A. 海水中油类污染物的防治方法有哪些
水体中含油污水的处理技术
石油污染物进入水体后,在环境条件等因素的作用下,其组成性质和存在形式都会有所变化。一般来讲,石油类污染物主要以漂浮油、分散油、乳化油、溶解油、油- 固体物等5 种状态存在于水中。水体石油污染的处理既要去除废水中的大量石油类物质,同时也要考虑降低废水的化学需氧量(COD)和生物需氧量(BOD)等,其有效性和经济性应以石油等污染物的去除率或转化率、残留量为比较基准。不同类型的含油污水要采用不同的处理方法,目前国内外含油污水的处理技术按处理原理可分为4 种:物理法、化学法、物理化学法和生物化学法。
1物理法
物理处理法的重点是去除含油污水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油等。包括重力分离、离心分离、粗粒化、过滤、膜分离等方法。重力分离法是初级处理方法,它利用油和水的密度差及油和水的不相溶性,在静止或流动状态下实现油珠、悬浮物与水的分离。离心分离法是使装有采油污水的容器高速旋转,形成离心力场,因油粒和污水的性质不同,受到的离心力也不同,相对密度大的水受到较大的离心作用被甩到外侧,相对密度小的油珠则被留在内侧,并聚结成大的油珠而上浮达到分离目的。粗粒化法是利用油- 水两相相对于聚结材料亲和力的不同来进行分离,当含油污水流经过一些疏水亲油物质时,油珠在其润湿、聚结、碰撞聚结、截流、附着等联合作用下聚集成较大的油滴。过滤法是将含油污水通过设有孔眼的装置或通过由某种介质组成的滤层,使污水中的悬浮物得以去除,主要是利用颗粒介质的截流、惯性碰撞、筛分、表面黏附、聚并等作用,将水中油分除去。膜分离法是利用膜的选择透过性对采油污水进行分离和提纯的方法,其机理是用1张(或1对)多孔滤膜,利用液- 液分散体系中两相与固体膜表面亲和力不同而达到分离的目的[6] 。
2化学法
化学处理法主要用于处理含油污水中不能单独用物理方法或生物方法去除的一部分胶体和溶解性物质,常用的方法有化学破乳法、化学氧化法等。化学破乳法包括盐析法、酸化法、凝聚法。由于乳化油呈稳定状态,要达到油水分离首先要破乳,即向水中投入化学药剂,药剂在水中水解后形成带正电荷的胶团,与带负电荷的乳化油发生电中和作用,以降低其表面电位,再经过处理使油粒聚集,粒径变大,使浮力随之增大,从而达到油水分离的目的。化学氧化法能将污水中呈溶解态的无机物和有机物转化为微毒、无毒物质或转化成容易与水分离的形态。氧化法又可分为氧化剂氧化法、电解氧化法和光化学催化氧化法。氧化剂氧化法是指利用强氧化剂氧化分解污水中的油和COD 等污染物质以达到净化含油污水的一种方法。电解氧化法是指在污水中插入电极并通过直流电,使污水中的油和COD等污染物质在阳极发生电氧化作用或与电解所产生的氧化性物质发生作用以达到净化含油污水的一种方法。光化学催化氧化法是采用半导体材料利用太阳光能或人造光能以达到净化含油污水的一种方法[7]。
3物理化学法
物理化学法主要包括气浮法、吸附法、电化学法、超声波分离法等,这些方法一般都具有适应性较强、选择性广的优点。气浮法是依靠气泡表面吸附油粒或悬浮物以达到分离的目的,在含油污水中通入空气或其他气体产生微细气泡,使水中的一些细小悬浮油珠及固体颗粒附着在气泡上,形成水- 气- 油粒三相混合体系,随气泡一起上浮到水面形成浮渣,然后使用适当的撇油器将油撇去。吸附法是利用吸附剂的多孔性和大的比表面积,将含油污水中的溶解油和其他溶解性有机物吸附在表面从而实现分离。超声波分离法是当超声波通过含油污水时,会使微小油滴与水一起振动,而由于大小不同的粒子具有不同的相对振动速度,油滴将会相互碰撞、黏合,使其体积增大,随后变大的粒子不能随声波振动,只作无规则运动,最后水中的油滴凝聚并上浮,再用其他设备分离。