一：含油廢水的性質(zhì)和危害

由于含油廢水的來源廣泛，所以含油廢水的性質(zhì)和差異也很大。一般情況下，含油廢水的含油量為幾十到幾千mg/l，甚至高達數(shù)萬mg/l。而含油廢水中的油的類型可分為輕碳氫化合物，重碳氫化合物，燃油，焦油，潤滑油，脂肪油和清洗用化合物。油在水體中的形態(tài)也多種多樣，并極易受到水體的性質(zhì)、水中存在的其他化合物的影響。根據(jù)含油廢水在水中的形態(tài)，可以分為浮油、分散油、乳化油和溶解油。浮油的粒徑較大，一般大于100μΜ，占總油量的70%~80%。分散油的粒徑在100~10μΜ，在兩小時內(nèi)難以浮上水面的油珠，懸浮于水中。乳化油的油滴粒徑小于10μΜ，油滴之間難以合并，長期保持穩(wěn)定，難以分離。溶解油以化學(xué)形式溶解于水中，粒徑在0.1μΜ以下，甚至可以小到幾納米，很難分離。

含油廢水一般都具有很高的COD值，有一定的色度和氣味，易燃，易氧化分解，難溶于水的特點。含油廢水排入水體造成嚴重的影響，水面油膜厚度大于1μΜ時就會隔絕空氣與水體間的氣體交換，導(dǎo)致水體溶解氧下降，產(chǎn)生惡臭，造成水質(zhì)惡化，水中生物因缺氧而死亡，并導(dǎo)致魚類、貝類等變味而不可使用。海上鳥類體表黏上溢油，會喪失飛行功能，甚至造成鳥類死亡。另外，含油廢水也會污染大氣，影響農(nóng)作物生長。

含油廢水對水圈、生物圈、大氣圈造成的嚴重污染和破壞，危害人體健康和生存環(huán)境，含油廢水治理是當今急需要解決的問題，對人類生存和可持續(xù)發(fā)展有重要意義。

二：目前常用的傳統(tǒng)處理含油廢水方法

1：物理法

含油廢水的物理處理方法主要包括：重力分離法，過濾法，離心分離法等。

a：重力分離法

典型的初級處理方法，是利用油和水的密度差及油和水的不相溶性,在靜止

或流動狀態(tài)下實現(xiàn)油珠、懸浮物與水分離。分散在水中的油珠在浮力作用下緩慢上浮、分層,油珠上浮速度取決于油珠顆粒的大小,油與水的密度差,流動狀態(tài)及流體的粘度。重力法的特點是：能接受任何濃度的含油廢水，同時去除大量的污油和懸浮物等，但在處理出水時往往達不到排放標準。在穩(wěn)定的流速和油含量情況下，通常作為二級處理的預(yù)處理。常用的設(shè)備是隔油池，包括平流隔油池、斜板隔油池，波紋斜板隔油池及小型隔油池等。隔油池水面的浮油可用集油管排出或采用專用撇渣器撇出，而小型隔油池可以采用人工撇油。重力分離法是應(yīng)用zui廣、*的一種油水分離法，適用于去除廢水中的浮油，部分分散油、重油等與水不溶解的有害物質(zhì)，但不能去除水中的溶解油和乳化油。

b：過濾法

將廢水通過設(shè)有孔眼的裝置或通過由某種顆粒介質(zhì)組成的濾層,利用其截留、篩分、慣性碰撞等作用使廢水中的懸浮物和油分等有害物質(zhì)得以去除。常用的過濾方法有3種:分層過濾、隔膜過濾和纖維介質(zhì)過濾。常用的層濾工藝是硅藻土過濾和砂濾。膜過濾法又稱為膜分離法，是近20年發(fā)展起來的新型工藝，將在下面詳細介紹。

c：離心分離法

使裝有含油廢水的容器高速旋轉(zhuǎn),形成離心力場,因固體顆粒、油珠與廢水的密度不同,受到的離心力也不同,達到從廢水中去除固體顆粒、油珠的方法。常用的設(shè)備是水力旋流分離器，由于其*的優(yōu)勢，旋流脫油技術(shù)已在發(fā)達國家含油廢水處理特別是在海上石油開采平臺上成為不可替代的標準設(shè)備。該法主要用來分離分散油，對乳化油的分離效果不太好。離心分離法設(shè)備體積小、除油效率高，但高流速產(chǎn)生的紊流容易將部分分散油剪碎，而且運行費用高，因此常用于處理水量少，占地受限制的場合，如海上采油平臺、油船等。

