如何進(jìn)行水處理？

衡美水處理為您介紹一種經(jīng)久耐用、性能優(yōu)越的水處理設(shè)備——隔油池，并向您介紹隔油池的設(shè)計及計算方法。 

             一部分   文獻(xiàn)綜述

一、含油廢水

1、含油廢水的來源

含油廢水的來源很廣，凡是直接與油接觸的廢水都含有油類。含油廢水的含油量及其特征，隨生產(chǎn)行業(yè)的不同變化較大，同一種工業(yè)也因生產(chǎn)工藝流程、設(shè)備和操作條件的不同而相差較大。例如：在石油煉廠，石油化工行業(yè)的蒸餾、裂化、疊和，焦化等工段排出的含油廢水除含油外還有硫化物、酚、氰等毒性物質(zhì)。瀝青生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水具有很高的粘性。  

機(jī)械制造業(yè)中的切削、研磨、壓延等工程，需用乳化液進(jìn)行冷卻，而排出的乳化廢液，其中含有較多的油類及表面活性劑。洗滌零部件會產(chǎn)生乳化油廢水。在軋鋼廠，軋輥需潤滑和冷卻，從而排出大量的含油廢水，這種廢水除含油外，還含有大量的氧化鐵皮。在船舶，車輛，飛機(jī)等交通運(yùn)輸主業(yè)的發(fā)動機(jī)清洗廢水含有油分。油輪壓艙水，油罐沖洗水均含有較高濃度的油分。此外，在餐飲業(yè)以及生活污水的排放中除含有油外含含有脂類；在纖維生產(chǎn)，使皮制造和其它許多行業(yè)或多或少的排出各類含油廢水。  

含油廢水主要來源是石油，石油開采，石油化工，鋼鐵，焦化，煤氣發(fā)生站，機(jī)械加工等工業(yè)企業(yè)。

2、含油廢水的危害及污染特征  

含油污水排放到水體的主要危害表現(xiàn)在油滴覆蓋水面，阻止空氣中的氧溶解在水中，使水中溶解氧減少，導(dǎo)致水生生物死亡，妨礙水生植物的光和作用，甚至水質(zhì)變臭，破壞水資源的利用價值。因此，含油污水***經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚砗蟛趴膳欧拧?/span>  

油類對環(huán)境的污染主要表現(xiàn)在生態(tài)系統(tǒng)及自然環(huán)境(土壤、水體)的嚴(yán)重影響。流到水體中的可浮油，形成油膜后會阻礙大氣復(fù)氧，斷絕水體氧的來源；而水體中的乳化油和溶解油，由于需氧微生物的作用，在分解過程中消耗水中的溶解氧(生成CO2和H2O)，使水體形成缺氧狀態(tài)；水體中的二氧化碳濃度增高，使水體PH值降低到正常的范圍以下，以致魚類和水生生物不能生存。含油廢水流到土壤，由于土層對油污的吸附和過濾作用，也會在土壤形成油膜，使空氣難于滲透，阻礙土壤微生物的繁殖，破壞土層團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。含油廢水排入城市排水管道，對排水設(shè)備和城市污水處理廠都會造成影響，流入到生物處理構(gòu)筑物的混合污水的含油濃度，通常不大于30-50mg/L，否則將影響活性污泥和生物膜的正常代謝過程。

3、油類在水中的存在形式  

含油廢水根據(jù)來源的不同和油類在水中的存在形式可以分為浮油、分散油，乳化油和溶解油四類：

（1）浮油，浮油是廢水中含油量的主要組成部分。煉油廠廢水中這種狀態(tài)的油含量約占60%到80%，以連續(xù)相漂浮于水面，形成油膜或油層。浮油在廢水中的分散顆粒較大，一般大于100μm. 易于從廢水中分離出來，上浮于水面被破壞。

