含油廢水處理技術現狀及發展趨勢

作者:Estelle    發表日期:2018-01-09 18:14:58

北極星環保網訊:1 研究的目的與意義

目前中國處理含油廢水的方法主要是采取老三套的處理方式,也就是隔油池-混凝氣浮-好氧生物的處理方式,這是目前中國最為主要的同時也是最為常見的含油廢水方式。但是隨著中國工業技術的不斷發展和新型汙染物質的出現,很多工業生產帶來的含油廢水的處理問題,給中國環境造成了很大的傷害,同時也給中國人的身體素質帶來了很大的危害。含油廢水本身所具有的水量大、汙染範圍廣、水質更加複雜以及難以生物降解的特點,使得含油廢水的處理成為了一個難度很大的工程。有很多水中的生物因為受到含油廢水的汙染,難以獲得自身生存所必須的相關要素,因此會大麵積死亡;還有一些生活在水裏的動物,也會因為含油廢水的汙染問題,造成它們難以繼續健康地生存下去,它們所依賴的生態環境被打破,因此含油廢水的存在,還會對於整個生態平衡係統造成危害。同時,人們的日常生活是離不開水資源的,當水資源被含油廢水汙染的時候,人們生活所需要的水中會帶有大量的對人體有害的物質,在人類進行水資源攝入的時候,會威脅到自身的健康安全,另外當人們在食用一些經過了含油廢水汙染的生物的時候,也會攝入很多的威脅健康的元素,因此對於人類的健康生活也會造成巨大的影響。

從資源利用的角度上來說,含油廢水雖然含有很多對環境以及對人體不好的元素,但是隻要能夠通過先進的技術對其進行處理,那麽就能夠進一步緩解目前資源緊張的局勢,並且能夠使得水資源的運用達到最大化的程度,能夠做到資源的有效利用,實現資源的最大限度循環。

因此,在這樣的現狀下,對於含油廢水的處理技術進行研究,是當下所要緊急探討的問題,同時也是為了促進中國可持續發展的重要一環。不論是從人類自身生存和發展的角度上來說還是從整體自然生態環境的保護角度上來說,都需要對含油廢水處理技術的現狀進行梳理,並且提出進一步改進的相關策略。

2 含油廢水的分類

以油粒直徑大小為依據,含油廢水油類可分為4 類,即浮油、分散油、乳化油和溶解油浮油,直徑最大,一般都大於10 0 μm,並且形成成片的油層,可以形象地稱之為油脂膜,占總油量的比重較大(一般是6 0 %~8 0 %),麵積也較大,所以,可以利用油水密度差和隔油池來分離;分散油,油粒直徑一般結餘1 0~1 0 0 μm 之間,以微小油滴形式懸浮於水中,因為其性質不穩定,通常靜置一段時間後會轉化成浮油,特定環境下,還可以轉化成溶解油;乳化油,油粒直徑小於10 μm,性質穩定,較難分離;溶解油,其粒徑一般小於0.1 μm,以分子形式存在,狀態穩定由於油品在水中的溶解度很小,溶解油所占比例一般在0.5%以下,而乳化油由於油滴自身特性,油滴之間存在的相互排斥作用,使其長期保持穩定狀態,因此除去含油廢水中的乳化油是處理技術中的難點與重點。

3 含油廢水現有的處理方法

3.1 重力及機械分離法:重力及機械分離法主要是在進行含油廢水處理的初級階段。重力及機械分離法主要的工作原理是,在重力場的條件下,油水與正常的水之間是存在一定密度上的差異的,這種差異就使得含油廢水的處理能夠通過在一定的機械設備中將其進行分離,而含油廢水中油水含有量的多少和所占比重的多少以及油粒的大小、含油廢水的粘度都決定了含油廢水中油和水進行分離的速度是快還是慢。它們之間的關係可用S t o c ke s和New t o n等定律來描述。

目前這種重力及機械分離法的使用和國外的重力及機械分離法技術上還是存在較大差距的,主要體現在目前國內在進行重力及機械分離法的時候,所使用的機器設備體積較大,運作的效率也相對較低,在前期處理結果相同的情況下,中國重力及機械分離法所耗費的時間和資源要更多一些,因此針對重力及機械分離法未來的發展方向應該是機器設備更加具有高效性並且在體積上有所減小。