电化学法包括电凝聚、电气浮和电火花法。电凝聚是利用溶解性电极电解含油污水,从溶解性阳极溶解出金属离子,金属离子水解生成氢氧化物,它能吸附和凝聚乳化油与溶解油,沉淀后除去油。电气浮是利用不溶性电极电解采油污水,在电解分解作用和初生态的微小气泡上浮作用下,使乳化油破坏,并使油珠附着在气泡上。电火花法是利用交流电来去除采油污水中的乳化油和溶解油,在电场作用下筒内的导电颗粒间会产生电火花,在电火花和水中均匀分布的氧的作用下,油分被氧化和燃烧分解[8]。
4生物化学法
生物化学(生化)处理法是利用微生物的生化作用,将复杂的有机物分解为简单物质,从而将有毒物质转化为无毒物质,使含油污水得到净化。微生物可将有机物作为营养物质,使其一部分被吸收转化成为微生物体内的有机成分或增殖成新的微生物,其余部分可被微生物氧化分解成简单的有机或无机物质。根据氧气的供应与否,生化法可分为好氧生物处理和厌氧生物处理;从过程形式上可分为污泥法、生物过滤法和氧化塘法。张海针对大庆地区石油类化合物污染湖泊水质的特点和气候条件,分别采用包含砾石床、砾石芦苇床、炉渣芦苇床、炉渣床去除石油, 平均去除率分别为24.7%、28.4%、45.9%、42.9%[9]。
综上所述,含油污水的处理方法较多,各有优缺点。一般情况下单一方法的处理效果均不佳,在实际应用中通常是2或3 种方法联合使用,才能使水质达到标准。处理手段一般是先用物理方法分离、然后用化学法去除、再用生物法降解。
B. 浮选技术在含油污水处理的应用进展进程
1浮选法的分类及浮选净化含油污水的常用方法
在污水净化中,根据水中形成气泡的方式和气泡大小。可将浮选法分为4种类型,即溶气气浮法,诱导气浮法、电解气浮法和化学气浮法。其中常用的方法有如下几种:加压溶气气浮法、叶轮式气浮法和喷射式气浮法。
1.1溶气浮选法
溶气浮选法可分为全流加压式、回流式、部分原水式和压气式4种,全流加压式溶气浮选法的溶气量大,所需浮选池的容积小,在油田污水处理中应用较广泛;回流式溶气浮选法是部分净化的水回流到溶气罐加压溶气,然后与来液一起进浮选池,因此,可在原水需要预先混凝和原水含油量比较高的情况下使用;部分原水式溶气浮选法与全流加压式溶气浮选法类似,比较适合处理含油量较低的油田污水;压气式溶气浮选法是通过多孔圆盘、多孔板或一种特殊的喷嘴,把气体压人液体中的,比其它几种溶气浮选工艺的停留时间短。
1.2叶轮浮选法
叶轮气浮法是依靠高速旋转的叶轮来产生微小的气泡。气泡是被机械混合到含油污水中形成的,停留时间短,除油率高,造价低,适应来水含油量的变化。WEMCO公司生产的叶轮浮选机已被广泛应用,运行效果良好。国内的一些大油田,如辽河油田、胜利油田、新疆油田等相继引进了这种浮选机[2]。但是,叶轮浮选机存在着制造、维修麻烦,能耗较高。为了克服此浮选机的缺点,出现了射流浮选装置。
1.3射流浮选法
射流浮选法是利用喷射泵的原理,采用污水或净化水为喷射流体,当水从喷嘴高速喷出时,在喷嘴的吸入室形成负压,气体被吸人吸入室,水高速通过混合段时,携带的气体被剪切成微细气泡;在浮选室,气泡上浮,并附着在油珠和固体颗粒上,将其带至水面。液气射流泵代替了旋转叶轮,这样可用一个水泵提供动力,大大节省了能耗,仅相当于叶轮浮选的二分之一产生气泡直径小,且制造安装、维修方便,操作安全,具有很大的研究和应用前景。但到目前为止,国内在射流浮选装置方面还没有系统的研究。
2浮选法净化含油污水中各种因素的影响
