含油污水处理技术研究进展 申梦

发表时间:2020/5/6   来源:《电力设备》2019年第24期   作者:申梦
[导读] 摘要:随着国民生活水平的不断提高,推动了我国科学技术的飞速发展,对于含油污水的处理研究对改善环境起着重要的作用。
        (青岛市海泊河污水处理厂  山东省青岛市  266001)
        摘要:随着国民生活水平的不断提高,推动了我国科学技术的飞速发展,对于含油污水的处理研究对改善环境起着重要的作用。含油污水的产生是一个较为复杂的过程,并且发生范围广、处理难度较大,这导致周边环境及水质的污染。这些因素造成对水资源的污染威胁,是影响环境的重大问题。所以对含油污水处理工艺及关键技术进行分析尤为重要。
        关键词:含油污水;处理技术;进展
        引言
        水是人类赖以生存的物质基本,但是随着现代工业的发展,水污染现象也愈加严峻。习近平总书记高度重视生态环境建设,并提出了“五个追求”,即追求人与自然和谐、追求绿色发展繁荣、追求热爱自然情怀、追求科学治理精神、追求携手合作应对,为中国特色社会主义发展指明了道路。事实上,“绿水青山就是金山银山”的思想早已深入人心,绿色发展势在必行,这将会进一步突显出含油污水处理的重要性,同时其相关工艺及技术的发展具有重要的现实意义。
        1含油污水的危害
        含油污水会对周围环境进行污染,破坏生态环境,由于含油污水含有致癌物质也会通过周围植物或动物传染给人类。如果含油污水流入土壤中,会对土壤造成巨大危害,含油污水会在土壤和植物根系中大量累积,土壤和根系与外界空气交换效率将大大降低,无法进行有效交换,导致新陈代谢速度逐渐降低,逐步死亡,而这些受过污染的植物对人类的健康以及生存也构成了很大威胁。另外含油污水对水质的污染也十分严重。如果含油污水流入人们日常饮水的水源中,会对人体健康造成巨大的危害。由于含油污水包含大量有机物,这些有机物会滋生出大量致病菌和微生物,以及致癌物质。人们如果饮用了受到污染的水,会增加疾病感染的几率甚至中毒以及致癌。含油污水流入江河湖海中,由于油的密度较小,会漂浮在水面之上,隔绝了空气和水中气体的流动和交换,导致水中氧气匮乏,致使水中植物及鱼类等水生动物缺乏充足氧气而死亡。水生物的腐烂会严重污染水体,最终使水体质量下降,失去其使用价值。
        2含油污水处理工艺
        目前来讲,随着人类社会科技的发展,含油污水的处理工艺日臻成熟,基本分为3个操作步骤:①对含油污水中的油和水进行分离,并针对污水的特点,采用差异化处理方法。例如,通过加热保温的方式处理粒度大、凝固点高的含油污水,也可通过油水过滤器处理油水比例较小的含油污水。②通过气浮收油装置、微生物反应以及滤罐过滤等方式进行进一步的油水分离处理。在此过程中,可适当加入一些絮凝剂、混凝剂等,催化含油污水的絮化反应,一定程度上避免油品堵塞装置,同时还能起到一定的除油作用。③在上述系列操作完成后,需对含油污水的处理水质进行检测,在达到国家排放标准的基础上,才准许排放,否则需要重复进行循环处理直至合格为止。未来,为了保证人类社会可持续发展,应进一步发展含油污水处理工艺,并结合实际情况,制订更为完善的实验室环境管理制度,规范操作流程,在充分印证其可行性和产出价值之后,才可大范围推广。
        3含油污水处理关键技术研究及进展
        3.1过滤技术
        顾名思义,所谓过滤技术是指通过滤膜的阻隔作用,分离含油污水中的颗粒物,从而保证其净化达到理想效果。一般来讲,过滤技术的应用常常在气浮技术和混凝技术处理之后,从而有效分离上述工艺流程中沉降下来的絮状混合物。科学实验表明,经过过滤技术处理之后的含油污水中油的参量不超过10mg/L,常以压力滤池或普通快滤池为构筑物载体。但是,在实际操作过程中,常常会出现滤料堵塞的现象,针对此类问题可通过热水反洗或空气反向曝气等方式解决,以免降低其处理效果。