（2）分散油,以微小油滴懸浮于水中，不穩(wěn)定，經(jīng)靜止一段時間后往往變成浮油，其油滴的粒徑為10-100μm。

（3）乳化油，水中往往含有表面活性劑，使油成為穩(wěn)定的乳化油，這種油品分散的粒徑很小，一般小于10μm，大部分為0.1-2μm。呈乳化狀態(tài)存在，不易從水中上浮去除。

（4）溶解油，是一種以化學(xué)方式溶解的微粒分散油，油滴的直徑比乳化油還要細(xì)，有時可小到幾納米。石油可以溶于水的量很少，一般為5-10mg/L。  

由此可以看出，浮油和乳化油的分離是處理含油廢水的關(guān)鍵。

4、含油廢水的處理方法      

含油廢水的處理方法很多，處理設(shè)備類型也多種多樣，可以根據(jù)含油種類的不同選擇不同的處理方法及設(shè)備。除油工藝流程也需要根據(jù)廢水的水質(zhì)水量、工藝條件和凈化要求來決定。      

生產(chǎn)裝置排出的含油廢水，應(yīng)按其所含的污染物性質(zhì)和數(shù)量來分類匯集處理。除油方法宜采用重力分離法除重油和浮油，采用氣浮法、電解法、混凝沉淀法除去乳化油。在乳化劑存在的情況下，乳化劑會在油滴和水滴的表面形成一層穩(wěn)定的薄膜，這樣形成的乳狀液非常穩(wěn)定。當(dāng)分散相是油滴時，稱為油包水乳狀液；當(dāng)分散相是水滴時，稱為油包水乳狀液。由于乳化油廢水的狀態(tài)穩(wěn)定，在自然條件下不容易分層，因此，進(jìn)行油水分離前須先破壞其穩(wěn)定性，即破乳。破乳的原理是破壞油珠界面上的穩(wěn)定的界膜，使油珠相互接近并聚集成大的油滴，從而浮升于水面，使油水得以分離。      

浮油易于上浮，可以通過隔油池去除。乳化油比較穩(wěn)定，不易上浮，用一般的隔油池?zé)o法去除，常用氣浮，過濾和粗?；确椒ㄈコ?。

（1）重力分離法  

重力分離法是一種利用水的密度差進(jìn)行分離的方法。此法可用于去除60μm以上的油粒和廢水中的大部分固體顆粒。采用重力分離法常用的設(shè)備是隔油池。它是利用油滴比水輕的特性，將油分離與水面并撇除。隔油池主要用于去除浮油或破乳后的乳化油。

（2）氣浮法      

氣浮法是利用大量微細(xì)氣泡吸附在預(yù)去除的顆粒(油滴)上，利用其體本身的浮力將污染物帶出水面，達(dá)到分離目的的方法。氣浮法按氣泡產(chǎn)生的發(fā)式不同分鼓泡氣浮，加壓氣浮和電解氣浮等。

（3）吸附法  

吸附法是利用親油性材料吸附水中的油。   

（4）粗?；?/span>  

粗?；?/span>(亦叫聚結(jié)法)是含油廢水通過一種填入粗?；牧系难b置，使污水中的微細(xì)油滴聚集成大的顆粒，達(dá)到油水分離的目的。   

（5）膜過濾法  

膜過濾法除油主要是利用微孔膜攔截油滴，主要用于去除乳化油和溶解油。 

（6）電磁吸附法      

將磁性顆粒與含油廢水混合，油滴被磁性粒子吸附，然后，用磁分離裝置將含油磁粒分離，污水得到凈化。含油磁粒再作進(jìn)一步處理，且即為電磁吸附法。這種方法應(yīng)用很少。

（7）生物氧化法      

油類是一種烴類有機(jī)物，可用微生物將其分解氧化為二氧化碳和水。

   二、煉油廢水

1、煉油廢水的分類及性質(zhì)  