影响除油效果的因素有很多,如所用气体的气泡尺寸、油滴尺寸、污水的矿化度oH值、表面活性剂和进口含油浓度等,在这些因素中有的是在设计浮选装置时确定的,有的则为待处理水的特性。其中气泡直径、气体浓度和油珠直径是影响浮选除油效率的主要因素。在浮选分离室内,水中悬浮颗粒能被气泡夹带上浮分离,要满足以下条件:
①粒与气泡有机会碰撞接触,且当接近到一定距离时,各自所具有的能量足以克服因表面电荷而形成的能垒,两者才有可能进一步靠拢;
②互相靠拢的颗粒与气泡,必须能挤破两者之间的水膜,颗粒才有可能进人气泡;
③进人气泡的颗粒其大部分体积必须能粘附在气泡内,颗粒才能随气泡一起浮升。
含油污水中由于油滴与气泡表面均带负电荷而在其周围形成双电层,只有当二者所具有的能量能克服由双电层所培卜形成的能垒,二者接近时才能实际接触而形成有效碰撞。其有效碰撞强度由絮体表面的疏水性、气泡大小及水力条件决定。絮体表面的疏水性越强、气泡越小,其粘附率越高。阳离子型、具有破乳和起泡作用的复合制剂,可以起到压缩双电层,增大细小油滴絮凝聚结能力,与配镇穗油滴表面具有很大亲和力,减少气泡直径,增大气泡密度的作用。
3浮选技术处理含油污水的研究进展及展望
3.1浮选装置的研究进展
随着对浮选过程和机理研究的深入,原浮选装置存在的问题也越来越明显,因而改善浮选装置的处理效果就成为研究的中心问题,如浮选池的结构已由方型改为圆形减少了死角、采用溢流堰板排除浮渣而去掉机械刮泥机构。近年来除了改进原有的浮选装置提高除油率外,还研究了一些新型装置——浮选柱处理含油污水。
石油大学冯鹏邦等用浮选柱处理含油污水,在实验装置上研究了其结构参数和操作参数对浮选性能的影响,研究结果表明:浮选柱是一种具有高效、节能等优点的含油污水处理装置,除油率在90%左右,处理1m3污水能耗为0.11kw/h,比从国外引旅运进的WEMCO充气浮选机能耗低50%,成本仅为WEMCO浮选机的1/5,2台浮选柱的处理能力与1台WEMCO浮选机相当。
Rainder用浮选柱回收乳状液中的油,试验结果表明:对给定的送液量,随送液量浓度的增加,油回收率下降,但产品里的油浓度增加;随气体流量增加,油回收率增加;随表面活性剂的增加,油回收率下降。
XuqingGu设计了一种新型的多级环流浮选柱,减轻了浮选中的雾沫夹带和返混问题,与常规浮选柱相比,分离效率显著提高。
北京科技大学浮选柱研究组研制的适用于高效处理微细粒矿浆的LHJ型浮选柱用于处理胜利油田采出液废水,结果表明:其除油、除杂效率达97%左右。新型短柱体LHJ浮选柱的特点是:①粒子和气泡的碰撞是在下导管中进行的,分离过程在柱体内进行,实现了紊流碰撞矿化,静态分离的良好条件;②采用水射流技术,使矿浆与气体混合得更充分,动力学损失减少,下导管内吸气量增加;③使用了平衡管,使下导管完全充满,充分地利用了下导管的有效高度;④下导管内液面平稳,吸气量稳定,生产操作控制简易可靠,是一种有发展前途的高效除油设备。有含油污水需要处理的单位,也可以到污水宝项目服务平台咨询具备类似污水处理经验的企业。
3.2浮选中配套药剂的研究进展
浮选处理中所采用的药剂包括混凝剂和浮选剂,它们直接影响着浮选处理的水质。Richard.G、Luthry等人在溶气浮选法处理炼油厂乳化油的试验中发现,在所有的阴离子型、阳离子型和非离子型的絮凝剂中,阳离子型絮凝剂WT2640的处理效果最佳。该絮凝剂是一种液态的共聚物,具有较高的正电荷,其中含有75%的PDADMA(聚乙M烯M甲基胺),在对两种混凝形式的浮选试验中发现,浮选前加人有机絮凝剂,可大大地改善浮选效果。杨旭等对叶轮浮选机用浮选剂进行了研究,由阳离子聚合物和表面活性剂(润湿反转剂、气泡剂)复配后,其絮凝能力强、絮粒与气泡粘附力强、油水分离速度快。去浊率达到90%左右。
