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冷軋含油廢水的水質特點、除油技術應用研究
時間:2021-10-08 11:25:40瀏覽量:120

冷軋含油廢水的水質特點、除油技術應用研究


   隨著社會科技的不斷發展,各類機械化設備的自動化程度也得到了提高,在工業生產中得到了廣泛應用,使得潤滑油等各種油脂用量大量增加。而這些工業油脂在使用時會產生很多的含有廢水,若是不及時處理,會造成資源的浪費,油脂堆積也會堵塞污水排放管道,大大降低了污水排放效率,威脅著環境質量安全。因此,我們必須要采用有效措施,提高除油效率。

冷軋含油廢水的水質特點及危害
   含油廢水量大、污染面積廣、危害嚴重,其能否有效處理取決于油分的來源、組成及形式。冷軋含油廢水中主要有軋制與液壓油,融入到水中后會呈現四種狀態。
   (1)油脂在廢水中的存在形式很多,主要可以分為浮油、分散油、乳化油及溶解油幾種。其中,浮油主要以油膜的形式漂浮在水面,構成一層層油膜、油層;油珠顆粒很大,通常>100μm。分散油分主要以微小油滴的形式分散在水中,穩定性不高,能夠聚集成很大的油珠,在一段時間后會形成浮油;油滴粒徑可大可小,通常控制在10~100μm。乳狀油因為表面存在活性劑,油主要是以乳狀液的形態存在于水中,較為穩定;油滴粒徑微小,≤l0μm,大多數為0.1~2μm。溶解油主要是以分子的形態分散與水中,體系非常穩定,通常<5~15mg/L;其油珠粒徑很小,有時達到了納米級。
   (2)含油廢水的危害體現在如下方面:油類物質漂浮于水面,構成薄膜,可以有效阻斷空氣中的氧溶解到水中,降低水中的溶解氧,水體中的各類浮油生物會因為缺氧而死亡,也阻斷了水生植物進行光合作用,水體的自凈作用難以發揮出來,導致水質變臭,水資源的利用率降低。而水質的變化,會導致水中的魚類等生物死亡或肉體染上油味,人體食用后,會引發各種疾病,甚至死亡。并且水體表面所聚集的油脂可能在強光下會燃燒,引發各種安全問題。

冷軋含油廢水除油技術分析
   冷軋含油廢水除油技術手段非常多,如物理除油技術中的離心分離法、氣浮除油法、吸附除油法等;化學除油技術中的電化學處理法、絮凝法等;生物除油技術中的嗜油菌降解法、微生物吸附法等等。下面對各種除油方法進行了簡要介紹。
   1、物理除油技術
   (1)離心分離法:該種除油法主要是借助油不溶于水、密度差相關原理,將需要處理的含有廢水倒入離心機中,在高速旋轉下,油與水的密度不同,所受到的離心力大小也存在一定的差距,水的密度大,受到的離心力也比較大,在力的作用下,就會被甩到外圈,而油的密度較小,受到的離心力也比較小,則會留在內圈,在內圈聚集,構成大油滴,逐漸上浮,從而完成油水分離。這種除油方式只能單純的借助離心力來除油,除油不夠徹底,因此,常常都不能當作最主要的除油技術,只能對廢水進行預處理。
   (2)氣浮除油法:該種除油法主要是借助很多微小的氣泡將含有廢水中的小油珠吸附出來,在氣泡浮力的影響下,將所吸附的小油珠帶至表面,將油和水分離出來。在具體除油時,可以采用PAC絮凝劑,在加壓裝置的作用下產生氣泡。這種除油方式所需要用到的絮凝劑量少,成本低,除油速度快,除油效果好,能夠廣泛適用于各環境下的污水除油。因此,可以將其當作最主要的除油方式。
   (3)吸附除油法:吸附除油技術除油效率高,但因為其吸附成本比較高,因而不適合進行油脂含量大的除油工作,只能用作主要除油后對剩余少量油進行除油,以此提高水質。該種除油方式的原理是:吸附劑表面積大,具備多孔性,因此,能夠將廢水中的油脂吸附到表面,實現油水分離。這種除油方法能夠對廢水中殘留的油脂做深度處理,提高水質,使廢水達到排放標準,在除油的過程中,保護環境。
   (4)萃取法:萃取法屬于物理除油法的一種,主要是借助了油在有機溶劑、水中的溶解度差異性,從廢水中將油提取出來。萃取的步驟為:將萃取劑和含有廢水融合起來,將溶解在水體中油轉移至萃取劑中,直至兩液相保持平衡,進行有機相、水相的分離,讓廢水被凈化,油類物質就能夠從溶劑中被分離。該種方法處理工藝較為簡單,操作方便,效果明顯。
   (5)靜置沉降法:該種方式主要是借助了油和水不相溶性質,在靜止狀態下將油珠、懸浮物等分離出來。分散于廢水中的輕油珠受到浮力的影響慢慢上浮,并進行分層,而分散于廢水中的重油珠在重力的影響逐漸下沉。油珠不管是上浮還是下沉,其速度都與油珠顆粒大小、油水密度差等有關。如溫度控制在30~40℃下,焦油、水的密度差是很大的,但粘度不大,不應該選擇該溫度,通常選擇70~80℃溫度最佳。該種除油方法可以適用于任何油廢水處理,能夠將油廢水中的各種油類物質清除,雖然靜止所需時間長,儲槽容積大,但操作簡單,是現在使用最多的初步除油方法。
   (6)過濾法:該方法主要是借助設置有孔眼的裝置及有某類顆粒介質構成的濾層,在截留、篩分等的作用下,除去廢水中的各類油脂。其主要步驟是:在過濾器中注入含有廢水,先通過焦炭進行過濾,再經過細砂來過濾,在經過過濾器時其切面積要控制好。通常情況下要設置兩臺過濾器,一臺用于反洗,一臺用于在線過濾,反洗時間主要有床呈阻力來控制,通常10~15h清洗一次,先經過空氣松散床層,再用五倍過濾速度來沖洗。

