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。生物生物氧化法氧化法电磁电磁吸附法吸附法粗粒化法粗粒化法吸附法吸附法气浮法气浮法重力重力分离法分离法破乳后破乳后再处理再处理处理技术处理技术

16、方法名方法名称称 适用范围适用范围 去除去除粒径粒径/主要优点主要优点主要缺点主要缺点重力分重力分离离浮油浮油,分散油分散油6060效果稳定效果稳定,运行费用低运行费用低占地面积大占地面积大加压气加压气浮浮分散油、乳化分散油、乳化油油1010效果好效果好,工艺成熟工艺成熟占地面积大占地面积大,浮油难处理浮油难处理化学凝化学凝聚聚乳化油乳化油1010效果好效果好,工艺成熟工艺成熟占地大占地大,药剂用量多药剂用量多,污泥难处理污泥难处理电解电解乳化油乳化油1010除油率高除油率高,连续操作连续操作装置复杂装置复杂,耗电量大耗电量大,消耗大量铝材消耗大量铝材,难难大型化大型化电磁吸电磁吸附附乳化油乳化油6060除油率高除油率高,装置占地面积装置占地面积小小耗电大耗电大,工艺未成熟工艺未成熟膜过滤膜过滤乳化油、溶解乳化油、溶解油油601010出水水质好出水水质好,投资少无浮投资少无浮油油反吹操作要求较高反吹操作要求较高粗粒化粗粒化分散油、乳化分散油、乳化油油1010设备小型化设备小型化,操作简单操作简单滤料易堵滤料易堵,存在表面活性剂时效果差存在表面活性剂时效果差活性污活性污泥泥溶解油溶解油1