煉油廢水實造成水污染的主要污染源，在石油開采、煉制和石油化工生產(chǎn)中，含油廢水的排放量是很大的。例如，一個年產(chǎn)25萬噸的煉油廠，每小時排出的廢水可達(dá)500-600㎡。這種廢水中的油品，其密度一般都小于1，他們在廢水中以浮油，溶解油和乳化油三種存在形態(tài)。     

煉油廠的主要加工方法是直接蒸餾，重質(zhì)油的裂化與蒸餾等。煉油裝置一般有常減壓蒸餾，催化裂化，鉑重整，加氧，脫瀝青裝置等。煉油廠的主要產(chǎn)品是汽油，煤油，柴油，潤滑油，瀝青和石蠟等。其生產(chǎn)廢水一般是根據(jù)廢水的水質(zhì)進(jìn)行分類分流的，主要是冷卻水，含硫廢水，含油廢水，含堿廢水有時還排出含酸廢水。

（1）冷卻廢水：是冷卻餾分時的間接冷卻水，溫度較高，有時由于設(shè)備滲漏等原因，冷卻廢水經(jīng)常含油，但污染程度較輕。

（2）含油廢水：它直接與石油及油品接觸，廢水量在煉油廠中很大。主要污染物是油品，其中大部分是浮油，還有少量的硫，酚等。含油廢水大部分來源于油品與油氣的冷凝油，油氣洗滌水，機(jī)泵冷卻水，油罐洗滌水以及車間地面的沖洗水。

（3）含硫廢水：主要來源于催化及焦化裝置，精餾塔塔頂分離器，油氣洗滌水及加氫等。主要污染物是硫化物，油，酚等。

（4）含堿廢水：主要來自汽油、柴油等餾分的堿提純過程。主要含過量的堿、硫、酚、油、有機(jī)酸等。

（5）含酸廢水：主要來自水處理裝置，加酸泵房等。主要含硫酸和硫酸鈣等。含鹽廢水：主要來自原有脫鹽脫水裝置，除含大量鹽分外，還有固定量的原油。

2、煉油廢水的處理方法   

煉油廢水的處理一般都是以含油廢水為主，處理對象主要是浮油、乳化油、揮發(fā)酚、COD、BOD及硫化物等。對于其它一些廢水(如含硫廢水、含堿廢水)一般都是進(jìn)行預(yù)處理，然后匯集到含油廢水系統(tǒng)進(jìn)行集中處理。集中處理的方法仍然以生化方法為主。其中，含油廢水要先通過上浮、氣浮、粗?；骄鄣确椒ㄟM(jìn)行預(yù)處理，除去廢水中的浮油和乳化油后在進(jìn)行生化處理；含硫廢水要先通過空氣氧化、蒸汽氣提等方法，除去廢水中的硫和氨等在進(jìn)行生化處理。  

煉油廠排放的廢水是水體污染的重要來源，煉油廢水具有排放量大、成分復(fù)雜、處理難度大的特點(diǎn)。處理煉油廢水的傳統(tǒng)方法是俗稱的所謂“老三套”工藝，它主要由三部分組成，即：隔油、氣浮和生物處理。目前我國大多數(shù)的煉油企業(yè)采用的就是這套處理流程?！袄先住惫に嚧嬖诘娜秉c(diǎn)主要在于：氣浮除油耗藥量大，運(yùn)行費(fèi)用高，穩(wěn)定性差，而且伴生大量難以處理的污泥，造成二次污染；傳統(tǒng)活性污泥法對N的去除率較低，抗沖擊能力差，易于發(fā)生污泥膨脹。

 3、煉油廠廢水處理工藝

（1）某煉油廠煉油廢水處理工藝流程如圖所示：

工藝流程主要為隔油工序，一，二級浮選工序和生化處理工序。污水經(jīng)沉淀處理后，進(jìn)入曝氣系統(tǒng)；曝氣出水經(jīng)壓力管道排放。設(shè)有隔油、浮選、曝氣、泵房、空氣壓縮機(jī)等崗位。按照處理功能可分為以下四個部分。