   2、化學除油技術
   (1)電化學處理法:該種處理法主要是借助了電解池的原理,在化學反應器中通過化學反應的方式來除油。電化處理法通過實現對廢水中油珠的氧化反應,讓其性質發生改變,出現凝聚、上浮等現象,完成油、水分離。該種除油方式占用空間小,操作簡單、方便,能夠實現對多種性質污染物的處理,但有賴于外加電場的作用,因此,在處理的過程中電能的消耗量大,并且電解池的材料要求也比較嚴格,成本高。
   (2)絮凝法:絮凝法也就是將經乳化處理后的廢水找那個添加絮凝劑,絮凝劑遇水會被分解,呈現膠體狀態,而后吸附小油珠,并在絮凝劑表面電荷的影響下凝聚,形成大體積的絮凝劑膠體,再借助氣浮油法來油脂帶到膠體表面。絮凝法能否有效應用其關鍵之處在于絮凝劑的選擇,現在使用最多的絮凝劑有硫酸亞鐵、硫酸鋁等。經大量實踐研究表明,硫酸鋁絮凝劑使用效果最佳,除油率最高。
   3、生物除油法
   (1)嗜油菌降解法:該種除油法主要是借助嗜油菌能夠分解油脂的特征,培養大量的嗜油菌,從中選出活性最高的嗜油菌。將嗜油菌融入到含有廢水中,吸附降解油脂。該種除油方式除油效率好,其所涉及到的成本也就是培養嗜油菌所需的投入,成本不高。但該種方式也有自身的不足之處,即對嗜油菌的挑選、培養的要求比較嚴格。并且,將其融入到廢水中后,還必須提供可供嗜油菌生長的物質,并對整個生長過程進行嚴格的控制,除油的整個過程要求高,控制起來比較復雜,這是需要注意的關鍵點。
   (2)微生物吸附法:該種除油法需要建立一個生物濾池,在濾池中添加適量的微型吸附物,再加入溶解氧,將含有廢水勻速投入到濾池中,間隔一定的時間后,在微生物的吸附下,使油和水分離,排出廢水。這種除油方式適用性廣,能夠對各類水質進行除油,經吸附后的水可以達到國家排放標準要求,可以用于主要的廢水油去除方法。

結語
   在冷軋廢水中,含油廢水占有很大的比重,因此對其廢水的處理,實質上也就是對廢水中的油脂進行處理。目前使用比較多的是上文中提到的離心分離法、氣浮除油法、電化學處理法等等,各種除油方法有其自身的優勢和不足,我們應該根據水質特征,對除油方式進行科學選擇,以提高除油質量和效率。


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