摘 要:隨著我國社會經濟的飛速發展以及生活水平的日益提升,各行各業都有了快速的發展,但是同時,生態環境也受到了水污染嚴重破壞。在我國水污染處理工作中,含油污水的處理工作是一項難度很大的工作,而含油污水的危害也日漸嚴峻,不僅影響著人類的健康,還威脅著生態的平衡,為了對含油污水進行有效的處理,本文開篇即概述了含油污水,重點闡述了含油污水的處理技術,旨在進一步推動含油污水處理技術的發展。
關鍵詞:含油污水;處理技術;研究
1、關于含油污水的概述
1.1含油污水的類型
在石油開采過程中,含油污水的成分較為復雜,具有一定的毒性,并且含有各種難降解化學藥劑,具體的類型有以下幾種:①懸浮油,此時的油品粒徑超過100μm,通常以連續相浮于水面;②分散油,此時的油品粒徑最小為15μm,最大為100μm,通常以油滴形式分散懸浮在水面,此時的油滴大小各異,在4h左右便會聚集上浮成為浮油;③乳化油,此時的油品粒徑不超過15μm,油在水中呈乳化狀態,其體系趨于穩定;④溶解油,此時油溶解于水中,通常情況下為5~15mg·L-1;⑤油濕固體,此時油粘浮在顆粒的表面上。
1.2含油污水的危害
含油污水的危害主要表現在增加了污水處理的難度,降低了污水處理的效率,同時惡化了水質,嚴重危害著水資源,再者含油污水具有一定的毒性,此類污水排放后,易造成水生生物畸變,影響人類的健康。
2、常見的含油污水處理技術研究
2.1氣浮法
氣浮法是指在含油污水中通入大量高度分散的氣泡,這些氣泡可作為載體,與污水中的懸浮油滴相互接觸并粘附,形成整體密度小于水的共聚體,從而加速上浮,達到油水分離的目的。在氣浮法中,目前主要采用的是加壓溶氣浮選法,該方法釋放的氣泡均勻微細,且上浮過程較為穩定,因此被廣泛應用于油田污水的處理。
2.2吸附法
吸附法即采用吸附性能良好的吸油材料,對含油污水中的油滴進行有效吸附后去除的方法。
2.3膜分離法
膜分離法的原理是利用膜的選擇透過性使水透過膜而油污和其他雜質則被膜截住,從而達到凈水的目的。膜分離法有如下優點:①膜分離前后,物質的物理、化學性質不會變化;②膜分離法依靠的是膜的孔徑及其選擇透過性,無需其他投藥工序;③膜分離法在油水分離的過程中不產生含油污泥;④膜分離法一般只需壓力循環泵,操作簡便、容易維修,且不需要占用很大空間。膜分離法的關鍵在于膜材料的選擇。膜的種類很多,大致可以分為有機膜和無機膜2大類。有機膜包括聚乙烯、聚四氟乙烯等聚烯烴類;無機膜則有陶瓷膜、玻璃膜等。
2.4絮凝法
絮凝法是通過向污水中投加可以去除乳化油和溶解油的絮凝劑,使油污能夠聚集成絮狀物,達到油水分離的目的。絮凝劑按成分可分為無機絮凝劑、有機絮凝劑和復合絮凝劑3大類。研究發現,將無機絮凝劑和有機絮凝劑復合使用可以明顯改善污水的處理效果,因此,通過優化復合絮凝劑來提高污水處理的效率并降低成本成為該領域的重要研究內容。通常將絮凝法作為后續化學氧化法、生物法等其他方法的預處理過程。
2.5化學氧化法
在化學氧化法中,經常用到氧化劑Fenton,故該方法又稱為Fenton氧化法。Fenton氧化法是利用Fe2+催化分解H2O2,產生的·OH可以降解污染物,生成的Fe3+能夠發生混凝沉淀反應去除有機物,因此Fenton試劑在水處理中具有氧化和混凝兩種作用。Fenton氧化法是一種有效的高級氧化法,適用于高濃度難降解和具有生物毒性的工業廢水的處理。單獨采用Fenton氧化法成本較高,故一般與其他方法聯用以降低成本、提高處理效率。
2.6 生物法
生物法是利用微生物自身的新陳代謝作用,將污水中的有機污染物降解氧化,從而達到凈化污水的目的。其關鍵在于菌種的選擇和處理工藝的設計,根據含油廢水的特殊性開發高效的生物菌種和處理工藝是該領域研究的熱點。
根據微生物的生長狀態分為活性污泥法和生物膜法。活性污泥法是以活性污泥為主體的生物法。含油污水經初級沉降后進入曝氣池,一段時間后會產生黃褐色的活性污泥,其中的好氧微生物以活性污泥作為載體降解含油污水中的污染物,達到凈水的目的。生物膜法是指一種或幾種微生物附著在濾料表面生長,濾料起到了固定微生物的作用,濾料上的微生物會隨著污水的流入不斷生長,形成多孔且不斷增厚的生物膜,吸附的污染物就會被微生物降解。研究表明,將生物法與其他處理方法聯用,可更加高效地凈化污水。
3、含油污水處理新興技術研究
3.1超聲波法
超聲波作為一門較為新興的交叉性學科,以其低成本、加速化學反應、無污染等特點,被廣泛應用于污染治理,尤其是污水處理領域。在處理含油污水方面,超聲波能夠有效地對污水進行破乳,實現油水分離,同時能提高污水的油污去除率,通常作為污水處理的輔助手段。超聲波聯用技術已廣泛應用于污水中有機物的降解處理中,目前制約該技術向工業化發展的瓶頸在于超聲波發生器的能耗問題。因此需要建立數學模型,通過大量的試驗數據對超聲波聯用技術進行優化,實現低能耗運行。
3.2超臨界水氧化法
超臨界水氧化技術SCWO(Supercritical WaterOxidation)是近年來發展起來的新興綠色水處理技術,其原理是水在超臨界狀態下(溫度T>374℃,壓力p>24MPa)具有擴散性大、流動性強、能夠與氧氣等非極性物質互溶的特點,污水中的有機物在富氧的超臨界介質中與羥基自由基反應,轉化為H2O、CO2和鹽類等無機小分子化合物,并且相間沒有傳熱傳質阻力,因此極大地提高了反應速率。
4、結語
雖然目前有很多種含油污水的處理方法,但每一種處理方法都有其各自的局限性,需根據實際情況綜合考慮各因素,然后再采用幾種方法組合,形成具有針對性的處理方法,以實現良好的處理效果。今后在含油污水處理工作中,應不斷改進現有的處理技術,并研發新技術,針對水質特點,結合各種處理技術,協同利用,相互補足,并深入研究除油原理,為含油污水處理成效提升打下堅實的基礎。
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