超滤法处理含油废水现状及进展
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《城市生活污水处理技术现状及发展趋势研究》篇一一、引言随着城市化进程的加速,城市生活污水的处理问题日益凸显。
城市生活污水处理不仅关系到城市水环境的改善,也直接影响到居民的生活质量和健康安全。
因此,对城市生活污水处理技术的现状及发展趋势进行研究,对于推动城市可持续发展具有重要意义。
本文将首先分析当前城市生活污水处理技术的现状,然后探讨其发展趋势。
二、城市生活污水处理技术现状(一)技术种类与特点目前,城市生活污水处理主要采用物理法、化学法、生物法等。
物理法主要包括格栅拦截、沉淀、气浮等,能够有效地去除污水中的悬浮物和油脂;化学法如混凝、氧化等,能够去除污水中的有机物和重金属;生物法则包括活性污泥法、生物膜法等,通过微生物的代谢作用降解有机物。
(二)技术应用情况现阶段,大多数城市都建立了生活污水处理厂,采用上述一种或多种技术组合处理污水。
然而,由于各地经济发展水平和政策支持力度不同,技术应用水平和处理效果存在较大差异。
同时,部分老旧小区和农村地区的污水处理设施相对落后,亟待升级改造。
(三)存在的问题当前,城市生活污水处理技术仍面临一些问题。
如技术更新换代慢,部分地区仍采用落后的处理技术;处理设施运维管理不到位,导致设备老化、故障频发;污水处理成本较高,影响污水处理工作的积极性。
三、城市生活污水处理技术的发展趋势(一)技术创新与升级随着科技的发展,越来越多的新技术被应用到城市生活污水处理中。
例如,采用高级氧化技术、纳米技术等手段提高有机物的去除效率;利用人工智能、物联网等技术实现污水处理过程的智能化管理和控制。
这些技术创新将有效提高污水处理效率和效果。
(二)政策支持与推广政府对环境保护的重视程度不断提高,出台了一系列政策支持污水处理技术的发展和推广。
例如,加大对污水处理设施建设的投资力度,提供税收优惠、资金补贴等政策支持;同时,加强监管力度,确保污水处理设施的正常运行。
(三)综合治理与循环利用未来,城市生活污水处理将更加注重综合治理和循环利用。
石油炼制废水处理工艺石油化工是以石油作为主要的生产原料,主要是对石油进行裂解、分馏、重整以及合成等化学处理工艺,在整个生产加工过程中会形成大量的石化废水,如果处理不当就会对自然环境造成严重的污染。
因此,在实际的石化生产过程中,要对石化废水进行科学合理的分析,并采取有效的处理技术,进而提高对石化废水的处理效果,减轻其对周围环境所造成的影响,从而有效地避免其对周围环境所造成的污染。
一、石化废水的特点石油化工废水种类繁多,组成复杂,毒性大,抑制生物降解和浓度高,主要特性如下:1 水量大、水质复杂和变化大石油化工生产规模趋向于大型化,生产过程中需加入各种溶剂、助剂和添加剂,再经过各种反应。
因此,污水水量大,成分相当复杂。
2 有机污染较严重石油化工污水所含的有机物主要是烃类及其衍生物。
某些石化装置排出的高浓度的废液经过焚烧或其他适当方法处理后,COD仍然较高。
3 污水中含有重金属由于石化生产许多反应是在催化剂作用下完成的,一个大型石油化工厂使用的催化剂可达数十种,因此,污水中往往含有重金属。
二、石化废水组成及来源由于石化废水中所含有的污染物种类繁多,导致其中的污染组分也是非常丰富的,根据不完全的检测,可知其中含有油、硫、酚、氰化物、COD、多环芳烃化物、芳香胺类化合物以及杂环化合物等。
1 含油废水主要来源:工艺过程与油品接触的冷凝水、介质水、生成水,油品洗涤水、油品运输船压舱水、循环冷却水、油品油气冷凝水、焦化除焦废水及受油品污染的地面水。
2 含酚废水主要来源:常减压延迟焦化、催化裂化及苯酚-丙酮、间甲酚、双酚A等生产装置。
3 含硫废水主要来源:炼油厂二次加工装置、分离罐的排水、油品和油气的冷凝分离水、芳烃联合装置。
4 含氰废水主要来源:丙烯腈装置、腈纶厂聚合车间、纺丝车间及回收车间排水、丁腈橡胶装置。
5 含醛废水主要来源:乙醛装置、维纶抽丝装置、醋酸乙烯装置、甲醛装置等。
6 含苯废水主要来源:制苯车间、苯乙烯装置、聚苯乙烯装置、乙基苯装置、烷基苯装置以及乙烯装置的裂解及冷水洗废水。
含油废水处理工艺流程1.预处理:预处理是含油废水处理的首要步骤,主要目的是去除废水中的颗粒物、悬浮物、沉降物等杂质。
常用的预处理方法有格栅过滤和沉砂。
2.油水分离:油水分离是含油废水处理的重要环节。
