机械含油废水处理处理工艺

1.1含油废水的来源 
 
含油废水是一种量大面广且危害严重的废水。其主要来源有石油工业的炼油厂产生的含油废水;机械制造业中产生的冷却润滑液和乳化油废水;纺织业,食品加工业,餐饮业等也会排放大量的含油废水。 
 
1.2含油废水的危害 
 
油类物质在水体表面形成一层薄膜,阻碍了空气中的氧气溶解于水中,致使水中溶解氧下降,水体中的浮游生物因缺氧而死亡;油膜同时也阻碍了水生植物的光合作用,影响水体自净能力。鱼,虾,贝类长时间在含油废水中生活,致使变味不宜食用。有毒有害物质可能通过鱼,贝的富集,通过食物链危害人类健康. 
 
1.3含油废水的存在形态 
 
根据含油废水来源和油类在水中的存在形式不同,可分为浮油、分散油、乳化油和溶解油四类: 
  
2不同形态油的常用处理方法 目前对含油废水的处理方法有很多,但如果只单一的用一种方法,具有很大局限性。随着人们对环境要求的提高,含油废水处理方法的发展趋势主要集中在: 
 
(1)在现有工艺和技术的基础上开发新型,高效,稳定的处理方法和系统。
(2)采用多种方法相结合的工艺,充分发挥每一种方法的优势,避免其局限性。
(3)深入探索除油机理,为实现效率高,成本低的工艺提供理论依据。 
(4)减少含油废水存在量的较根本较有效的方法就是从源头减少污染,重视清洁生产。
(5)水是人类宝贵的资源,但是可利用水却以**快的速度在减少,每天都有大量水被污染。因此我们应尽量使处理后的含油废水达到回用标准。

 
2.1可浮油的处理方法 
 
(1)物理隔油。
 
常用的设备是隔油池,包括平流隔油池、斜板隔油池、波纹斜板隔油池。隔油池水面的浮油可利用集油管排出或采用撇渣机等**机械撇出,而小隔油池可进行人工撇油。可去除粒径大于60μm的较大油滴和废水中的大部分固体颗粒。该方法设备简单,运行稳定,适应性强安装、管理、操作方便。但对粒径较小的油滴和固体物质去除效果较差。 
 
(2)过滤法。
 
利用颗粒介质滤床的截留及惯性碰撞、筛分、表面黏附、聚并等机理,去除水中油分,一般用于二级处理或深度处理。常见的颗粒介质滤料有石英砂、无烟煤、玻璃纤维、核桃壳、高分子聚合物等。过滤法设备简单,操作方便,投资费用低。但随运行时间的增加,压力降逐渐增大,需经常进行反冲洗,以保证正常运行。该法也可用于乳化油的处理。 
 
2.2分散油的去除
 
分散油的去除通常采用气浮法。此法是利用在油水悬浮液中释放出大量气泡,依靠表面张力作用将分散在水中的微小油滴粘附于气泡上,使气泡的浮力增大上浮,达到油水分离的目的。冯鹏邦等人利用新型气浮设备浮选柱处理含油污水,去除率在90%左右。该方法能耗低,成本低等。但占地面积大、药剂用量大、产生浮渣。 
 
2.3乳化油的处理方法 
 
(1)气浮法。
 
气浮技术是国内外含油废水处理中广泛使用的一种水处理技术,其原理是在水中通入空气或其它气体产生微细气泡,使水中的一些细小悬浮油珠及固体颗粒附着在气泡上,随气泡一起上浮到水面形成浮渣,上浮速度可提高近千倍,从而完成固、液分离的,该法的油水分离效率很高。根据产生气泡的方式不同,又可分为加压溶气浮选法、叶轮浮选和曝气浮选法。为提高浮选效果,可再向废水中加入无机或**高分子絮凝剂,即为絮凝浮选法。
 