用于处理含油污水的絮凝剂和浮选剂配套药剂的发展趋势是:由单一的无机混凝剂、有机絮凝剂发展为复合型或复配型的制剂,一次完成破乳、混凝。絮凝及浮选等环节。
3.3浮选机的浮选机理研究进展
在浮选机理的研究中,探讨了浮选过程各种因素对处理效果的影响,为合理地改进浮选处理工艺。确定正确的设计方法提供了理论依据。C.W.Burkhardt”‘在研究叶轮浮选的反应机理时发现,在其它条件不变时,油的浓度随时间的变化,可用一级反应动力学方程式来表达。对于单级叶轮浮选,其表达式为:
dc/dt=-kc即lnc0/ct=kt
式中:C—污染物的浓度,mg/L;
C0—t=0时污染物的浓度,mg/L;
Ct—t=0时污染物的浓度,mg/L;
k—速度常数,h-1;
t一系统总的有效停留时间,h。
实际上使用的是多级叶轮浮选,一般为四级叶轮浮选,它的表达式为:
/c0=(1 kt/4)-1
式中:—四级叶轮浮选最终出水的污染物含量,mg/L
Niel.J.M.Van.ham等人在研究利用多孔板和单孔板分布器的诱导浮选法处理含油乳化液的试验中发现,油的去除率也可成功地用一级反应动力学模型来表示,其速度常数为2~60h-1,宫原敏郎等人研究结果也认为可用一级动力学模型来表示。
然而,对于诱导式叶轮浮选机,利用上式拟合所得的油浓度与实测所得油浓度相差很大,许多点超过工程允许误差范围,模型不太合适,所以,在建立动力学模型时应考虑无法脱除的那部分油的影响。石油大学郑远扬在对诱导式叶轮浮选机理研究的基础上,提出了一个修正模型,即:
dc/dt=-k(c-cl)
式中:CL一脱油极限浓度,即浮选分离无法脱除的溶解油和微滴分散油浓度,mg/L;
k—浮选速度常数,h-1
对于间歇式诱导式叶轮浮选机
C=(C0-Cl)exp(-kt)+Cl
3.4浮选技术在油田含油污水处理中的应用展望
由于油田含油污水的含油量不同,外观上也不相同,油越多,颜色越深。原油以颗粒状态不稳定地存在于污水中,形成水包油的状态,总的含油量在2000-5000mg/L。含油污水中的油以五种状态存在,其中浮油(直径大于100μm)占总含油量的30%左右,它很容易从污水中分离出来;分散油(直径在10-100μm)约占含油量的63%,它也可以依靠重力从污水中分离出来,但分离速度较慢;乳化油(直径在0.1-10μm)约占4%,它的分散度较高,很难靠重力进行油水分离;溶解油、油湿固体含量甚微。目前,含油污水已经成为油田注水的主要水源,针对这种水质并通过对浮选技术理论的分析,可以肯定浮选技术在油田含油污水处理中有广泛的应用前景。
①在污水处理流程中应用浮选技术,可以提高污水的处理效果,使处理后的水质达到油层注水水质的标准。
②用浮选技术部分或全部代替自然除油、斜板除油和混凝除油技术,可简化污水处理流程,减少污水处理费用。浮选技术用于处理分散油滴粒径较小、原油比重大、乳化严重的含油污水时,具有明显的优势。
③应该强调的是浮选技术的好坏,取决于所用浮选设备及所用的配套药剂。因此应加强研制开发成本低、结构简单、占地面积小、操作维修方便的高效浮选除油设备及配套药剂的开发。由于新型浮选柱的特点,它有望在含油污水处理中发挥更大的作用。根据含油污水水质的差异,有针对性的开发适应性强、高效、复配性好、多功能、价廉的药剂仍将是研究者们的一个主要目标。
④为提高处理水的水质,油田污水浮选处理工艺还要与其它污水处理方法结合采用。
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C. 如何去除含油废水中的油
用破乳剂(脱水剂、脱稳剂、油水分离剂),这种水处理药剂就是把含油回污水的水和油脂絮凝答下来,就可以把水做干净了。可以用在很多行业的,切削液废水、日化废水、焦化废水、食品厂废水、五金含油废水、油田废水等,都OK。