常用的油水分离方法有重力分离、离心分离和气浮分离等。
其中,重力分离是通过沉降速度差异实现油水分离,离心分离是通过离心力使油脂在离心机内沉降,而气浮分离是通过注入气泡形成浮力,使油脂浮起。
根据具体情况选择适当的分离方法。
3.油水处理:油水处理环节是为了进一步去除废水中悬浮油、乳化油和微小油滴等难以完全分离的油脂。
常用的方法有吸附、膜技术和生物处理等。
吸附法可利用活性炭或吸附剂吸附油脂,膜技术可通过微滤、超滤和逆渗透等膜过滤方式去除油脂,生物处理则是通过利用微生物降解油脂。
4.二次处理:二次处理主要是对废水进行进一步处理,主要是为了去除废水中的溶解油和有机污染物等。
常用的方法有活性炭吸附、生物处理和化学氧化等。
活性炭吸附法通过引入活性炭吸附剂,将废水中的溶解油吸附到活性炭表面。
生物处理则是利用微生物降解溶解油和有机污染物。
化学氧化则是通过引入氧化剂,使溶解油和有机污染物发生氧化反应。
5.深度处理:深度处理是对废水进行最后的净化处理,目的是使废水达到排放标准。
常用的深度处理方法有活性炭吸附、深度过滤和紫外线消毒等。
活性炭吸附可进一步去除废水中的有机物和有毒物质,深度过滤则是通过过滤介质使废水进一步去除细小颗粒物。
紫外线消毒则是利用紫外线杀灭细菌、病毒等微生物。
以上是一种常见的含油废水处理工艺流程。
不同的处理工艺可以根据废水的具体情况来进行选择和组合,以达到最佳的废水处理效果。
对于含油废水的处理,需要密切关注环保标准,并进行严格的监测和控制,以确保废水排放达到相应的要求。
1 含油废水的性质和危害根据含油废水在水中的形态,可以分为浮油、分散油、乳化油和溶解油。
浮油的粒径较大,一般大于100μΜ,占总油量的70%~80%。
分散油的粒径在100~10μΜ,在两小时内难以浮上水面的油珠,悬浮于水中。
乳化油的油滴粒径小于10μΜ,油滴之间难以合并,长期保持稳定,难以分离。
溶解油以化学形式溶解于水中,粒径在0.1μΜ以下,甚至可以小到几纳米,很难分离。
含油废水一般都具有很高的COD值,有一定的色度和气味,易燃,易氧化分解,难溶于水的特点。
含油废水排入水体造成严重的影响,水面油膜厚度大于1μΜ时就会隔绝空气与水体间的气体交换,导致水体溶解氧下降,产生恶臭,造成水质恶化,水中生物因缺氧而死亡,并导致鱼类、贝类等变味而不可使用。
海上鸟类体表黏上溢油,会丧失飞行功能,甚至造成鸟类死亡。
另外,含油废水也会污染大气,影响农作物生长。
2 目前常用的传统处理含油废水方法1物理法a:重力分离法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。
重力法的特点是:能接受任何浓度的含油废水,同时去除大量的污油和悬浮物等,但在处理出水时往往达不到排放标准。
在稳定的流速和油含量情况下,通常作为二级处理的预处理。
常用的设备是隔油池,包括平流隔油池、斜板隔油池,波纹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专用撇渣器撇出,而小型隔油池可以采用人工撇油。
重力分离法是应用最广、最实用的一种油水分离法,适用于去除废水中的浮油,部分分散油、重油等与水不溶解的有害物质,但不能去除水中的溶解油和乳化油。
b:过滤法将废水通过设有孔眼的装置或通过由某种颗粒介质组成的滤层,利用其截留、筛分、惯性碰撞等作用使废水中的悬浮物和油分等有害物质得以去除。
收稿日期:2003-06-23作者简介:吴爱兵(1976-),男,江西丰城人,硕士研究生,主要从事给水处理理论、技术与装备的研究与设计。
膜技术在含油废水处理中的应用及研究现状吴爱兵1孔繁钰1胡海修1胡 云1肖 勇21.400016重庆,后勤工程学院;2.408000涪陵,涪陵区自来水公司摘 要:膜技术是一种高效、低能耗和易操作的液体分离技术,在废水处理领域的应用范围和规模日益扩大。
文章介绍了含油废水的来源与危害及其一般的处理方法,概述了膜技术在含油废水处理领域的应用研究现状,认为膜技术是21世纪水处理领域的优选技术。
关键词:含油废水处理;膜分离技术;研究现状膜分离是通过膜对混合物中各组分的选择渗透作用的差异,以外界能量或化学位为推动力,对双组分或多组分混合的气体或液体进行分离、分级、提纯和富集的方法。
目前,已经投入应用的膜分离技术主要有微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析、渗析和气体膜分离等。