该法已被广泛应用于油田废水、石油化工废水、食品油生产废水等的处理。目前国内外对气浮法的研究多集中在气浮装置的革新、改进以及气浮工艺的优化组合方面,如浮选池的结构已由方型改为圆形,减少了死角;采用溢流堰板排除浮渣而去掉刮泥机械,此外还研究了一些新型装置。 
 
(2)化学法。投加药剂将废水中的污染物成分转化为无害物质,使废水得到净化的一种方法。对含油废水主要用混凝法,即向含油废水中加入絮凝剂,在水中水解后带正电荷的胶团与带负电荷的乳化油产生电中和,油粒聚集,粒径变大,同时生成絮状物吸附细小油滴,然后通过沉降或气浮的方法实现油水分离。常见的絮凝剂有聚合氯化铝(PAC)、三氯化铁、硫酸铝、硫酸亚铁等无机絮凝剂和丙烯酰胺、聚丙烯酰胺(PAM)等**高分子絮凝剂。此法适合于靠重力沉降而不能分离的乳化状态的油滴和其它细小悬浮物。 
 
(3)物理除油法。利用高速离心机(转速**12 000 r?min-1)可分离水中的乳化油。出水的含油质量浓度可降至20~30 mg/L。由于该方法运行能耗较高,故限制了其应用。 
 
2.4溶解油的处理方法
 
(1)生物法。含油废水处理常用的是A/O厌氧好氧两段式工艺。
 
首先废水进入厌氧段,在无分子态氧条件下,通过厌氧微生物(包括兼性微生物)作用,水解酸化将废水中难降解的**物转化为易降解的**物,把长链的**物转化为短链的脂肪酸、醇类、醛类等简单的**物,从而提高废水的可生化性。废水在厌氧菌作用下可以去除一部分COD,同时在产氢及甲烷菌的作用下,部分**物被分解转化为氢气、甲烷、二氧化碳等。
 
其次废水进入好氧段,在充足供氧的条件下,废水中的脂肪酸、醇类、醛类、短链烃被好氧微生物氧化成为二氧化碳、水等无机物,从而降低废水中的COD及含油量。为了提高反应器内的生物量,可以在反应池内加入一些弹性填料,使池内既有均匀分布的生物膜,又有大量的悬浮污泥,增加了反应池内的生物量,较大地强化了处理能力,增强A/O的耐冲击负荷能力。 
  
3.1 隔油 
 
该废水中含有大量悬浮状态的油,因此在此工段采用隔油池去除大部分悬浮状态的油分,并通过机械的方式定期去除,减少对后续工段的负荷冲击,为后面的生化部分创造条件,同时该工段的收集的油可以出售,从而可以补偿一部分运行费用,降低运行成本 
 
3.2 气浮 
 
通过隔油池去除了大部分的悬浮状态的油,但是污水中同时还含有大量分散状态的油和乳化状态的油,因此在此工段采用一体式加药气浮池对该污水进一步处理,
 
一是可以通过气浮池产生的微小气泡将分散状态的油浮至液面通过刮板进行去除,
 
二是可以通过气浮池产生的微小气泡的扰动作用使废水中油泥不断的相互摩擦使泥与其表面上吸附的油分分离开,并通过小气泡将油分浮至液面上,固体颗粒沉到池底通过污泥泵定期排放,
 
三是可以通过向污水中加入絮凝剂聚合氯化铝和助凝剂聚丙烯酰胺,促使小油滴颗粒粘附于絮体上,形成比重小于水的浮体上浮水面,从而使油水分离.气浮装置的浮渣刮进污泥干化池,干化后泥饼外运. 
 