点清破乳剂
D. 含油污泥处理
从上述国家及各大油田的相关规定不难看出,我国含油污泥无害回化控制指标即为:处答理后土壤中含油量≤3‰。目前国内外含油污泥无害化处理技术,主要包括焚烧技术、固化处理技术和微生物处理技术等。
你可以了解一下微生物修复技术处理技术的优势:
微生物修复技术是传统的生物处理方法的发展,与物理、化学修复含油污泥技术相比较,具有许多优点:
(1)可在现场进行处理,减少了运输费用和人类直接接触污染源的机会,不仅对人和环境造成影响小,并且处理费用仅为传统物化法处理费用的30%~50%;、
(2)不破坏植物生长所需要的土壤环境;
(3)微生物处理使含油污泥中的有机物分解为CO2和H2O,能永久消除污染物,不存在其他安全隐患问题;
(4)处理效果好,对低分子质量的污染物去除率非常高;
(5)微生物处理技术对污染场所的干扰或破坏非常小,操作简单等。因此,微生物修复技术将成为我国生态环境保护领域最有价值和最具生命力的处理技术。
E. 污水处理怎样才能去除油渣
气浮法含油污水处理技术 1 引言 气浮法就是在含油污水中通入空气(或天然气)或设法使水中产生气体,有时还需加入浮选剂或混凝剂,使污水中粒径为0.25~25um 的乳化油和分散油或水中悬浮颗粒黏附在气袍上,随气泡一起上浮到水面并加以回收,从而达到从含油污水中去除油和悬浮物的目的。 气浮除油技术是随着石油工业的发展而逐步发展起来的,大庆油田设计院在20世纪6O年代就曾在东油库污水站用自制的叶轮浮选机进行过浮选实验,获得了满意的结果。投加100 mg/l的硫酸亚铁,水在浮选池内停留时间为30 min,可使进口含油量为20 315 mg/1的电脱水器排出水(水温5O℃左右)经浮选后含油量降至60.3 mg/l,除油效率为99.7 。1991年大港油田南一站污水处理设计中采用了沈阳特种设备厂生产的仿美四级叶轮浮选机,经投产试运除油效率可达85 ,出水含油为18.8mg/1,除油效果是好的 中原油田文二联、胜利油田102站、青海某油田等含油污水处理站都是从美国全套引进的处理设施,也都采用了叶轮浮选机,后来陆续在胜利油田的草桥、滨一注,冀东油田的柳一转油站等污水处理站都采用了浮选机做为含油污水的处理设备。 2 气浮法分类 根据产生气泡的方法不同,气浮处理技术分为以下三种。 2.1 溶气气浮 溶气气浮是用水泵将废水提升至溶气罐,加压0.3~O.35 MPa(表压),同时注入压缩空气,使之过饱和,然后瞬间减压,骤然释放出大量密集的微细气泡,从而使气泡和披去除物质的结合体由水中迅速分离,上浮至水面。 2.2 叶轮式气浮(机械式气浮) 叶轮式气浮利用高速旋转的叶轮,将吸入水中的空气剪切成微细气泡,从而使气泡和被去除物质的结合体迅速上升与水分离。 2.3 喷射式气浮 喷射气浮是用将高压力的水(O.3~0.7 MPa)通过喷射器,在喷嘴处产生负压,吸入气介质,经过混合管的强力剪切,使气介质形成细小气泡,小气泡俘获油滴后,上升至液面形成渣。 近几年内各种气浮技术在油田含油污水处理领域应用越来越广泛,因为对于一些密度接近于水的油品,采用自然重力沉降法很难从水中去除,采用气浮法则比较有效,特别是海上平台采出水处理中多采用诱导式气浮装置,而不用自然沉障除油,就是因为气浮处理效果好,设备体积小,适用于平台面积有限的条件。 3 影响气浮处理效果的因素 3 1 气水比 气水比是气浮(浮选)机的重要技术参数。气水比越大,处理效果越好。气泡数量越多,与油珠接触的机会越多.油珠附着在气泡上的机会随之增加,处理效果就会提高。但并不是气水比越大越好,就溶气气浮而言,溶于水中的气体量受温度、压力等条件限制,一般情况下.