这些膜技术在医疗、食品、冶金、石油、化工、仪器和水处理等方面得到广泛的应用。
膜技术在含油废水处理中的研究和应用也已相当广泛,主要是采用不同材质的超滤膜和微滤膜来处理。
1 含油废水的来源与危害含油废水的来源很广,凡是直接与油接触的用水都含有油类,如石油采出水、钢铁厂冷轧乳化液废水、石油化工生产中的含油废水、金属切削研磨用润滑剂废水、金属表面的清洗废水、油轮压舱水和洗舱水等。
这些废水如不进行处理而直接排放,将对环境产生严重污染。
世界上每年有上千万吨油类通过各种途径进入水体,危害人体健康和水产资源。
油在水面会形成单分子层油膜,使水体因与空气隔绝而缺氧,产生恶臭,并使水生物不能正常生长甚至死亡。
油类及其分解产物中的一些有毒物质(如苯并芘及其它多环芳烃)对各种生物的致死浓度较低。
一方面,这些有毒物质对生物发生直接毒害作用;另一方面,低于致死浓度的含有微量油的水用于养殖或灌溉时,被生物吸收而富集,然后通过食物链进入人体,危害人体健康。
油水分离的目前处理方法油水分离的目前处理方法含油污水的产量大涉及的范围广例如石油开采、石油炼制、石油化工、油品贮运、油轮事故、轮船航运、车辆清洗、机械制造、食品加工等过程中均会产生含油污水。
油污染作为一种常见的污染对环境保护和生态平衡危害极大。
当今油水分离技术较多常用的方法有重力分离法、空气浮选法、粗粒化法、过滤法、吸附法、超声波法等技术并且新的除油技术还在不断的研发中。
本文从除油器的原理及方法方面加以介绍。
1重力分离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。
1.1横向流除油器1 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。
1.2波纹板聚结油水分离器2 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。
1.3聚集型油水分离器3 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6mm当水中悬浮物含量较高时可采用间距12mm的设计。
含油污水回用中的技术方法总结我国每年产生大量的工业污水,城市处理污水的压力越来越大。
其中作为用水大户的石化企业,在用水资源短缺情况下浪费问题严重。
石化企业所排放的含油污水成份复杂,决定着它非常难处理也不好回收再利用,本文将主要介绍用膜法技术处理污水及回用。
含油污水回用多种方法向石化企业这样的用水大户,每年当然也会排出大量的污水,这些含油污水处理难度大。
含油污水里主要包括石油和焦油,也就决定了处理起来非常困难。
比较常用的含油污水处理方法有生化法、上浮法、活性炭吸附等,但是这些方法不能高效地去除这些污染物只能实现简单处理,还远远不能达到可以回用的标准。
含油污水回用之膜法技术含油污水处理回用设备是我公司结合最新先进的膜法技术,主要是将不同的膜工艺组合经过处理能达到回用水标准。
含油污水回用之膜法技术主要采用多种工艺相结合的方法,先运用中水回用的超滤装置经过反渗透装置再到EDI装置。
超滤系统具备优良的抗污染性能以及大通量的保证,反渗透是脱盐系统的核心广泛应用于废水回收利用。
EDI系统达到连续除盐没有酸碱排放,而且运行维护简便。
含油污水回用设备的特点含油污水回用设备如果采用膜法处理技术,成本可以有效降低污水可以代替新鲜水。
含油污水回用设备工艺结构严谨,整体流程简单、占地面积少、投资较少。
该设备除油效率高回收率也很高,操作简单、维护方便,出水水质的能达到回用水标准。
含油污水回用设备如果是采用膜法处理技术,除油率相当高、降低了运行费用。
含油污水回用设备可以做到油水分离,回收再利用的水符合国家标准。
膜法技术是的跨学科实用化技术,可以减少环境污染的同时还减少了资源浪费。
陶瓷超滤膜在冷轧浓油废水处理中的应用实践【摘要】本文对陶瓷超滤膜在含铁含油较高的废水处理中应用工艺进行阐述,并对应用过程中的污堵问题进行分析解决,提出利用化学络合的原理来解决重金属铁的沉积堵塞问题。
【关键词】浓油废水;陶瓷膜;污堵;络合
0.引言
在含油工业废水中,油一般以三种形式存在:浮油、溶解油、乳化油。
冷轧浓油废水中三种油并存,以乳化油和浮油为主。
对于浮油,通常采用漩涡分离或气浮处理令其上浮,利用刮油器即可有效去除;对于溶解油,则要视其物化性质加以确定处理方法;对于乳化油,由于其添加乳化剂,油在水中的物化性质相对比较稳定,乳化油的分离则比较困难,目前工业中用的较多方法则采用化学破乳去除或超滤过滤除油法。
