絮凝劑處理含油廢水的研究動態(tài)及發(fā)展趨勢

朱杰等

[摘 要]含油廢水處理技術，按其作用原理和去除對象一般可分為物理化學法，化學法和生物處理法。目前處理含油廢水絮凝劑有無機、有機和復合型三種。

[關鍵詞]含油廢水 物理化學法 化學法 生物處理法 絮凝劑

中圖分類號：[TE992.2] 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）27-0017-01

隨著工業(yè)化的快速發(fā)展大量的油類物品被越來越多的使用。同時由于受到生產運用技術和生產管理相對薄弱等因素的影響，大量的油類物質進入環(huán)境形成油污染，對植物、土壤、水體等影響非常嚴重。

油類物質在水面形成薄膜，將阻隔空氣與氧氣與水面接觸，導致水中溶解氧濃度減少，水質惡化，進而破壞水生生物的生存環(huán)境，致使水生生物處于病態(tài)或者死亡，還將污染水源和水產食品，最終危及人類的健康。

油類物質對土壤危害主要是石油烴在土壤中與上粒粘連，影響土壤的通透性，妨礙根系的呼吸與營養(yǎng)吸收，引起根系腐爛，甚至導致植物死亡。同時，油類中一些有毒有害的物質也可以被農作物吸收，殘留或富集在植物體內，危害人體健康。

1、國內外含油廢水處理技術的研究動態(tài)

含油廢水處理技術，按其作用原理和去除對象一般可分為物理化學法（ 主要有隔油法、吸附法、膜分離法、粗?；ǖ龋?，化學法（ 主要有化學絮凝法、化學氧化法、電化學法等） 和生物處理法。

1.1 物理化學法

1.1.1 隔油法

隔油處理一般應用隔油池或隔油罐將含油污水中的粗分散油和浮油進行油水分離。隔油裝置是采油廢水處理過程中的主要設備；斜板式、平流式和平流斜板組合式為隔油池的三種形式。在石油開發(fā)廢水處理系統(tǒng)中常采用隔油罐為隔油裝置，石化廢水處理系統(tǒng)一般采用隔油池。隔油池兼作初沉池的同時，能夠去除粗顆粒等可沉淀物質，并減輕后續(xù)處理中絮凝劑的投加量[1]。

1.1.2 吸附法

含油廢水的吸附法處理主要是利用親油性材料的物理及化學吸附性能，吸附含油廢水中的溶解油和其他污染物的過程。吸附法對其他方法難以去除的一些大分子有機污染物的處理效果尤為顯著，經處理后出水水質好且比較穩(wěn)定，因而吸附法在含油廢水處理中有著不可取代的作用。

1.1.3 膜分離法

膜技術占地面積小，不需預處理，不需添加藥劑，裝置密閉，出水水質穩(wěn)定，特別適合于在船舶上使用。

目前，膜法處理含油廢水中最突出的問題是膜污染嚴重，膜的透水量隨時間迅速下降，導致膜壓增加，分離效率降低。由于小分子物質能透過超濾膜，所以超濾膜對COD、BOD 等截留率不高[2-3]，并且表面活性劑會把少量油分帶入透過液，可以用反滲透膜對乳化油廢水進行處理。

1.1.4 粗?；?/p>

粗?；ㄊ抢糜退畠上鄬劢Y材料親和力相差懸殊的特性，當含油污水通過親油的聚結材料時，水中細小油粒被截留而附著到材料表面或孔隙內，被截留的油滴在材料表面潤濕展開，進一步與周圍的油粒碰撞聚結，油滴逐漸粗?；斢偷蔚母×Υ笥谟鸵还涕g的附著能力時，油粒就從固體表面剝落，上浮分離。

1.2 化學法

1.2.1 絮凝法

近年來，絮凝技術由于其適應性強、可去除乳化油和溶解油以及部分難以生化降解的復雜高分子有機物的特點而被廣泛應用于含油廢水的處理。但是，由于油田含油廢水成分復雜，對于特定處理對象選用的絮凝劑無法在理論上作出預測，則必須通過大量的實驗來篩選。常用的絮凝劑主要有無機絮凝劑、有機絮凝劑和復合絮凝劑三大類。

目前，有機高分子絮凝劑在含油廢水處理方面仍然主要是用作其他方法的輔助劑。如何將有機與無機絮凝劑通過多種方法進行復合， 以提高處理效率并降低處理成本是值得研究的課題。