水温高于40℃时气体在水中的溶解度降低较多。另外,溶气量与气体压强成正比,提高气体压力,可以提高气水比,但过高的压力就会大大增加运行费用,经济上不台算。当然,增加停留时间也可提高气水比,但这种方法降低了设备的使用效率。 3.2 气泡的大小 由于大小不同的气泡受到的浮力不同,它们黏附油滴的能力也不相同,小气泡浮升速度慢,容易捕捉油滴(特别是小油滴),而大气泡浮升速度快,大油滴容易被它捕捉。但气泡太大,过快的浮升速度使之不容易黏附油滴,而且容易破裂,除油效果不好。 当进口介质含油在1。0~200 mg/l时,溶气气浮的除油率最大。但溶气气浮产生的气水比对除油不利.因为气体在水中的溶解度十分有限,而叶轮式气浮机和喷射式浮选机的气泡尺寸不十分理想,但对气水比却比前两者优越许多,所以当污水含油>200 mg/I时,使用叶轮式气浮和喷射式气浮比较合适。 3 3 含盐量 油田采出水一般都含盐,从几十到几十万mg/1,实验结果表明:含油污水中含盐量增加有利于除油效率的提高。 3,4 气浮药剂 气浮法处理含油污水的效果,在很大程度上受投加药剂的影响,且有时起决定性作用。采用气浮助剂、混凝剂和发泡荆等可以大大提高气浮法处理油田采出水的效率。国外的药剂,尤其是气浮助剂多是复配的聚合物,具有混凝、破乳、发泡和助浮多种作用。 4 三种浮选机对工艺条件波动的适应能力 4.1 束水含油量的变化 叶轮式浮选机有较大的除油潜力,而加压溶气气浮的除油能力与进水含油量有较大的关系。 4.2 水温的变化 叶轮式浮选机的充气量不受水温影响,在水温达90℃时仍能正常工作,而加压溶气浮选及射流式浮选的充气量在水温升高时会明显降低,使浮选效果降低。 4.3 浮选工艺变化 叶轮式浮选机自身搅拌作用较强,因而对在它之前的药剂搅拌要求可低些,并可在浮选过程中间加药,便于药剂调节。而射流气浮及加压溶气式气浮则不然,对在它之前添加的药剂搅拌要求较高,原水需预先添加药剂,调整好PH值,同时对添加的絮凝剂预先混凝充分,才能提高其处理效果。 5 国内外气浮设备的发展 近年来,随着气浮设备在污水处理工程中的广泛应用,浮选设备的结构和种类也在不断变化和增加。溶气气浮主要有:浅池气浮,高效气浮等;机械式气浮主要有 涡凹式气浮,诱导式气浮,以及螺旋推进式等。下面对这几种气浮设备分别介绍如下。 5.1 浅池气浮 浅池气浮是在传统气浮的基础上,运用了 浅层理论 和“零速 原理,集凝聚、气浮、撇渣、沉淀、刮泥为一体。设备整体呈圆柱形,结构紧凑,池子较浅。装置主体由五大部分组成;池体、旋转布水机构,溶气释放机构、框架机构、集水机构等。进水13、出水13与浮渣排出13全部集中在池体中央机构内,布水机构、集水机构、溶气释放机构都与框架紧密连接在一起,围绕池体中心转动。池内有效水;爵}为400~500mm,池内水力停留时间为3~5 min。其优点是:池浅,悬浮物上浮时间缩短,在一定程度上克服了浮渣浮起后稳定性差的缺点 缺点是压力高(0.4~1.0MPa),气泡大(30~100 um),而且池浅也造成池中清水区不明显或无清水区。 5.2 高效气浮 高效气浮技术及其成套设备是冶金工业部建筑研究总院1981年创建的具有国际领先水平的高科技水处理项目。该项目 发明人许志建立的吸附值理论为设计依据。高效气浮与传统气浮相比,主要有如下区别: a. 高效气浮通过扩大气液接触面积来提高除油效率,而不是以延长停留时间来提高除油效率. b. 高嫂气浮的溶气利用率高达100%,根据吸附值理论,只有比悬浮粒子粒径小的微气泡,才能同该悬浮粒子发生有效的吸附作用。高鼓气浮可以产生lum的气泡,而常规气浮产生的气泡直径一般在50um 以上。 