本文所探讨的是采用超滤法来处理冷轧浓油废水,超滤是膜分离技术的一种,我国早在20世纪80年代初就开始采用超滤法处理冷轧乳化液废水[1]。
而陶瓷膜因其具有耐酸耐碱性能强、机械强度高、孔径分布均匀、耐温性能好、使用寿命长等突出优点,已经引起了国内外的广泛注意,并在许多领域得到了应用[2]。
因此,在处理冷轧废水时首先考虑采用无机陶瓷超滤膜进行浓含油废水的处理。
工艺方法——膜分离技术处理油田含油污水工艺简介1、膜分离技术处理含油污水过程中存在的问题油田开采过程中返回地面的含油污水中污油的占比为每升1.2-100毫克,而溶解性固体总量在每升废水中的比例为1000-1500毫克,有机污染物含量为每升20-12250毫克。
面对上述的污染物,利用膜分离技术进行处理会存在着较大的难度,尤其对于有机物的污染,比如,当污油的含量处于每升200毫克时,有机污染物的含量会大于每升5000毫克以及总悬浮固体含量会超过每升4000毫克,污水处于该条件下,利用膜分离技术进行杂质的去除,很有可能对过滤膜的孔径造成堵塞,减小了过滤膜的使用年限。
过滤膜油田污水处理技术如果在实际应用中取得更大的较果,应该结合其它的污水处理工艺。
2、膜分离技术处理含油污水过程中的影响因素(1)分离膜所应用到的材料以及孔径的大小对油田返吐出来的含油污水进行处理时,为了使分离膜技术发挥出所起的作用,应该参照含油污水具备的化学特性来确定分离膜的材料。
含油污水原油成分如果以分散的油滴以及浮油为主要成分,那么过滤膜的孔径应该确定在10-100微米区间的微滤膜。
而当污水中的油是由处于稳定状态的乳化油以及溶解性质的油组成,应该选取具有亲油性质的超滤膜。
(2)操作温度以及压力差分离膜对污水处理效果会受到所处的温度条件影响,大多数情况下,30-50摄氏度是最佳的污水处理温度。
采用过滤膜对含油污水进行处理时,在膜的两侧应该施加一个处于临界状态的操作压力差,如果压力差不大于临界值,那么渗透量会跟随着压力差的逐渐加大而上升。
如果施加的压力差值小于临界值时,渗透量会由于压力差的变大而减小。
(3)料液浓度以及流动的情况分离膜对含油污水处理时如果料液浓度不大时,过滤膜的通量与施加的压力差成正比例关系。
而当料液的浓度大于特定的数值以后,可以渗透的数量与压力条件没有直接关系,只与过滤膜面的流动速率有关。
因为对料液的流动情况进行改变可以有利于提升膜分离污水物质的工作效率,所以,应该参照过滤膜分离系统中进料液的实际情况,来选取科学合理地物料流动状态,从而把过滤膜对含油污水的处理效率实现进一步的提高。
超滤-反渗透双膜系统浓水深度处理技术研究Research on the Deep Treatment for the Concentrated Water ofUltrafiltration-Reverse Osmosis Double embrane System杨柳青摘要:近几年来,国家对环保要求越来越高,对石化企业外排水的排放标准有了明确规定,要求外排水量进一步减小,甚至要做到接近零排放,提高水的回用率成为当今的研究热点。
越来越多的炼厂采用超滤-反渗透双膜法来处理炼厂含油废水进行回用,以减小外排水量。
但超滤-反渗透双膜法仅能产生大约40-50%的回用净水,剩余的50-60% 的浓水仍然需要进一步处理以达到外排标准。
本文以胜利油田石化总厂的超滤-反渗透双膜系统浓水为研究对象,利用膜蒸馏来进行处理,获得更多的回用净水,从而提高整个水处理系统的回用率。
同时还利用化学氧化的方法对超滤-反渗透水和膜蒸馏浓水进行深度处理降低其COD值达到外排标准1究背景及意义近几年来,国家对环境污染管理得越来越严格,对石化企业外排水的排放标准有了明确规定,并且规定标准越来越严格。
根据《中华人民共和国污水综合排放标准GB8978-1996》中的规定,第二类污染物最高允许排放浓度(1998年1月1日后建设的单位)为:石油化工工业(包括石油炼制)的化学需氧量一级排放标准为60 mg·L-1,二级排放标准为120 mg·L-1,三级排放标准为500 mg·L-1。
各地的标准有所不同,由山东省环境保护局和山东省质量技术监督局联合颁发的山东省强制性地方标准《山东省海河流域水污染物综合排放准》中规定:石油化工2007年7月1日起至2009年6月30日一级标准为60mg L-1,二级标为100 mg L-1。