3.2 氣浮法:氣浮法技術的使用的工作原理是通過用氣泡來粘附水中所有的懸浮物,讓其通過氣泡的力量將其拉起懸浮到水麵上,從而達到能夠使得含油廢水中的油和水達到分離狀態的一種含油廢水的處理技術。在氣浮法中,可以用於水中固體與固體、液體與液體以及溶質中離子等多種狀態的物質分離。

氣浮法最為主要的一個特點就是效率較高,因此在目前的含油廢水的處理技術中,氣浮法是使用範圍最廣的一種含油廢水的處理方法。按照氣泡所產生的方式的不同又可以將氣浮法分為鼓氣氣浮、加壓氣浮和電解氣浮等目前階段,對於氣浮裝置的改進和溶氣係統的優化,是氣浮法研究的主要方向。關於氣浮裝置的改進,陸斌采用兩級混凝氣浮-生物接觸氧化工藝處理含油乳化液廢水,提高了C O D和油的去除率;而對溶氣係統的優化,王振歐采用噴射溶氣同流浮選工藝處理含油廢水,據其研究結果表明,運用此種方法效率大大提高並且效果明顯。

3.3 絮凝法:絮凝法針對的含油廢水的處理是一種更加具有針對性的處理方式。絮凝法的處理對象是乳化含油廢水,其工作原理是通過乳化油分散的微粒絮凝而達到油水分離。絮凝的過程也就是乳化油處理的重要組成過程。絮凝法在含油廢水中的使用,其日後的研究方向是更加新型的絮凝劑的開發和使用,針對這樣的發展方向目前國內學者也都做出了不少的努力。其中,楊永哲等人所進行的實驗是比較成功的,他們改進了複合堿式氯化鋁在處理含油廢水中的應用,在最終結果的反饋上,絮凝劑在使用過程中所產生的雜質有很大程度上的降低,並且在他們的實驗過程中,所消耗的物質資源較少,費用也比較低。這項實驗是較為成功的,但是如果將絮凝劑拿來處理分散油及乳化油也並沒有想象得那麽簡單,還是需要加入很多其他的輔助材料來幫助處理才能夠達到較為完善的含油廢水的處理效果。

3.4 吸附法:吸附法作為一項以技術作為主要指導的含油廢水的處理技術,近幾年來得益於技術的飛速發展,因此使其在含油廢水的處理方式上也占有十分重要的地位。吸附法的工作原理是通過加大吸附劑的表麵積,來使得溶解油和其他溶解的有機物吸附在其表麵,從而達到油水分離的目的。吸附劑一般分為炭質吸附劑、無機吸附劑和有機吸附劑。在各種不同的吸附劑中,活性炭的使用範圍是較廣的,同時也是含油廢水處理效果較為明顯的。但是活性炭本身作為一種資源,其資源含有量是固定的;其次,活性炭在應用於含油廢水的處理過程中,會給費用帶來負擔,因此也就使得吸附法在真正的實踐運用中會遭遇到很多的難處。針對吸附法的這些特點,目前和以後吸附法的發展趨勢主要有兩個方麵,一個是創新出更加高效的吸附材料,另外一個方麵就是進一步降低新型吸附材料的經濟成本。一個是從材料本身性能得到提升的角度上來進行研究,通過開發出新的填充劑的方式來使得吸附的效果達到最佳。另一個是通過開發出新的吸附材料來降低現有的經濟成本。不論是哪個方麵,都是為了更好地促進中國含油廢水處理技術的加強和實際工作的推行。

3.5 生化法:生化法指的是通過利用微生物生化作用去除有機物,可分為好氧處理和仄氧處理,有活性汙泥、生物膜和氧化塘等不同的處理形式。生化法因為其本身所具有的優勢,使得生化法的應用在國內外都廣受歡迎。但是生化法也存在一些缺點需要得到進一步的改善,比如說水質變化和衝擊負荷較低、容易產生汙泥膨脹,且廢水中含油物質的種類和含量變化本身對生化處理的效果是什麽樣的也會有很大的影響。這一點,在國內學者的相關研究中也能夠看到。因此針對生化法技術的未來發展趨勢主要是集中在如何在保持原有優勢的基礎上,進一步提高生化法的含油廢水的處理效率,並且減少生化法所帶來的含油廢水處理中會出現的各種問題。

含油廢水處理技術現狀及發展趨勢

3.6 含油廢水處理新技術:隨著人們對於含油廢水處理技術要求的不斷提高,以及為了適應新型的水汙染所需要進行的必要的技術改善,都使得眾多學者將研究的目光投向了對於含油廢水處理新技術的研發上。