5.3 诱导式气浮 诱导式气浮是典型的机械式气浮设备,开始应用于浮选选矿业。通过安装在机内的高速旋转的叶轮形成负压将空气吸入废水中,同时利用其高速旋转的剪切作用,将空气粉碎成小的气泡,而不是溶气后再释放的过程,气泡的直径一般>50um,充气量可达到3.2 m /min,远大于加压溶气式浮选机。与溶气气浮相比,诱导式气浮具有占地面积小,运行费用低的特点。其缺点是高速搅动对粒径<30um的油滴去除不利 5.4 涡凹气浮 涡凹气浮也是在叶轮气浮的基础上研制而成的 与诱导式气浮不同的是叶轮不是安装在气浮槽的中间而是安装在浮选槽的进水端,靠叶轮的旋转带入空气并剪切,随进水进入气浮区和分离区,达到固液(液液)分离的目的。与溶气气浮和诱导气浮相比,涡凹气浮具有占地面积小,能耗低的特点 5. 螺旋推进式气浮 螺旋推进式气浮源于美国,主要靠螺旋器的推进作用引入空气并切割、分散气泡,达到去除悬浮物的目的。 5.6 喷射气浮机 喷射气浮是近期出现的新型污水处理技术。它采用污水或净化水作为喷射流体,流体在喷射器的吸入室形成负压,吸入气体,携带的气体在通过喷射器的混合段时被剪切成微小气袍,气泡在气浮室上升过程中黏附油珠和固相颗粒,升至液面,达到去除油渣的目的。可以处理含油量不高于2 ooo mg/l的各种油田采出水。与叶轮式气浮法相比,其优点是: a. 电能耗少,仅相当于叶轮式气浮法的33%; b. 液流中没有转动件,剪切力很小; c. 产生的气泡直径小,因此在要求运行条件下的除油效率高于叶轮式。 但是,由于喷射式气浮装置对喷射流体的压力、水质和动力等运行条件要求较高,因此,在油田采出水处理中的应用不如叶轮气浮装置广泛。根据喷射气浮法的特点,该工艺比较适用于采出水量小、水质要求不高的边远油田采出水处理。 6 结论 气浮设备的种类有很多,选用何种气浮设备要具体水质而论。目前用于油田采油废水的处理中,诱导式浮选用的比较多,工艺也比较成熟;涡凹式气浮在石化废水中有过应用,效果也不错,但在油田采出水的处理上却没有应用过溶气气浮也是在石化废水处理上应用较多,因为其溶解气释放不彻底,溶解氧一般超标,在油田采出水处理中很步应用;喷射气浮目前在油田上已有应用,例如新疆吐哈油田的温米联合站污水处理站,效果很好。
F. 含油废水处理的主要处理方法
含油污水的其他处理方法
重力分离法是典型的初级处理方法,是利用 油和水的密度差及油和水的不相溶性,在静止或 流动状态下实现油珠、悬浮物与水分离。分散在 水中的油珠在浮力作用下缓慢上浮、分层,油珠上 浮速度取决于油珠颗粒的大小,油与水的密度差, 流动状态及流体的粘度。它们之间的关系可用 Stokes和Newton等定律来描述。
横向流除油器
横向流含油污水除油设备是在斜板除油器的 基础上发展起来的,它由含油污水的聚结区和分 离区两部分组成。含油污水首先经过交叉板型的 聚结器,使小分散油珠聚并成大油珠,小颗粒固体 物质絮凝成大颗粒,然后聚结长大的油珠和固体 物质通过具有独特通道的横向流分离板区,而从 水中分离出来。在进行油水、固体物质分离的同 时,还可以进行气体(天然气)的分离。
波纹板聚结油水分离器
波纹板除油原理主要是利用油、水的密度差, 使油珠浮集在板的波峰处而分离去除,其关键是 在于借助哈真浅池沉淀原理,制成波纹板变间距 变水流流线,过水断面是变化的,水流呈扩散、收 缩状态交替流动,产生了脉动(正弦)水流,使油珠 之间增加了碰撞机率,促使小油珠变大,加快油珠 的上浮速度,达到油水分离的目的。
聚集型油水分离器
奥地利费雷公司在世界上率先开发了CPS 一体化波纹板式重力加速聚集型油水分离器。该 波形板是费雷公司的专利产品,以聚丙烯为基础 材料,内含多种添加剂,使其具有亲油而不粘油、 抗老化是特点。波纹板一块一块地叠加起来的, 间距一般为6 mm(当水中悬浮物含量较高时,可 采用间距12 mm的设计)。