2：浮選法

又稱氣浮法,該法是在水中通入空氣或其他氣體產(chǎn)生微細氣泡,使水中的一些細小懸浮油珠及固體顆粒附著在氣泡上,隨氣泡一起上浮到水面形成浮渣(含油泡沫層),然后使用適當?shù)钠灿推鲗⒂推踩?。該法主要用于處理隔油池處理后殘留于水中粒?jīng)為10~60μΜ的分散油、乳化油及細小的懸浮固體物,出水的含油質(zhì)量濃度可降至20~30mg/l。根據(jù)產(chǎn)生氣泡的方式不同,氣浮法又分為加壓氣浮、鼓氣氣浮、電解氣浮等,其中應(yīng)用最多的是加壓溶氣氣浮法。氣浮法處理含油廢水工藝成熟，油水分離效果好且穩(wěn)定，缺點是浮渣難處理。

3：生化法

利用微生物使部分有機物(包括油類)作為營養(yǎng)物質(zhì)所吸收轉(zhuǎn)化合成為微生物體內(nèi)有機成分或增值成新的微生物，其余部分被微生物氧化分解成簡單無機或有機物質(zhì)，如CO2,H2O等，從而使廢水得到凈化。含油廢水中的有機物多以溶解態(tài)和乳化態(tài)存在，BOD5較高，利于生物的氧化作用。生物法從微生物對氧的需求上可分為好氧生物和厭氧生物兩大類，從過程形式上可分為活性污泥法、生物膜法和氧化塘等?；钚晕勰喾ㄌ幚硇Ч?主要用于處理要求高而水質(zhì)穩(wěn)定的廢水。

生物膜法與活性污泥法相比,生物膜附著于填料載體表面,使繁殖速度慢的微生物也能存在,從而構(gòu)成了穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。但是,由于附著在載體表面的微生物量較難控制,因而在運轉(zhuǎn)操作上靈活性差,而且容積負荷有限。生化法主要用于去除廢水中的溶解油。

4：化學(xué)法

又稱藥劑法,是投加藥劑由化學(xué)作用將廢水中的污染物成分轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì),使廢水得到凈化的一種方法。常用的化學(xué)方法有中和、沉淀、混凝、氧化還原等。對含油廢水主要用混凝法。混凝法是向含油廢水中加入一定比例的絮凝劑,在水中水解后形成帶正電荷的膠團與帶負電荷的乳化油產(chǎn)生電中和,油粒聚集,粒徑變大,同時生成絮狀物吸附細小油滴,然后通過沉降或氣浮的方法實現(xiàn)油水分離。常見的絮凝劑有聚合氯化鋁、三氯化鐵、硫酸鋁、硫酸亞鐵等無機絮凝劑和丙烯酰胺、聚丙烯酰胺等有機高分子絮凝劑，不同的絮凝劑的投加量和pH值適用范圍不同。此法適合于靠重力沉降不能分離的乳化狀態(tài)的油滴和其他細小懸浮物。

5：電化學(xué)法

電化學(xué)法包括電解法、電火花法、電磁吸附分離法和電泳法。電解法包括電凝聚和電氣浮，電凝聚是利用溶解性電極電解乳化油廢水，從溶解性陽極溶解出金屬離子(一般用Al作陽極)，金屬離子發(fā)生水解作用生成氫氧化物吸附凝聚廢水中的乳化油和溶解油，然后沉淀除去油分。電解產(chǎn)生的氣泡細小均勻因而捕獲雜質(zhì)的能力比較強，去除固體雜質(zhì)和油滴效果較好，缺點是電耗大、電極損耗大，單獨使用時不能達到排放要求。電火花法是用交流電來去除廢水中乳化油和溶解油的方法。電泳法分離乳化油是利用廢水中油珠表面所帶的負電荷在電場的作用下定向移動從而實現(xiàn)油水分離。不管是外加電場還是具有不同電極電位的材料放在一起自然形成的電場都可以達到目的。而電磁吸附分離法也將作為新型除油技術(shù)在下面詳細介紹。