在现代城市含油污水的处理中,超滤膜技术的应用愈加广泛,其中主要应用到两种活性污泥。其中,普通活性污泥以曝气池、二沉池为主体,并融入了污泥回流系统,继而与含油污水展开融合生成一种新的混合液体。另一种除磷脱氧活性污泥则是将缺氧区域分割为两个区域,分别处理回流污泥中的硝酸盐等成分和上述形成的混合液体。
        3.2生物法
        生物法是指以污水中的有机物作为碳源,通过微生物的新陈代谢作用将复杂有毒物质转化为简单无毒物质的方法。根据新陈代谢过程是否需要氧气参加又可分为好氧法和厌氧法。通常在厌氧作用下,长链有机物的碳链可以断裂,实现分解,从而提高含油污水的可生化性。而在好氧微生物的作用下,有机物可被矿化为H2O、CO2等无机物,实现CODCr的彻底去除。厌氧-好氧(A/O)法、接触氧化法、曝气生物滤池SBR法(序批式活性污泥法)是现阶段国内外普遍采用的处理有机污水的方法。聚驱采出液中聚丙烯酰胺含量较高,研究表明硫酸盐还原菌能够以聚丙烯酰胺为碳源进行生物代谢,降解污水中聚合物从而有效去除CODCr含量。在利用生物法去除CODCr以实现含油污水达标外排的研究中,关键技术体现在四个方面:①提高污水可生化性,改进生化单元的处理效果;②选择培育高效的降解菌种以适应含油污水特点;③开展深度氧化技术在含油污水处理上的研究和应用;④在有条件的地区采用生物法处理后水质相对稳定,但采用生物法所需设备体积大,前期一次性投资大,需要专人操作维护。
        3.3悬浮固体去除技术
        悬浮固体是含油污水达标回注的重要指标。驱油剂碱液的注入增强了地层的溶蚀作用,造成矿物微粒大量析出,这些悬浮物颗粒粒径小且不易下沉。同时,污水中的离子过饱和会降低固体颗粒的大小和聚合速率,导致悬浮固体去除困难。投加水质稳定剂是去除污水悬浮固体的有效方法之一。常用的水质稳定剂有无机酸、无机混凝剂和有机混凝剂。由于含油污水成分复杂,水质稳定剂难以实现全部采出水的处理。目前,水质稳定剂存在加药量大、药剂费用高和泥渣产量大的问题,需进一步加大高效环保净水剂的开发。一些研究者采用物理手段实现了悬浮固体的高效去除。微絮凝(FX型絮凝剂)—过滤工艺可有效去除采出水的悬浮固体(去除率在95%以上),同时实现99%油的去除。采用改进的三相旋流器处理采出液,可100%去除20μm以上的砂粒,对于20μm以下砂粒的去除率也能达到40%以上。
        3.4油水分离技术
        含油污水中根据油滴的粒径大小和存在形式不同,可分为漂浮油、分散油、乳化油和溶解油。漂浮油以油膜或油层的形式浮于水面,粒径在100μm以上;分散油以油滴形式悬浮于水中,粒径介于10~100μm;乳化油的粒径小于10μm,大部分分布于0.1~2μm区间,在表面活性剂等作用下较稳定不易去除;溶解油是以化学方式溶解的微粒分散油,粒径最小可以达到纳米级。乳化油和溶解油在含油污水中含量较高。随着聚合物和表面活性剂在化学驱油中的大量使用,含油污水中乳化油和溶解油的含量显著增加,高效的油水分离技术亟待发展。总体来说,油水分离技术主要包括离心分离、粗粒化、过滤、浮选、膜分离等方法。
        结语
        总而言之,绿色发展理念导向下,对含油污水的处理十分重要和必要,此过程中涉及到多项关键技术的应用,包括气浮技术、混凝技术、过滤技术、生物技术、分离技术等,并且其相关处理工艺越来越成熟。在实际操作过程中,应注重多项先进技术的共同应用,形成多层级处理工艺,保证最佳水质产出。希望学术界专家和学者持续关注此类课题研究,结合实际情况,对含油污水的处理工艺及关键技术进行展望,并针对性地提出更多有效的建议。
        参考文献:
        [1]张韵晗.含油污水处理工艺及关键技术分析[J].化工管理,2019(28):40.
        [2]薛小博.含油污水处理工艺及关键技术分析[J].化工管理,2018(29):210-211.
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