3.2 主要建构筑物及设备
（1）格栅池。1 座，L×B=2.5 m×1.0 m，H=2.5 m。安装机械格栅除污机1 台，格栅宽1.0 m，栅条间隙10 mm，电机功率1.1 kW。
（2）集水池。1 座，L×B=6.0 m×3.0 m，有效水深H=3.0 m。设液下排污泵3 台，2 用1 备，Q=40～60m3/h，H=17～11 m，N=4.0 kW。水泵采用自动和手动两种控制方式，自动方式采用液位控制器控制。高液位时开泵，低液位时停泵。
（3）调节隔油池。1 座，分2 格，L×B=15.0 m×4.5 m，H=4.0 m。既调节水质水量又去除粒径≥60 μm的浮油。设计停留时间为4.0 h（以合流量校合停留时间为2.0 h）。每格各设集油器1 套（含浮油收集机和油水分离机），N=1.1 kW。
（4）气浮处理成套设备。2 套，处理能力40 m3/h，成套设备总功率N=11 kW。配溶药投药设备2 套，每套设备N=1.1 kW。
（5）中间水池。1 座，L×B=4.0 m×4.0 m，H=4.0 m，有效容积56 m3。设潜污泵3 台，2 用1 备，Q=40～60m3/h，H=25～19 m，N=7.5 kW。水泵采用自动和手动两种控制方式，自动方式采用液位控制器控制。高液位时开泵，低液位时停泵。
（6）机械过滤器。1 台，单台处理能力40 m3/h。与活性炭吸附塔共用反冲洗水箱，反冲洗排水进入格栅池。
（7）活性炭吸附塔。1 台，单台处理能力40 m3/h，自带反冲洗水箱。采用活性炭作吸附剂，反冲洗排水进入集水池。
（8）回用水池。1 座，L×B=9.0 m×4.0 m，H=4.0 m，有效容积126 m3。回用水池内设潜污泵1 台，Q=20～45 m3/h，H=32～22 m，N=5.5 kW，带变频调速装置。
（9）污泥池。1 座，钢筋混凝土结构。用来贮存气浮设备分离出来的含油浮渣以及调节隔油池排出的含油污泥。L×B=3.0 m×3.0 m，H=3.0 m，有效容积20 m3。池旁安装污泥泵2 台，1 用1 备，Q=5.0 m3/h，H=15 m，N=1.5 kW。
（10）污泥干化池。1 座，建在调节隔油池上。L×B=9.0 m×2.0 m，H=1.2 m，有效容积18 m3。池中安装穿孔塑料管和40 目不锈钢丝网，池内填充卵石和河砂。污泥干化池的滤出水返回调节隔油池处理。干化后的污泥送锅炉房焚烧。
4 运行效果
该工程自2005 年12 月调试成功以来，运行稳定，出水水质良好，长沙县环境保护监测站2006 年2月对该工程进、出水水质的监测结果见表2。
 
 表2结果表明．采用隔油+气浮+过滤+吸附工艺处理机械工业含油废水效果好。COD、石油类浓度低且对各种污染因子的去除率都较高，出水水质优于《污水再生利用工程设计规范》(GB50335-2002)中景观环境用水的再生水水质指标。
5技术经济指标
经济效益：本含油废水处理工程实施后，处理后**水回用于冲刷地面、洗车、绿化、景观用水等用途，含油废水做到零排放。每年减少交纳的排污费27.6 万元，节约新水57.6 万元，油回收0.85万元，净效益为73.3 万元/a。
环境效益和社会效益：项目实施后，每年可少排放污染物石油类9.2 t、SS 3.6 t、COD 3.2 t，将大大减轻废水对环境的危害，有利于保护浏阳河下游的水环境质量与生态环境质量。同时，改善企业和当地群众的关系，合理利用了资源，促进企业的可持续发展，社会效益显着。
 结论
（1）采用隔油+气浮+过滤+吸附工艺处理机械工业含油废水，处理效率高，运行成本低。实际运行结果表明，采用该工艺处理后废水COD、石油类的去除率分别为81%和99%，处理后出水能够满足回用要求。
（2）工程运行3 a多来，处理效果稳定，处理后水回用于冲刷地面、洗车、绿化、景观用水等用途，创造了显着的经济效益和环境效益