由此,石化企业对炼油污水深度处理回用技术进行了广泛的研究并得到实际用废水深度处理和回用,既可以降低污染物的排放总量,减少对环境的危害,又可以提高水资源的重复利用率、节约大量的新鲜水、降低生产成本。
含油废水处理方法
存在多种含油废水处理方法,具体选用哪种方法需要根据废水的具体情况来决定。
以下是几种常见的含油废水处理方法:
1. 重力分离法:利用油水比重差异使废水中的油与水分离,常用的设备有沉淀池、油水分离器等。
2. 气浮法:通过向废水中通入气体,形成微小气泡,使油颗粒浮起并聚集在水面上,再通过刮泡装置将油层去除。
3. 仿生法:利用植物或微生物对油污进行生物降解,常用的方法是采用人工湿地或生物滤池。
4. 膜分离法:利用特制的膜进行分离,常见的膜包括微滤膜、超滤膜、纳滤膜等。
5. 活性炭吸附法:利用活性炭对废水中的油进行吸附,常用于去除废水中的有机污染物。
6. 化学处理法:通过添加化学药剂,使废水中的油变为易于分离的固体物质,然后用物理方法将其去除。
需要根据具体情况选择合适的处理方法,并结合不同的方法进行组合使用,以达到对含油废水进行高效处理的效果。
煤化工废水处理技术现状及展望摘要:煤化工是煤清洁高效利用的最佳途径,但在其发展的同时也带来了水污染的问题,能否有效处理煤化工废水关系到我国煤化工产业的健康发展。
本文介绍了煤化工废水的特点,分析了煤化工废水常用的处理技术,总结了当前煤化工废水处理中存在的问题,并对研究方向和研究重点进行了展望。
关键词:煤化工;废水处理;生化处理煤炭是我国的主要能源来源,在我国的整体能源结构中占有重要地位。
由于我国的煤炭资源60%以上都是褐煤和劣质煤,并且煤炭的利用效率不高,造成了严重的环境污染问题。
煤化工是以煤为原料,经过化学加工,使煤转化为气体、液体、固体燃料以及其他化学品的工业。
煤化工由于所涉及的产品众多,提升了煤炭的利用效率,是推动煤炭能源高效清洁利用的重要途径。
但由于煤化工高耗水的特点,使其产生大量的废水,且废水水质可生化性差,处理难度极大,造成严重的水污染问题。
因此,研究和开发科学高效的煤化工废水处理技术,最大限度的利用水资源,不仅能够促进我国煤化工产业的健康发展,减少环境污染,也是解决我国煤炭资源实现向原料和燃料并重转型升级瓶颈的重要途径之一。
1煤化工行业废水的水质特征根据煤化工行业工艺路线的不同,煤化工行业废水主要包括煤焦化废水、煤气化废水、煤液化废水等。
1.1 煤焦化废水煤焦化是指煤炭在隔绝空气和高温加热的条件下,受热分解生成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程。
在炼焦、煤气净化、焦油及粗苯加工精制等过程中容易产生含有酚、氨及大量有机物的工业废水,排放量大,成分复杂。
其中污染物含量最高的主要包括 3 类废水:煤干馏煤气冷却过程中产生的剩余氨水、煤气净化过程中产生的煤气终冷废水、粗苯分离水以及焦油、粗苯等精制过程中产生的污水。
煤焦化废水水质易受煤质和炼焦工艺影响,废水中有机物、大分子物质含量高,COD浓度高,可生化性差,属较难生化处理废水。
1.2 煤气化废水煤气化是以煤或煤焦为原料,在一定的温度和压力条件下,将煤或煤焦与氧气、水蒸气等气化剂反应转化为水煤气的过程。
探析油田污水处理技术摘要:介绍了石油化工行业高浓度碱渣污水的成分,阐述了现代高科技污水处理工艺方案和应用方法,为广大油田工作者提供了理论参考。
关键词:高浓度污水;处理技术;应用现状油田污水主要包括原油脱出水(又名油田采出水)、钻井污水及站内其它类型的含油污水。
油田污水的处理依据油田生产、环境等因素可以有多种方式。
由于油田污水种类多,地层差异及钻井工艺不同等原因,油田污水处理站不仅水质差异大,而且油田污水的水质变化大,废水水质复杂,含有石油破乳剂、盐、酚、硫等污染环境的物质,严重地污染了生态环境。
当油田需要注水时,油田污水经处理后回注地层,此时要对水中的悬浮物、油等多项指标进行严格控制,防止其对地层产生伤害。
为此,提出了更高的污水处理技术,对油田采出水处理具有一定的参考价值。
1油田污水处理技术现状油田的水处理工艺,其流程一般为“油—过滤”和“隔油—浮选(或旋流除油)—过滤”,即通常称为的“老三套”,其工艺主要是除去废水中的油和悬浮物。
在很长一段时间内,此工艺流程被广泛地应用于各油田的采出水处理中,而且效果良好,处理后的水质一般都能达到回注水的要求。
1.1技术分类(1)根据对油田污水处理程度和水质要求的不同,通常将污水处理技术分为一级处理、二级处理和三级处理。
