随着工业经济的迅速发展,石油的生产、煤油等衍生品的炼制、机械产品制造、食品加工、车船油品泄漏等人类活动使机械含油废水的产生量呈爆炸式增长,这些废水中含有大量对环境、人体有害的物质,如果不对其进行适当处理,必将贻害无穷。对这些废水进行处理,不仅可以减少对环境的危害,而且废水中的某些物质可以在处理过程中实现回收再利用、促进资源利用最大化的目的,从而减少企业的生产成本,增加市场竞争力。因此,对机械含油废水的处理进行研究是十分必要的。
传统机械含油废水处理技术:
过滤法。过滤法就是利用某些特殊物质颗粒形成的过滤层或者附带细孔的装置的筛分、截留、碰撞的作用使油水相互分离,从而使有害物质得以去除的方法。处理含油废水过程中经常使用到的过滤方法有膜分离法、分层过滤法、纤维介质过滤法。其中的膜分离法就是常说的膜过滤法,其作用原理是微孔膜能把油珠截留,该方法主要适用于含有乳化油和某些溶解油的机械废水的处理。目前,随着膜处理技术的不断发展和完善,这种用于处理机械含油废水的方法也逐渐被越来越广泛地使用。
长期以来,我国油田含油污水回注一直采用石英砂过滤器、核挑壳过滤器、双滤料过滤器、膜过滤器等技术,特别是在低渗透油层,在注水用精细过滤技术方面一直没有突破,远远达不到低渗透油层的注水要求。改性纤维丝滤料技术是近年来应用在油田含油污水的新型过滤及分离技术,由此研制的含油污水处理新设备——WXLG改性纤维球过滤器,具有处理精度高、占地面积少、再生能力强等优点,特别适用于油田含油污水精细过滤未置级。该过滤器选用的纤维球滤料由特种纤维丝做成,其主要特点是经过本质的改性处理可将纤维滤料由亲油型改变为亲水型,纤维球不易黏油,便于反洗再生,过滤精度高,可用于油田含油污水的精细过滤。
重力分离法。重力分离法是利用水与油的不同密度以及二者的不相溶性原理,对含油机械废水进行初级净化的方法。由于密度差,分散于水中的油滴受到水的浮力作用,缓慢上浮,水则逐渐向下运动,这样,再利用专门的器具就可以对二者实现互相分离的初级处理目的。油滴大小、油的密度、温度等因素都会影响油滴和水分离的速率。常用的分离工具有波纹板聚结油水分离器、横向流除油器、高效仰角式游离水分离器、聚集型油水分离器等。
现代机械含油废水处理技术:
随着科学技术的不断进步,社会发展,人们对机械含油废水的处理思路发生变化,人们的思想意识水平也逐步提高,对含有机械废水的处理需求不断增加,这就催生了一系列的新型处理技术。
气浮法。气浮法又称浮选法,它利用水中的油滴附着在通入水中气体所形成的气泡上,而气泡由于受到浮力逐渐上升,从而也使其上所附着的油滴漂浮在水面,最后由工作人员利用撇油器将水面上的油除去,从而达到机械含油废水处理的目标。根据气泡产生的方式不同,气浮法又可分为加压气浮法、鼓气气浮法、电解气浮法等,其中,在工业中应用最多的是加压气浮法。目前,由于各种因素的限制,气浮法的处理技术并不十分成熟,但是随着科研技术的不断发展,气浮法必将成为一种高效的含油废水处理技术。
生物氧化法。生物氧化法是通过微生物的新陈代谢等生命活动,使油类发生氧化还原反应生成二氧化碳和水的方法。活性污泥法是机械含油废水处理中常用的生物氧化法,这种方法对含油废水处理效果较好,主要用于处理要求较高的机械含油废水。此外,常用的生物氧化法还有生物过滤处理法、转盘法等。
声波法。这里的声波主要是指超声波。超声波是一种高能、穿透力强的高频机械波,在超声波作用下,机械含油废水中的物质粒子振动速度不同,从而使油滴相互碰撞,较小的油滴融合成相对较大的油滴,聚合后的油滴由于质量较大,不再随声波振动,而是作无规则运动。随后,这些油滴受浮力作用逐渐上升,从而实现油和水的分离。由于对于不同的油类需要采用不同的超声波频率和反应器等问题,该方法尚处在研发阶段。
离心分离法。离心分离法是指利用高速旋转容器中油、水密度差引起的所受离心力不同,从而使二者逐渐分离。其他处理方法。随着科学技术的不断发展,人们对机械含油废水的处理的要求不断增加,科研人员开发出更多种废水处理技术,其中常见的含油废水处理方法还有利用新型无害化学制剂在水中发生化学作用处理含油废水从而使之净化的化学法;利用高性能的的吸油材料(如吸附树脂等)吸附废水中的废油的吸附法;利用超声波的空化作用和原电池氧化还原作用分解油类等有机物的超声– 电化学联用技术;利用聚结材料对油和水亲和性差异的特性使油滴逐渐积聚在材料表面形成较大的油滴,而脱落后的油滴逐渐析出从而实现与水分离的粗粒化法;利用对含油机械废水酸碱度、有机溶剂、温度的有超强耐性的无机陶瓷膜的油低透过性实现油水分离等。