因此，通過優(yōu)化復合絮凝劑來提高處理效率并降低成本成為該領域的重要研究內容。

1.2.2 化學氧化法

化學氧化技術常用于廢水生物處理的前處理。在催化劑作用下， 用化學氧化劑如臭氧、Fenton試劑等處理有機廢水以提高其可生化性， 或直接氧化降解廢水中有機物使之穩(wěn)定化。

臭氧具有強氧化性，消毒能力強，它以臭氧分子的形式通過微生物細胞膜，并能氧化微生物細胞的有機體或破壞有機體鏈狀結構，從而殺死細菌，尤其對病毒、芽孢等有強大的殺傷力。

Fenton 技術正是在這樣的背景下形成的一種高級氧化技術（AOPs），其實質是H2O2在Fe2+的催化作用下生成具有高反應活性的羥基自由基，OH 可與大多數(shù)有機物作用使其降解。

1.2.3 電化學法

廢水凈化的電化學方法，其實質就是直接或間接地利用電解作用，把水中污染物去除，或把有毒物質轉化為無毒！低毒物質.早在1889年，英國人就提出用鐵電極處理廢水，并在城市污水處理中作了嘗試。近幾十年來，隨著電化學學科和電力工業(yè)的發(fā)展，使處理成本大為降低，電化學技術己成為一類具有競爭力的廢水處理方法。

熊英等據(jù)此原理研制的絮凝床，處理石油廢水使得含油量從250mg/L降至130mg/LCODD從500mg/L降至130mg/L取得較好的處理效果。

1.3 生物法

微生物處理含油廢水是依靠水中以油類為營養(yǎng)物質的微生物，它們能將水中的油類氧化分解，轉化自身生存所需的能量或者將油類氧化為無害的無機物，或在厭氧條件小將大分子的油類分解為小分子的有機物。

謝思琴等利用自行分離篩選的動膠菌D2菌株，以生物接觸氧化法對含機械潤滑油的廢水進行處理。在實驗室條件下，控制入流流量，除油效果十分顯著。當廢水含油濃度為424 ～1 432 mg/L時，經過試驗運轉，出水油濃度已降至0～20 mg/L，除油率達97%以上，水質基本達到國家二級排放標準。

2、 國內外絮凝劑的研究發(fā)展

目前處理含油廢水絮凝劑有無機、有機和復合型三種。

2.1 無機絮凝劑

無機低分子絮凝劑即普通無機鹽，包括硫酸鋁、氯化鋁、硫酸鐵、氯化鐵等。用于水處理時，成本高，腐蝕性大，在某些場合凈水效果還不理想。無機高分子絮凝劑是20世紀60年代在傳統(tǒng)的鋁鹽、鐵鹽的基礎上發(fā)展起來的一類新型的水處理劑。藥劑加入水中后，在一定時間內吸附在顆粒物表面，以其較高的電荷及較大的分子量發(fā)揮電中和及粘結架橋作用。它比原有低分子絮凝劑可成倍地提高效能，且價格相對較低，因而有逐步成為主流水處理藥劑的趨勢。

2.2 有機絮凝劑

有機高分子絮凝劑用于污水處理始于50年代末，同無機絮凝劑相比，具有用量小，絮凝能力強，效率高，并且容易處理等優(yōu)點，但是成本高，性質不穩(wěn)定，易造成二次污染。

2.3 復合型絮凝劑

隨著采油技術的不斷發(fā)展，三次采油開始得到應用，尤其是聚合物和三元復合采油技術的廣泛應用。聚合物、堿、表面活性劑的同時存在，使得采出水不僅成分復雜，而且粘度大、乳化程度高，使用單一的絮凝劑和常規(guī)的水處理方法已很難奏效。因此研究開發(fā)新型高效的復合絮凝劑處理油田含油廢水已成為科研工作者的研究熱點。

李德豪等用無機高分子絮凝劑 PLTF，鐵基絮凝劑 TJ，有機高分子絮凝劑 OPF 復合使用，對某煉油廠的廢水處理進行工業(yè)試驗，對化學耗氧物及石油類具有較高的去除率，且氣浮出水水質波動小， 基本維持在 COD<250mg/L，油<20mg/L。

參考文獻

[1] 馮家滿，周莉菊.江漢油田鹽化工總廠廢水處理工藝[J].化工環(huán)保，2004，24（增）：206-208.

[2] Humphery J L，Goodboy K P，Casaday A L.Ceramic mem2 branes for the treatment of waters produced by oil walls[A].Am Chem Soc 197th National Meeting[C].Dallas：1989.

[3] 宋航.用微濾處理乳化含油廢水[J].水處理技術，1994，20（2）：95-98.endprint