A、隔油系統(tǒng)  

含油廢水由廠區(qū)自流入廢水處理裝置內(nèi)，經(jīng)過水封井、格柵、沉砂池、計量槽、配水井，自流入隔油池。廢水中的可浮油在隔油池停留過程中，經(jīng)處理后浮于水面，收油時通過集油管流入集油間，再用污油泵打入污油脫水罐，經(jīng)加溫沉降脫水，合格污油再用污油泵送往  接收罐區(qū)。隔油池處理后的水進(jìn)入一級浮選泵。在隔油池前設(shè)有事故調(diào)解池，用于水質(zhì)和水量的調(diào)節(jié)。

B、浮選系統(tǒng)                                

隔油池出水仍含油部分浮油及乳化油，采用加壓溶氣浮選法去除。     

隔油池出水通過泵進(jìn)入溶氣罐，溶氣罐加入壓縮空氣使其溶于水中，再經(jīng)過減壓后，水腫過飽和的空氣形成許多極微小的氣泡釋放出來，在上升至水面的過程中，由于氣泡的表面張力作用，將乳化與水中的油滴帶到水面，然后，將浮油刮至集沫槽中，讓其自流入油泥池，再用泵打入油泥干化廠。  

為了進(jìn)一步提高浮選效果，在一，二級浮選泵入口分別投加絮凝劑。  

C、曝氣系統(tǒng)      

經(jīng)過二級浮選處理后的水，自流至曝氣系統(tǒng)配水井，從曝氣池的底部進(jìn)入池內(nèi)，在表面曝氣葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力的作用下，通過導(dǎo)流筒，將活性污泥和污水組成的混合液提升上來，同時吸入空氣，強(qiáng)烈攪動將氣泡打碎，使氣水充分混合，并將水由葉輪向四周甩出，形成水躍，增加水和氣的接觸機(jī)會，從而增加水中的溶解氧。混合液在曝氣區(qū)內(nèi)循環(huán)后，經(jīng)過導(dǎo)流區(qū)流入澄清區(qū)。在澄清區(qū)內(nèi)，活性污泥和凈化水進(jìn)行分離，活性污泥沉降到沿池底回流縫回到曝氣區(qū)，剩余污泥由排泥閥排出，凈化水則經(jīng)曝氣池周圍的出水槽流出排放。

D、污泥處理及處置系統(tǒng)     

隔油池及沉砂池所產(chǎn)生的污泥及曝氣池所產(chǎn)生的剩余活性污泥經(jīng)濃縮池濃縮后，采用離心機(jī)進(jìn)行離心脫水，在進(jìn)行焚燒處理，也可直接送固體廢棄物堆埋場作填埋處理。隔油池所產(chǎn)生的輕質(zhì)油送脫水罐，經(jīng)加熱使油水分層進(jìn)而得以分離。有脫水后再回收利用，在乳選產(chǎn)生乳化油，因含有絮凝劑，又不易脫水，故送干化廠自然晾干，晾干后進(jìn)行焚燒處理或直接送填埋場作填埋處理。

（2）主要構(gòu)筑物     

沉砂池，隔油池，曝氣池，浮選池，豎流式沉淀池，事故調(diào)解池，活性污泥干化池，油泥干化池，貯砂池，油泥池，活化池，生活污水池，循環(huán)水池，溶藥池，排入水池，回流水池。