6：吸附法

利用多孔固體吸附劑對含油廢水中的溶解油及其他溶解性有機物進行表面吸附，主要用于含油廢水的深度處理。通常采用的吸附劑有活性炭、活性白土、磁鐵砂、纖維和高分子聚合物等，采用最多的還是活性炭。由于活性炭的吸附容量有限，成本高,再生困難,一般只用作含油廢水多級處理的zui后一級處理,效果明顯。國內(nèi)外對于新型吸附劑的研制也取得了一些有益的成果。研究發(fā)現(xiàn),片狀石墨能吸附由海上油輪漏油事件釋放的重油并易于與水分離。吸附法適用于水質(zhì)較好，含有濃度不太高的多級處理工藝的后處理，進水含油濃度zuihao控制在10mg/l左右。

7：粗?；?/span>

利用油、水兩相對聚結(jié)材料親和力相差懸殊的特性,油粒被材料捕獲而滯留于材料表面和孔隙內(nèi)形成油膜,油膜增大到一定厚度時,在水力和浮力等作用下油膜脫落合并聚結(jié)成較大的油粒。由斯托克斯公式可知,油粒在水中的浮升速度與油粒直徑的平方成正比。聚結(jié)后粒經(jīng)較大的油珠則易于從水中被分離。經(jīng)過粗?；膹U水,其含油量及污油性質(zhì)并無變化,只是更容易用重力分離法將油除

去。粗?；牧峡蛇x用親油疏水的纖維狀或管板狀材料，如聚丙烯、滌綸、聚苯乙烯等。粗粒化技術(shù)可把水中5~10μΜ的油珠*分離，zuijia分離效果可達1~2μΜ的油珠。

8：鹽析法

向乳化廢液中投加無機鹽類電解質(zhì)，去除乳化油珠外圍的水化離子、壓縮擴散層，減少了電位，使雙點層破壞。油珠間吸引力得到恢復(fù)，而相互聚合，從而達到破乳的目的。常用的電解質(zhì)是Ca、Mg、Al的鹽類。不過該法油水分離時間長，設(shè)備占地面積達，而且對由表面活性劑穩(wěn)定的油/水乳狀液的處理效果不理想。

三：zuixin含油廢水的處理工藝

1：膜分離法

即膜過濾法，是利用微孔膜將油珠和表面活性劑截留,主要用于除去乳化油和某些溶解油，主要包括超濾、微濾和反滲透法。濾膜包括超濾膜、反滲透膜和混合濾膜等。膜材料包括有機膜和無機膜兩種,常見的有機膜有醋酸纖維膜、、聚丙烯膜等,常用的無機膜有陶瓷膜、氧化鋁、氧化鈷等。隨著膜科學(xué)的飛速發(fā)展,膜過程處理乳化油污水已逐步被人們接受并在工業(yè)中應(yīng)用。膜分離法合適高濃度的乳化油廢水處理，但采用膜分離前必須先對含油廢水預(yù)處理，降低進水的污染物含量，使進水水質(zhì)能保證膜元件在一定時間內(nèi)穩(wěn)定運行，不產(chǎn)生膜污染。膜使用一定時間后要采取清洗方法再生。隨著新型膜材料的開發(fā)，膜分離是一項有發(fā)展前途的處理技術(shù)。其發(fā)展趨勢是各種膜處理技術(shù)相結(jié)合或與其他方法相結(jié)合，以達zuijia處理效果。

2：電磁吸附分離法

是使磁性顆粒與油/水乳狀液廢水相摻混，在其吸附過程中，利用油珠的磁化效應(yīng)，再通過磁性過濾裝置將油分去除。常用的磁性粉末有磁鐵礦和鐵氧體兩類。目前，該方法已經(jīng)在含油廢水處理中占有一席之位，其技術(shù)還有待進一步完善和發(fā)展，前景廣闊。

3：聲波、微波和超聲波脫水技術(shù)

聲波可加速水珠聚結(jié),提高原油脫水效率;超聲波可降低能耗和減少破乳劑用量;而微波在降低乳狀液穩(wěn)定性的同時,還可加熱乳狀液,進一步促進水滴的聚結(jié),在解決我國東部老油田因三采等引起的原油性質(zhì)復(fù)雜的深度脫水問題方面具有很好的應(yīng)用前景。

