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常规的冷轧含油废水处理方法

2019.1.17

1 气浮法:气浮法又称浮选法,是国内外处理含油废水当中使用较为广泛的一种方法。该法是将空气以微小气泡的形式注入含油废水中,使气泡与水中细小悬浮油珠及固体颗粒黏附,由于其密度小,随气泡一起上浮形成浮渣层从水相中分离出来。根据水中形成气泡的平均直径大小、溶入条件和气泡形成方式,气浮法分为溶气气浮、布气气浮和电解气浮。气浮法尤其对于重油(密度和水相近)的分离是非常有效的,其脱油的效率依赖于形成气泡的大小和数量,尤其适用于气泡直径在20μm-150μm的油珠,通过气浮装置可以把含油废水中油的浓度降到40mg/L以下。目前应用于含油废水处理较多的溶气气浮是将化学破乳和溶气浮选相结合的絮凝气浮工艺。加入浮选剂一方面起到破乳和起泡的作用;另一方面还有吸附架桥的作用,可以使胶体颗粒聚集随气泡一起上浮。该法具有装置处理量大,工艺成熟,产生污泥量少和分离效率高、效果好等优点;但也存在占地面积大、药剂用量大、浮渣造成二次污染等不足之处。目前,对气浮法的研究集中在除油的机理、气浮装置的革新、改进及与其他工艺的组合上。

2 絮凝法:近年来,絮凝沉降法处理含油废水及部分难以生化降解的复杂高分子有机物在国内外有广泛的报道。该方法主要根据絮凝剂类型的不同通过三种方式进行除油:一是无机盐絮凝剂的水解聚合产物能中和油污表面电荷,使其凝聚;其二是高分子絮凝剂通过其分子链的架桥作用达到分散油污间的絮凝;其三是絮凝过程产生的矾花对油污产生吸附共沉作用。

 工业上,为克服无机高分子絮凝剂(如聚合氯化铝)和有机絮凝剂(如聚丙烯酰胺等)的缺点,往往将两者复合投用,大大提高含油废水的除油效果。这是因为有机絮凝剂中阳离子对废水中的乳化油滴起到了电荷中和及压缩双电层的作用,促使乳化油滴进一步破乳析出,而且有机絮凝剂有很长的分子链,能在由凝聚作用形成的胶体颗粒间进行架桥,形成大而坚韧的絮凝体,从而改善絮凝体性能。由于轧钢含油废水中存在较多的氧化铁皮微粒,可将膜技术、气浮技术、磁技术等和絮凝技术结合发展起来处理轧钢含油废水。该技术存在药剂消耗大、运行费用昂贵、处理后的废水含油量、COD难以达标等缺点。

3 吸附法:吸附法是利用多孔、比表面积很大的吸附剂对废水中的溶解油和其他溶解性有机物进行物理性作用力吸附(如范德华力)、化学性吸附(如化学键)和静电吸附,从而达到油水分离的目的。常用的吸附剂有活性炭、泥炭、活化矾土、褐煤、高分子聚合物和吸附树脂等。目前,吸附法中应用zui多的吸附剂是活性炭,但由于活性炭吸附容量有限,常与絮凝等工艺组合,用于轧钢含油废水的处理。因此,开发出具有吸附容量大、吸附速度快、回收容易、吸油效率高、保油性能好、经济的吸附材料是吸附法能否得以广泛应用的关键。

4 膜分离法:膜法是利用液—液分散体系中的两相与固体膜表面亲和力的不同,通过外界的作用力以物理截留的方式达到分离目的。目前,文献报道较多的膜分离有微滤、超滤和纳滤,三者均靠膜两侧压力差为推动力,根据分离膜截留分子量截留废水中的乳化油和溶解油。张国胜等采用0.2μm氧化锆无机膜处理钢铁厂冷轧乳化液废水,通过对操作参数和处理过程的优化,膜通量100L/(m2.h),含油质量浓度从5000mg/L降至10mg/L以下,截留率大于99%,渗透液中油的质量分数小于0.001%,成功用于工业化。

 随着膜处理技术的成熟,工业上将膜分离技术(如超滤、反渗透)与常规处理方法进行组合。邯钢冷轧废水处理站采用了高性能磁力滚式纸袋过滤机+无机陶瓷膜超滤系统+接触生物氧化+斜板沉淀+活性炭过滤工艺,有效地解决了油脂类分子与水分子的分离,有机物、COD的降解,悬浮物的沉淀,取得良好效果。因此,随着更耐高温、耐酸碱、耐腐蚀、机械强度高、使用寿命长、通量大的有机无机复合膜和陶瓷膜的研制成功及在膜清洗、抗污染领域的进步,膜分离技术以直接实现油水物理分离、不产生含油污泥、浓缩液可回用、处理量和水质稳定、分离效率高、能耗低的优点,将逐步取代传统电解、絮凝等先进行破乳的工艺,并在含油废水的处理过程中会应用越来越广。

5 生物法:生物法是利用各种微生物的代谢作用,对废水中的污染物进行降解和转化为生物体内的有机成分或增殖成新的微生物或被微生物分解为稳定的无机或有机物质。在好氧条件下,污染物被分解为CO2、H2O;在厌氧条件下,污染物zui终形成CH4、CO2、H2S、N2和H2O等。生物处理法主要包括活性污泥法、生物膜法(生物转盘、生物滤池)、氧化沟和厌氧消化等。常用的活性污泥法和生物膜法,同属好氧生物处理方法,是生活污水、城市污水以及有机性工业废水处理zui常用的工艺。好氧活性污泥法是在曝气池内利用流动状态的絮凝体-活性污泥作为净化微生物的载体,通过吸附、浓缩在絮凝体表面上的多种好氧微生物和兼性厌氧微生物来分解废水中的有机物;生物膜法是在生物反应器内,使微生物黏附在生物滤池滤料载体或生物转盘的盘片上,污水在流经固定载体表面过程中,废水中的有机物质便被微生物吸附和分解破坏。生物法处理含油废水工艺成熟,适应性强,投资少,无二次污染,但其基建费用高,对进水水质要求较高。目前,生物法已开始在废水的脱氮除磷、难降解物质的降解与转化、土壤和水体生物修复和生物絮凝及固定化技术等方面开展应用。伴随着高效、适应性强的菌种的开发研究,用生物法处理废水具有广阔的应用前景。


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