含油污水气浮除油技术进展.doc
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1、含油污水气浮除油技术进展 随着工业的快速发展及人类生活需求的增加,食品、印染、皮革、交通运输、石油化工、船舶等行业产生了大量的含油废水1。含油污水直排造成随着工业的快速发展及人类生活需求的增加,食品、印染、皮革、交通运输、石油化工、船舶等行业产生了大量的含油废水水1。含油污水直排造成恶化环境水质、污染土壤和大气、破坏生态平衡、影响人类健康等问题。为此,我国对排放污水含油制订了严格的限制标准,其中污水综合排放标准限值为10mg/L2,石油炼制工业水污染排放限值为5mg/L,船舶含油污水排放限值15mg/L。污水含油不仅影响污水生化过程的生物活性,而且增加生物处理负荷,严重影响污水生化处理效果。因
2、此,人们十分重视对含油污水的除油,开发了多种除油方法。传统的含油污水处理方法主要包括物理法(如重力分离、聚结、膜分离)、化学法(如混凝、超临界水氧化技术)、物理化学法(气浮、电絮凝、吸附)及生物法(如活性污泥处理、膜生物反应器)。但是此类方法均存在一定的缺点,如:膜分离通量低、操作费用高、能耗高、膜易污染,化学法易腐蚀、再污染,生物法预处理要求严格、淤泥处理难3。此外,单一的处理方法抗水力、水质条件冲击能力低,以致难以满足日益增长的环境保护的需求,从而限制了此类工艺的实际应用。因此,探索多工艺的组合处理含油污水,提高除油效率和增强整体处理效果势在必行。气浮工艺作为应用最广的含油污水处理方法,具
3、有处理效果好、效率高、结构紧凑等优点。本文基于该工艺特点,介绍了常规气浮工艺、新型气浮组合工艺的原理及应用现状,并提出气浮工艺的发展展望。1气浮技术气浮是通过某种方法产生大量高度分散的微纳米气泡,粘附原水中密度接近于水的悬浮物、油滴,形成密度小于水的气浮体(“气泡-颗粒”复合体),在浮力的作用下,上浮至水面形成浮渣,实现水质净化4。因此得到大小均匀、数量多的微纳米气泡是气浮法高效除油的关键5。气浮技术包括溶气气浮、电解气浮、散气气浮和涡凹气浮技术。溶气气浮根据压力不同,在真空或过饱和状态释放空气,形成微小气泡,气泡细小量大,去除率高,处理效果稳定,工艺简单,操作灵活,是应用最广的处理技术;电解
4、气浮是利用不溶性阳极和阴极,向废水中通入直流电,产生氢气和氧气微细气泡。由于电耗高,处理量小,工业应用较少;散气气浮是将压缩空气直接通入微孔、扩散板、微孔管产生微气泡;涡凹气浮是利用高速回转的涡轮吸入空气,在水中形成细小气泡。电解气浮,散气气浮及涡凹气浮除油效率高,适用于油水密度差很小或油滴粒径小的污水处理,设备紧凑,污水的停留时间很短,一般用于污水的二级除油处理。王兰洁等6研究了溶气气浮对油田含油污水的处理效果,在溶气压力0.3MPa、气水比0.03、pH7、无药投加条件下,当进水含油为213824mg/L,出水含油可降低到30mg/L,且浮渣量减少52%以上。玉门炼化总厂对原浮选系统进行改
5、造,将喷射气浮法改为部分回流加压式溶气气浮,出水含油降低到12.2mg/L,达到生化系统的进水要求7。曹伟丽等8采用电解气浮工艺处理采油污水,考察了电极材料、电极形式、板极间距、电流强度、电导率等影响因素对除油效果的影响,得到的最佳处理条件是:电解时间20min,极板间距1.5cm,电流密度200A以上,电极材料为石墨。在此条件下,可将含油106.6mg/L的污水含油降低至2.1mg/L,除油率95%以上。邓晓辉等9研究了微孔管散气气浮处理某海洋平台产生的含油污水除油效果,采用美国Sterlitech公司生产的PCTE膜管和PTFE膜管为微气泡发生器,当操作压力为0.350.9MPa,入口流量
6、为1014m3/h时,可将进水油含从38350mg/L降至1261mg/L。郝雁军等10采用涡凹气浮对某石化公司含油废水进行预处理,并根据夏冬季进水水质的波动,调整PAC用量,对夏冬两季进水含油分别为215.2mg/L和135.3mg/L的污水,经过涡凹气浮处理,含油分别降低到54.7mg/L和49.8mg/L,去除达到65%以上。目前,对散气气浮的研究主要集中在新型材质布气板、微孔材料、组合纤维等方面,提高微纳米气泡数量,从而提高抗冲击能力,高效去除水中的油和悬浮物。表1为不同气浮工艺特点的比较。2组合工艺近年来,随着多元工艺的结合,形成了多种新型气浮工艺,如聚结-气浮、气浮-磁分离、旋流-
7、气浮等。2.1聚结气浮聚结作为一种油水分离工艺,单独作用时油水分离速度和除油效率均较低。将聚结工艺与气浮工艺耦合成组合工艺(如图1所示),可强化含油污水油水分离,解决聚结工艺对分散油、悬浮油处理速率慢且分离效果差的问题。齐玉成等11采用聚结气浮装置处理油田采出水,在入口流量为0.3m3/h,板间距为0.9cm,溶气压力为0.4MPa时,对平均含油87.2mg/L的含油污水,出水含油可降低到7.0mg/L,平均除油率达到92%11。崔月岭等12采用聚结溶气气浮装置处理某油田含聚污水,进水含油在1980mg/L3720mg/L之间,出水含油量能够稳定小于5mg/L,达到油田注水的水质要求。针对渤海
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