微波是指頻率為300MHz~300GHz的電磁波。微波水處理技術(shù)是把微波場對單相流和多相流物化反應(yīng)的強烈催化作用、穿透作用、選擇性供能及其殺滅微生物的功能用于水處理的一項新型技術(shù)。

超聲波是一種高頻機械波,具有能量集中、穿透力強等特點。超聲波在水中可以發(fā)生凝聚效應(yīng)、空穴或空化效應(yīng)。當超聲波通過含有污水的溶液時,造成微小油滴與水一起振動。但由于大小不同的粒子具有不同的相對振動速度、油滴將會相互碰撞、粘合,使油滴的體積增大。隨后,由于粒子已變大、不能隨聲波振動,

只作無規(guī)則運動。最后水中小油滴凝聚并上浮,油水分離效果良好。超聲處理乳化油污水時,必須以先通過實驗,以確定zuijia的聲波頻率,否則可能出現(xiàn)超聲粉碎效應(yīng),影響處理效果。目前,國內(nèi)外學(xué)者利用超聲波技術(shù)降解水中的污染物已多達幾十種,但所研究的對象多為單組分模擬體系,而實際污水中常含有多種污染物,因此超聲波技術(shù)在實際污水處理中的適用性如何還有待進一步的研究。此外,目前有關(guān)利用超聲波技術(shù)降解水中污染物的研究大多屬于實驗室階段,且由于聲化學(xué)反應(yīng)過程的降解機理、反應(yīng)動力學(xué)及反應(yīng)器的設(shè)計放大等方面的研究開展得很不充分,目前還難以實現(xiàn)工程化。

4：高級氧化法

20世紀80年代發(fā)展形成的處理有毒污染物技術(shù)，特點是通過反應(yīng)產(chǎn)生羥基自由基，該自由基具有*的氧化性，通過自由基反應(yīng)能夠?qū)⒂袡C污染物有效地分解，甚至*轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，如CO2，H2O等。該法具有*的氧化能力，反應(yīng)速度快，反應(yīng)*，操作條件已控制等優(yōu)點，引起世界各國的重視，并相繼開展了這方面的研究和開發(fā)工作。在氧化法中，超臨界水氧化技術(shù)是近年來發(fā)展迅速的高新技術(shù)。具有反應(yīng)迅速，處理效率高和過程封閉性好等特點。它是將水中有機污染物在超臨界水中氧化分解成CO2，H2O等小分子化合物。當水處于超臨界條件時(Tc=374.3攝氏度，Pc=22.1MPa)，能與有機物和氧氣以任何比例互溶。利用此性質(zhì)，將有機廢水加熱至超臨界狀態(tài)，此時廢水中有機物均溶解在超臨界水中，可在短時間內(nèi)對有機物達到很好的破壞作用。但高壓反應(yīng)器存在較嚴重的腐蝕現(xiàn)象，是該技術(shù)工業(yè)化需要解決的主要問題之一。

光催化氧化降解法是目前研究處理含油廢水的另一高級氧化技術(shù)，半導(dǎo)體催化氧化法具有很強的氧化能力，TiO2是一種價廉、穩(wěn)定性好、催化活性高的常用光催化劑。利用空心玻璃球負載TiO2清除水面漂浮的油層，去除率可達90%以上。光催化氧化具有具有在常溫常壓下使多種難降解有機物降解為CO2，H2O，不會造成二次污染，越來越受到重視，其研究具有深遠意義。

四：結(jié)論

綜上所述，含油廢水的處理方法已經(jīng)越來越多樣，相應(yīng)的研究與開發(fā)也越來越成熟。但各種方法在一定程度上都存在著其局限性，甚至有些工藝還尚未成熟，因此在今后的含油廢水處理研究中，要逐漸改進傳統(tǒng)工藝的不足，把現(xiàn)有的工藝聯(lián)合使用，利用多級處理工藝，規(guī)避局限性，同時積極開發(fā)新型的含油廢水處理工藝。此外，加強對過濾材料，膜材料等的研究開發(fā)，將一些有用工業(yè)廢棄物研究成除油藥劑。同時注重清潔生產(chǎn)，從源頭減輕污染。從而使含油廢水達到標準排放。