一般来说一级处理属于预处理,二级处理能除去90%左右可降解有机物和90%~95%的固体悬浮物。
对于重金属毒物和生物等难以降解的有机物,例如高碳化合物以及在生化处理过程中出现的氮、磷,二级处理难以完全除去,则需进行三级处理。
各级处理技术主要包括重力分离、粗粒化、浮选法、过滤、膜分离以及生物法等十几种方法。
(2)技术分类有物理法、化学法、物理化学法、生物法。
物理处理法的重点是去除废水重点矿物质和大部分固体悬浮物、油类等,主要方法包括重力分离、离心分离、过滤、粗粒化、膜分离和蒸发等方法。
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。
水处理中超滤膜污染及其应对方式研究进展2.苏州科特环保股份有限公司江苏省苏州市215000摘要:超滤技术是一种以物理筛分以及微渗透为原理,利用膜两侧压差去除水中的杂质,从而实现大小物质分离的膜分离技术。
具有处理效果好、分离效率高、微生物安全性高、压力要求低、节能环保和易于自动化控制等众多优点。
本文对水处理中超滤膜污染及其应对方式研究进展进行探讨。
关键词:超滤膜;膜污染;污染原因1缓解膜污染主要方法1.1膜前预处理及组合工艺联用通过混凝、过滤和氧化等方法对进入超滤膜之前的待处理水进行预处理,将超滤技术与其他水处理技术联用可以有效降低水中污染物的含量或者改变污染物的形态,不仅能够提升出水水质,还能减轻膜污染,延长膜的使用寿命。
XU等分别采用混凝和芬顿2种预处理工艺,然后再用超滤工艺处理二次出水,同时与直接超滤进行了对比,发现直接超滤时膜污染最为严重,而2种预处理均能有效的缓解膜污染[1]。
SHEN等以聚合氯化铝-聚二甲基二烯丙基氯化铵为混凝剂在超滤前进行混凝预处理,发现可以形成大粒径、分形维数小的絮凝体,这些絮凝体会沉积在膜表面形成疏松的滤饼层,可以有效缓解天然有机物造成的膜污染[2]。
采用外循环连续过滤-超滤组合工艺对松花江水进行处理,结果表明组合工艺比直接超滤对CODMn 、UV254和氨氮的去除率都有不同程度的提高,且膜污染速率远低于直接超滤。
由此可见,膜前预处理及组合工艺的使用对膜污染的缓解有很大的帮助。
总的来说,膜前预处理及组合工艺的合理运用往往都能取得良好的效果,不但可以缓解膜污染,而且还可以得到更好的出水水质。
1.2膜清洗超滤膜在使用过一段时间后会受到不同程度的污染,导致水处理效果变差、出水效率降低,为了使膜得到充分的利用,需要对受污染的膜进行清洗,尽量使膜的性能得到恢复。
常用的清洗方法有物理清洗、化学清洗和生物清洗。
物理清洗的方法包括水力冲洗、空气冲刷等。
朱佳等探究了反冲洗对处理重金属废水的平板陶瓷膜和聚偏氟乙烯(PVDF)膜的影响,对膜污染有一定的缓解作用[3]。
超滤法处理含油废水现状及进展
摘要:文章介绍了超滤技术处理含油废水机理,详细介绍了超滤技术在油田含油废水、含乳化油废水、含有害物乳状液废水及无机膜处理含油废水的应用,并指出当前含油废水处理和超滤处理技术存在的问题及发展趋势。
关键词:含油废水;超滤;膜分离
present situation and development of oily waste water treatment by ultrafiltration
ma li-yan
(department of environmental and equipment engineering, fujian university of technology, fuzhou 350007,china)abstract: the paper introduced principle of ultrafiltration to treat oily waste water, and made a detailed introduction of the ultrafiltration applications in oil filed oily waste water、emulsified oily waste water、injurious milky waste water and inorganic membrane. also, the paper pointed out the problems and development tendency of oily waste water treatment and ultrafiltration technology.