在現有的含油廢水處理技術的基礎上,人們對於含油廢水的新技術進行了不斷的探究,其中就出現了很多新的研究方向以及全新的技術手段的運用。比如說學者馬帥提出,可以采用優勢單菌株掛膜法來進行含油廢水的處理,在使用這個方法的時候,不僅能夠帶來很好的處理效果,而且還能夠使得水質變得更加良好,而且還能夠較好地受到來自外界環境對於含油廢水處理過程的幹擾,使得這樣的含油廢水的處理技術能夠具有很好的穩定性。又比如在學者田婷的三相內循環生物流化床處理中,將化工流體設備與廢水處理生物膜法進行了很好的結合,充分融合了這兩種技術手段本身所具有的優勢,能夠使得含油廢水的處理過程變得更加高效,同時能夠減少物料的消耗,從而能更好地適應未來資源節約化的技術發展特點。

另外在學者傅寶的研究中,活性炭纖維吸附電解法的出現為解決有毒的難以進行生物降解的含油廢水的處理提供了全新的方法和手段,這種活性炭纖維吸附電解法的使用,不僅能吸附含油廢水中的油脂,而且還能夠將含油廢水中已經被汙染的有機物轉化成可以被降解的有機物,能夠實現人與自然環境更加和諧地相處。

4 含油廢水處理技術的發展趨勢

4.1 理念革新:在含油廢水處理技術的研究中,不僅要十分注重對於含油廢水處理技術的高效率,更加重要的是,會在含油廢水處理技術研究的過程中,時時刻刻謹記含油廢水處理技術的初衷是為了實現人與自然的和諧發展,是為了讓人類能夠生活在一個更加和諧的自然環境中,因此要充分考慮到含油廢水處理技術這個過程發生之後,對於自然環境所帶來的直接影響,如果能夠通過直接的技術手段,實現對於含油廢水的處理,那麽首先要考慮的就是如何在現有技術的基礎上實現更好的自然化技術的處理,怎麽能夠實現將被汙染的水處理回到一個最為本真的狀態。這是未來含油廢水處理技術在理念上的一種革新。

4.2 技術革新:從技術的角度上來看,從前文的研究中可以看出,以後含油廢水處理技術的發展趨勢主要是物理化學法以及電磁法等新型技術,並且在以後的含油廢水處理技術中,會跟隨中國工業文明的不斷發展而做出改變。這主要是因為含油廢水產生的源頭還是在於人類的工業生產活動,隻有不斷地針對新型出現的工業汙染才能夠進行更加具有針對性的技術上的革新,才能夠使得含油廢水處理技術實現不斷發展。從整體上來說,未來含油廢水處理技術的發展趨勢主要是從理念和技術這兩個方麵進行的,又可以將其進行進一步的細分來進行更加細致的了解。

首先,是要不斷地開發全新的工藝方式和技術方式,不斷地推陳出新,以保證含油廢水處理技術能夠及時地適應全新的含油廢水處理要求,能夠滿足當前以及以後所有含油廢水的處理工作,最好的狀態是,能夠通過多種含油廢水處理技術的結合,能夠結合每種含油廢水處理技術的優勢、避免其劣勢,來實現整體功能最大化的效果。其次,企業和政府要對於含油廢水處理技術有更加深入的重視程度和理解程度。對於企業來說,又可以分為專業的含油廢水處理公司以及專業含油廢水處理公司的服務對象,他們要明確自己的職責,並且要對自然環境的保護抱有高尚的情懷,最好的狀況是能夠從含油廢水的源頭上對其進行製約,相關的企業應該在自己的生產過程中時刻謹記對於環境的保護責任,並且不能逃避治理含油廢水的責任,給予正確的認識。專業的含油廢水處理公司應該要不斷加強和企業的聯係,要不斷地在實踐中通過技術上的創新來達到更好的處理含油廢水的目的。

最後,從政府的角度上來說,要針對含油廢水處理技術的創新提供相應的技術支持和政策上的優待,從而使得企業能夠重視起含油廢水處理技術的發展,並且願意配合政府去共同做好含油廢水處理技術的更新與發展,從而在全社會的方方麵麵做好含油廢水處理技術的未來發展。

5 結語

含油廢水處理技術的未來發展,不僅是某個企業的責任,還需要由不同的社會組織共同努力來實現其發展。技術上的革新與觀念上的更新雙管齊下,才能夠為含油廢水處理技術的未來發展提供一個較為全麵的、健康的環境,才能夠有效地促進中國水資源的保護和發展。

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