含油废水
| 含油废水 |
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中文名；含油废水 外文名；Oily wastewater 最高容许浓度；0.3毫克/升 包括；油田废水,炼油厂等 |
工业生产过程中排出的含油类物质的废水。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。油类物质在废水中通常以三种状态存在：①油品在废水中分散的颗粒较大，粒径大于100µm，易于从废水中分离出来，在石油污水中，这种油占水中总含油量的60～80%；②油品在废水中分散的粒径较小，呈乳化状态，不易从废水中分离出来；③小部分油品呈溶解状态，溶解度约为5～15mg/L。含油废水常用隔油池回收浮油或重油。[1]
目录
来源
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。
石油工业含油废水主要来自石油开采、石油炼制及石油化工等过程。石油开采过程中的废水主要来自带水原油的分离水、钻井提钻时的设备冲洗水、井场及油罐区的地面降水等。石油炼制、石油化工含油废水主要来自生产装置的油水分离过程以及油品、设备的洗涤、冲洗过程。固体燃料热加工工业排出的焦化含油废水，主要来自焦炉气的冷凝水、洗煤气水和各种贮罐的排水等。含油废水中的油类污染物，其比重一般都小于1，但焦化厂或煤气发生站排出的重质焦油的比重可高达1.1。
分类
油类在废水中的存在形式可分为浮油、乳化油和溶解油等三类。
浮油
浮油是指含油废水静置一段时间后会缓慢自动浮上水面形成油膜或油层的油类物质。浮油是含油废水中油类物质的主要成分，以炼油厂废水为例，浮油可占含油量的60%～80%左右。浮油的油滴粒径较大，一般在lOµm以上。浮油易浮于水面，是含油废水的主要油组分；油珠粒径较大，一般大于100µm，易浮于水面形成油膜或油层。
乳化油
乳化油是指含油废水中长期静置也难以从废水中分离出来、必须先经过破乳处理转化为浮油然后才能加以分离的油类物质。这种状态的油类物质由于油滴表面有一层由乳化剂形成的稳定薄膜，阻碍了油滴合并，因此一般不能用静沉法从废水中分离出来。乳化油的油珠粒径较小，一般在0.1～2µm之间。
溶解油
溶解油是指废水中以分子状态溶解于水中，只能通过化学或生化方法才能将其分解去除的油类物质。溶解油在水中的溶解度非常低，通常每升只有几毫克。溶解油的油珠粒径比乳化油还小，有的可小到几纳米，是溶于水的油微粒。
对环境的危害
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) 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) 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) 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。
处理方法
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，如聚硫酸铁和聚氯化铝等，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。
7、膜分离法 膜分离技术就是利用膜的选择透过性进行分离和提纯的技术。当废水中油粒子粒径为微米量级时，可用机械方法进行前处理。膜法处理可根据废水中油粒子的大小，合理地确定膜截留分子量，且处理过程中一般无相的变化，一般可不经过破乳过程，直接实现油水分离。并且在膜法分离油水过程中，不产生含油污泥，浓缩液可焚烧处理；透过流量和水质较稳定，不随进水中油分浓度波动而变化；一般只需压力循环水泵，常温下操作，有高效、节能、投资少、污染小的特点。正因为其有这么多的优点，所以膜分离技术得到广泛的应用，美国在1991年前后研究了一种陶瓷超滤膜处理采出水用于油田回注。国内华北油田、江汉油田、胜利油田都有应用超滤膜技术的报道。
处理系统
含油废水处理系统的组成
常用含油废水处理系统有:
（1）含油废水→隔油池→油水分离器→回收利用或排放。