key words: oily waste water; ultrafiltration; membrane separation
1 前言
1861年schmidt首先提出超滤的概念, 20世纪60年代以来,
超滤开始由一种实验规模的分离手段发展成为重要的工业单元操
作技术。
超滤对含油废水中油类物质的去除机理,可用聚合物超滤膜对油类物质的亲和能力来解释。
赵峰等[1]认为超滤膜的破乳与超滤膜的亲和性及含油废水的性质有关。
2 超滤法处理含油废水概况
2.1 超滤法处理油田含油废水
油田含油废水处理是石油生产中的重要环节。
油田含油废水量较大,约占油田总水量的三分之二左右,且成分复杂,含油量较高,超出各种出路要求的水质标准,故排放前必须进行除油处理。
刘忠洲[2]应用中空纤维超滤技术,在操作压力为0.1mpa,污水温度40℃时,膜的透水速度可达60~120l/(m2·h),可将含原油200~1000 mg/l的废水处理后达到环境排放标准。
李发永等[3][4]自制的中空管式超滤膜对胜利油田的含油污水进行处理,用超滤法处理含油污水能有效地去除石油类、机械杂质及细菌。
t.bilstad等[5]针对欧洲海洋石油废水标准要求石油类物质小于5mg/l,悬浮物ss小于10mg/l的严格要求,进行了超滤处理北海油田含油废水的小试。
结果表明,超滤出水的石油类物质可减小到2mg/l(去除率达90%),苯类芳香族化合物(btx)相应减少54%,重金属如cu和zn可减少95%。
2.2 含乳化油废水的处理
钢铁、机械等行业中产生大量的含油乳化液废水,其成分比较
复杂,其中油处于乳化状态,油滴直径在1μm以下,采用常规方法难以达到理想的处理效果。
上海宝山钢铁总厂冷轧厂采用内压管式超滤膜处理乳化油废水,运行多年效果很好。
楼福乐、陆晓峰等[6]采用板框式超滤装置对钢管厂冷却用乳化油废液进行处理试验,结果表明,渗透液中油分截留率大于99%,cod截留率大于90%。
陆晓千等[7]利用自制小型超滤设备对上海拖拉机内燃机公司
油嘴油泵厂的切削乳化液废水进行了试验,并将参数应用于生产设备的设计与运行,结果表明,切削乳化液废水经超滤法处理出水可用于回用。
2.3 含有害物乳状液的超滤浓缩
许多工业废水中含少量有害物质,排放时需加以去除。
最难去除的物质是小有机分子,即使其含量为1ppm,也同样是有害的。
同时,因其含量少而无回收效益。
虽然这些有害物质能够用蒸馏法去除,但费用昂贵。
研究表明,如果有害物质是疏水性小有机分子,就可通过萃取使有机分子从水相进入o/w乳状液的油相和表面活性剂微泡,并通过超滤对乳状液进行浓缩,通过加盐或降低ph值进行破乳。
2.4 无机膜在含油废水处理中的应用
无机膜是固体膜的一种,具有优良的耐酸、耐碱、耐有机溶剂、抗压、抗微生物、耐高温等特性,在环保工业中具有很大的应用潜
力。
用于含油废水处理的无机膜主要有氧化锆膜、氧化铝膜,不锈钢和复合陶瓷膜也有过研究报道。
谷玉洪等[8]采用从美国u.s.filter公司引进的陶瓷膜处理油田采出水取得较好效果。
处理后出水含油<3mg/l,悬浮物含量
<3mg/l,固体颗粒直径<1μm,可满足低渗透油田的注水水质要求。
3 存在的问题及发展动向
3.1 存在问题
国内目前已有的常规处理方法,如隔油法、粗粒化法、浮选法、离心分离法等具有一定的除油效果,但都存在着明显的缺点,不易在工业上推广应用。
隔油池只能去除大颗粒油滴,而不能去除水中乳化油和溶解油;气浮法要加破乳剂而使费用升高,且油品不易回收;活性炭吸附法处理成本高,活性炭再生困难;分相法网布极易堵塞;生物法用于处理含油污水中油等有机物是公认较好的方法,不会造成二次污染。
但目前研究工作大多以分离筛选出能够用于处理含油废水的单一菌株为目标,单一菌种在处理含有多种组分有机物的含油废水时则受到限制[9]。