高效仰角式游离水分离器
将卧式和立式游离水分离器相结合,采用仰 角设计,克服了立式容器内油水界面覆盖面积小 和卧式容器油水界面与水出口距离短,分离时间 不充分的缺点。来液进口位于管式容器的上行 端,水中油珠能聚结并爬高上行至顶端油出口,而 水下沉至底端水出口排出。该设备仰角小于12°, 长18.3 m,直径为1 372 mm和914 mm两种规格。 含油量在30毫克/升以下,并含有其他需要生物降解的有害物质时,才考虑使用,一般不只是为了除油。石油炼制厂的含油废水,经物理法除油后,就具备用生物法处理的条件。
化学法
化学法主要用于处理废水中不能单独用物理法或生物法去除的一部分胶体和溶解性物质,特别是含油废水中的乳化油。包括混凝沉淀、化学转化和中和法。
物理化学法
油田污水物化处理法通常包括气浮法和吸附法两种。
气浮法是将空气以微小气泡形式注入水中,使微小气泡与在水中悬浮的油粒粘附,因其密度小于水而上浮,形成浮渣层从水中分离。常投加浮选剂提高浮选效果,浮选剂一方面具有破乳作用和起泡作用,另一方面还有吸附架桥作用,可以使胶体粒子聚集随气泡一起上浮。 含油废水的处理流程,一般是先经初步油水分离(如用隔油地)后,再进行第二步油水分离(上浮或混凝)。这种工艺既可防止处理装置被油品堵塞,又可更好地发挥各个装置的除油性能。在流程中若在用泵提升前先进行一次除油,可以减少乳化程度。
对于油水比重差较小的废水,或回用经过处理的水时,应使用过滤装置。对于粒度大、凝固点高的含油废水,在处理装置中应有加热、保温设备,在处理装置的选材上,要考虑温度的影响。
G. 炼油厂污水应当怎样处理
炼油厂的生产过程需要大量的水,虽然大部分水可循环使用,但是仍会产生废水,其数量约是原油加工量的60%~70%。炼油厂废水中含有有害的物质,必须经过处理后才能排放。
废水中有害物质的成分很复杂,而且各厂也不尽相同。所以,一般用“需氧量”作为综合衡量其被污染程度的指标,因为炼油厂废水中的杂质大多是有机物,它们在一定条件下都可被氧化,其氧化所需氧量基本与废水中污染物的含量相对应。测定废水需氧量的方法有化学法和生物化学法两种,所得结果分别用“化学耗氧量”和“生物耗氧量”来表示,它们的英语缩略语相应为“COD”(全称为:Chemical Oxidation Demand)和“BOD”(全称为:Biological Oxidation Demand)。
炼油厂废水的处理至少需经过以下环节才能排放。第一是隔油。炼油厂的废水里都混有一些污油,由于油轻于水,会不断浮升到水面而形成油膜,可通过隔油池被刮去。
经过隔油池后,废水里所含油明显减少,但是还存在一些很细的、悬浮在水里不会自动浮到水面的小油珠。炼油厂废水处理的第二个环节是要用凝聚和气浮的方法除掉这些小油珠。人类早就知道使用的明矾可以净化水,其实质也是利用明矾在水中的凝聚作用。炼油厂处理废水则用的是高效率的凝聚药剂。气浮法就是使凝聚的油珠等杂质粘附在不断上浮的小空气泡的周围,并升到水面形成浮渣,这样便可很容易地被刮掉。
最后,对废水中还有的被溶解的杂质,可用生物化学方法,就是利用自然界存在的各种微生物(例如,细菌)来分解废水中可溶性的杂质。细菌可以把溶于水的杂质转化为不溶于水的、可以分离的物质。
炼油厂废水通过上述三个环节,一般就可以达到排放标准了。但是,为了万无一失,有时最后还增加一个环节:通过活性炭吸附,这样处理的废水就更加纯净了。
当处理含有硫化物和氨类很多的废水时,通常在进入隔油池之前,再增加一个预处理环节:先用水蒸气驱排大部分硫化氢和氨类,然后再对废水进行处理。