（3）運(yùn)行中的管理

A、保證含油廢水的預(yù)處理效果為后續(xù)工藝創(chuàng)造良好的水質(zhì)條件。進(jìn)水中如硫、酚、輕油突然增加或PH值大幅度變化，將直接影響浮選效果。同時預(yù)處理達(dá)不到設(shè)計的要求，將影響生化系統(tǒng)的運(yùn)行，嚴(yán)重時會破壞活性污泥系統(tǒng)的污泥活性。尤其乳化油和重油進(jìn)入生化系統(tǒng)后，活性污泥顆粒被油黏附并包裹，微生物的呼吸，新陳代謝和生長繁殖受到限制，生化處理效果下降，有時會出現(xiàn)污泥上浮，大量死亡等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行。因此，在生產(chǎn)運(yùn)行中，要嚴(yán)格監(jiān)控進(jìn)水水質(zhì)的變化情況，保證生產(chǎn)平穩(wěn)受控。其主要手段是在完成正常操作的同時，加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測，以便及時準(zhǔn)確地分析判斷系統(tǒng)的工藝運(yùn)行狀況，及時調(diào)整工藝運(yùn)行方式。運(yùn)行中，一般對水中的油、COD、揮發(fā)酚、氫化物、磷酸根、氨氮等每日分析一次，對PH值則兩小時分析一次(PH值得變化可能在某種程度上反映水質(zhì)的變化)，同時注意進(jìn)行直觀檢查，遇有異常情況立即增加分析項目與頻次。根據(jù)分析與判斷，對因操作原因造成的水質(zhì)波動要從操作上予以完善。如水質(zhì)惡化，要立即切換調(diào)解池予以緩沖。以防生化系統(tǒng)受到?jīng)_擊，待水質(zhì)好轉(zhuǎn)后再緩慢少量逐步送回。

B、做好浮油回收，防止二次污染。浮油脫水前要先靜止12h以上，并采用蒸汽加熱至60-80℃，溫度要嚴(yán)格控制在此范圍內(nèi)。采用罐底排水的方式除去油中水分，保證脫水處理后，油中含水量不大于5%。同時脫水操作***嚴(yán)防污油流入下水道造成再次污染。進(jìn)油和向外送油前后，污油管線***及時用蒸汽吹掃，防止污油粘持管線內(nèi)壁或閥門及設(shè)備內(nèi)，再乘堵塞，影響生產(chǎn)正常運(yùn)行。

C、處理好油泥，創(chuàng)造良好的環(huán)境效益。油泥是煉油廢水處理的產(chǎn)物，也是含油廢水去除污染物效果的有力體現(xiàn)。但油泥又是比較難于處理的，***的方法是局部焚燒，但是焚燒前要進(jìn)行濃縮和脫水，多種油泥匯合到一起可以達(dá)到預(yù)期的濃縮效果。脫水設(shè)備比較難以選擇。實踐證明，采用轉(zhuǎn)鼓式離心機(jī)對油泥進(jìn)行脫水可以基本上滿足油泥脫水的要求。脫水后油泥含水率在10%左右，大大減輕了油泥焚燒的負(fù)擔(dān)。

D、保持活性污泥系統(tǒng)的污泥活性和數(shù)量是維持系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。煉油廢水水質(zhì)變化頻繁，極易對活性污泥造成危害，同時營養(yǎng)源比例也滿足不了BOD5/N/P的需要。運(yùn)行中一般投加磷酸氫二鈉作為磷源來補(bǔ)充系統(tǒng)對磷的需求，但是如果系統(tǒng)中有生活污水，作補(bǔ)充營養(yǎng)源的話，則不必投加任何營養(yǎng)物。運(yùn)行中遇有水質(zhì)沖擊時可以暫停部分曝氣池進(jìn)水，進(jìn)行充氧悶曝，使活性污泥得以再馴化，待活性污泥恢復(fù)后再進(jìn)水運(yùn)行，然后再對另一部分曝氣池進(jìn)行同樣的恢復(fù)馴化。保證全系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。另外，通過提高進(jìn)水質(zhì)量，加強(qiáng)鼓風(fēng)曝氣，并加大剩余污泥排放量，使系統(tǒng)活性污泥快速繁殖。曝氣池 內(nèi)微生物得以置換，這樣，污泥也會很快恢復(fù)其活性。  

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