另外。
技术方面还存在一些不足,如目前含油废水处理所用旋流器多为静态旋流器,普遍存在压降高、小颗粒悬浮物及油的去除效率低的缺陷。
3.2 含油废水处理技术发展趋势
随着人们环境保护意识逐渐增强,及国家对环境污染治理力度的加大,含油废水处理技术研究愈来愈受到国内外研究工作者重视。
今后,含油废水处理技术的发展趋势主要集中在以下几个方面
[10]:
(1)改进现有技术及工艺的不足,开发新型高效的处理方法及系统设备,利用几种方法联合分级使用,以尽量避免各方法的局限性,发挥各处理单元的优势。
(2)在含油废水性质、无机盐、氯离子、可生化性等特性研究的基础上开展规模性实验,明确各组分间相互影响及作用,加强除油机理的研究,为提高含油废水处理效率及降低处理成本提供理论基础。
如对新型水处理剂和复合型微生物絮凝剂的开发研制。
(3)重视清洁生产,从源头减少污染,减轻末端处理压力。
(4)随着水资源短缺和污染的加剧,含油废水处理后的回用是当前迫切需要探索、研究的课题。
3.3 超滤膜分离领域急待解决的问题
虽然膜分离技术具有操作方便、节能、无相变、易实现规模化等优点,但膜的性能、通量等尚存在一定的局限性。
纵观目前超滤膜分离技术的应用现状及存在问题,可以看出今后其主要发展趋势为:
(1)开发研制新型、高性能膜材料,开发不污染、易清洗、寿命长的膜。
(2)适用于高温、高ph值和抗溶剂、抗氧化的膜。
目前的有机膜对温度和ph值很敏感,抗溶剂和抗氧化能力差,所以不能处理某些重要的工业流体,而陶瓷膜和其他无机膜则在这方面有可能实现突破。
(3)进一步完善膜制造工艺,研制开发新型膜组件构型,提高膜过程分离能力。
(4)深入研究膜污染机理,建立适当的膜污染模型,以期为控制膜污染提供理论基础。
4 结语
在当前能源紧缺日益严峻、污水排放标准愈加严格的形势下,膜分离技术的应用越来越多的受到专家学者的广泛关注。
随着膜生产技术的发展提高,超滤技术在含油废水处理领域将得到更广泛的应用。
参考文献
[1] 赵峰,余志荣,路晓千,陈绍伟.乳化油废水超滤工艺处理技术进展.净水技术,1999,17(4):33-35.
[2] 刘忠洲,续曙光,李锁定. 微滤、超滤过程中的膜污染与清洗. 水处理技术,1997,23(4):187-193.
[3] 李发永,李阳初,孙亮等. 含油废水的超滤法处理. 水处理技术,1995,21(3):145-148.
[4] 徐英,李发永,李阳初等. 用聚砜和磺化聚砜超滤膜处理含油污水的研究. 石油大学学报(自然科学版),1997,21(2):67-70.
[5] t. bilstad, e. espedal.membrane separation of produced water.wat. sci. tech.,1996,34(9):239-246.
[6] 楼福乐,,路晓峰,陈仕意,沈卫东.超滤法处理含乳化油废液.环境科学,1998,19(4):65-68.
[7] 路晓千,余志荣,路斌. 超滤法处理切削乳化液废水的研究与应用. 工业水处理,1999,19(5):28-29.
[8] 谷玉洪,薛家慧,刘凯文陶瓷微滤膜处理油田采出水试验油气田地面工程 2001,20(1):18-19.
[9] 金樑,谢思琴,顾宗濂,周德智.石油降解菌的分离、鉴定及其降解能力的研究.应用与环境生物学报,1999,5(10):127-129.
[10] 谢磊,胡勇有,仲海涛.含油废水处理技术进展.工业水处理,2003,23(7):4-7.
作者简介:马立艳(1977-),女,籍贯河北衡水,福建工程学院环境与设备工程系,讲师,研究方向:水污染控制工程。
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