（2）含油废水→隔油池→气浮池→回收利用或排放。
（3）含油废水→隔油池→气浮池→过滤(双滤料或活性炭)排放。
（4）含油废水→隔油池→过滤(双滤料或活性炭)排放。
进入系统污水的pH值应为6.5～8.5。在处理系统中需要的辅助设施为：①含油废水处理装置中应配备消防设施；②在寒冷地区，集油管及油层内宜设蒸汽加热设施等。
含油废水处理主要设备
1、平流式隔油池
1）概述
废水中油珠的直径大于150µm时，宜采用平流式隔油池。典型的平流式隔油池与平流式沉淀池在构造上基本相同。废水从池子的一端流入池子，以较低的水平流速流经池子，流动过程中，密度小于水的油粒上升到水面，密度大于水的颗粒杂质沉于池底，水从池子的另一端流出。在隔油池的出水端设置集油管。集油管一般用直径200～300的钢管制成，沿长度在管壁的一侧开弧宽为60°或90°的槽口。集油管可以绕轴线转动。排油时将集油管的开槽方向转向水平面以下以收集浮油，并将浮油导出池外。为了能及时排油及排除底泥，对于大型隔油池，还应设置刮油刮泥机。刮油刮泥机的刮板移动速度应与池中流速相近，以减少对水流的影响。收集在排泥斗中的污泥由设在池底的排泥管借助静水压力排走。隔油池的池底构造与沉淀池相同。
平流式隔油池的特点是构造简单、便于运行管理、油水分离效果稳定。平流式隔油池可以去除的最小油滴直径为100～150µm，相应的上升速度不高于0.9mm/s。平流式隔油池的设计与平流式沉淀池基本相似，按停留时间设计时，一般采用2h。
2）主要工艺参数
① 隔油池应不少于2格，每格应能单独工作。
② 表面负荷设计时，一般采用1.2m3/(m2·h)。
③ 废水在池内的停留时间宜为1.5～2h。
④ 废水在池内的水平流速宜为2～5mm/s。
⑤ 单格池宽不宜大于6m(以取4.5m为多)；当采用人工清除浮油时，每格宽度不宜超过3m；长宽比不宜小于4。
⑥ 为了保证较好的水力条件，有效水深不宜大于2.2m，一般采用1.5～2m，池超高宜为0.3～0.5m，有效水深与隔油池有效长度之比一般采取1/10左右。
⑦ 隔油池进水间及出口处应设置集油管，水型隔油池可安装集油杯。
⑧ 隔油池水面上的油层高度不宜大于0.25m。
⑨ 池内宜设刮油、刮泥机，刮板移动速度不宜大于2m/min。
⑩ 排泥管直径不宜小于200mm，管端可接压力水进行冲洗。隔油池盖板宜采用阻燃材料制成。为了排泥顺畅，排泥管的直径不宜小于ф200，坡度大于或等于l%，并且在排泥管的起始端应设置压力水冲洗设施。刮油刮泥机的刮板移动速度一般不大于50mm/s，以免搅动造成紊流，影响油水分离处理效果，进水含油量为300～1000mg/L，出水含油量约为100 mg/L。
在平流式隔油池中加斜板成组合式隔油池，则处理效果为：进水含油量为600mg/L，出水含油量为50mg/L。
2、斜板隔油池
1）概述
在平流式或竖流式沉淀池中，设置斜板(管)使单位池积中沉淀面积增加，提高了沉淀效率；由于颗粒沉降距离缩小，使沉淀时间大大缩短，沉淀池体积减小。斜板式隔油池可分离油滴的最小直径约为60µm，相应的上升速度约为0.2mm/s。含油废水在斜板式隔油池中的停留时间一般不大于30min，为平流式隔油池的1/4～1/2。斜板隔油池设置气水搅动设施，对板体进行清污是十分必要的。一般先用空气吹扫，风压不小于0.025MPa，再用水冲，水压不小于0.2MPa。处理效果：进水含油量小于400mg/L，出水含油量为50mg/L。
2）主要工艺设计参数
① 表面水力负荷宜为0.6～0.8m3/(m2·h)，相当于平流隔油池的4～6倍。
② 斜板净距宜采用40mm；斜管内切圆直径宜为25～40mm，倾角不宜小于45°。
③ 斜板(斜管)斜长宜采用1～1.5m。
④ 污水在斜板间的流速一般为3～7mm/s。通过布水栅的流速一般为10～20mm/s。
⑤ 污水在斜板体内的停留时间一般为5～10min。
⑥ 池内应设收油、清洗斜板和排泥等设施。
⑦ 斜板材料应耐腐蚀、不沾油(通常采用不饱和聚酯玻璃钢）。
⑧ 板组间及板组与池壁间应严密封堵，防止短路。
⑨ 穿孔板的开孔率为5%～6%，孔径为ф12左右。
参考来源
参考资料
- ↑ 含油废水的危害及其处理方法,环保在线 , 2020年9月6日