污水处理论文集
1改性聚四氟乙烯膜在油田含油污水处理中的动电现象林石油学报(石油加工版)2007年6月。
2高浓度含氟含油污水的处理徐波内蒙古科技经济2007/21
3玻璃钢储罐应用于含油污水处理站戴松洲油气田地面工程2007/11
4含油污水处理自动化技术王向阳油气田地面工程2007/11
叶轮气浮机在镇民工业水处理含油污水处理中的应用2007/09
6洪秀油气田地面工程含油污水处理回收池设计2007/07
7国内油田含油污水处理现状及展望陈斌科技信息(科研教学)2007/17
8含油污水处理技术李波辽宁化工2007/01
9克拉玛依油田高含硫含油废水处理技术实验研究李凡秀石油天然气学报(江汉石油学院学报)2006/06
10化学添加剂对含油污水处理效果的研究郭春雨石油规划设计2006/05
11塔中联合站含油污水处理王勤平油气田地面工程2006/07
12气浮-旋流耦合技术处理含油污水的研究白雉山环境污染控制技术与设备2006/08
13连铸机含油污水处理新工艺及其应用葛平工业水处理2006/06
14含油污水处理项目改造分析；百胜路铁路劳动安全卫生与环境保护2006/03
15油轮压载含油污水处理技术分析王兰菊石化环保2006/01
膜技术在16油田含油污水处理中的研究与应用陈岚精细石油化工进展2006/02
17连铸含油废水处理新工艺研究潘关颖工业水处理2006/03
18膜分离技术在油田含油污水处理中的应用研究进展林工业水处理2006/01
19电浮选含油污水处理工艺的工业试验研究张环境污染控制技术与设备2005/11
20某机务段含油污水处理站改造工程技术措施朱地下工程与隧道2005/04
含油污水处理技术
摘要:介绍了常见含油废水处理技术的原理、特点和除油设备，总结了含油废水的处理方法。
关键词:含油废水；技术；污水处理方法
含油污水产生量大，涉及面广，如石油开采、炼油、石油化工、石油储运、油轮事故、船舶运输、车辆清洗、机械制造、食品加工等过程都会产生含油污水。石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。现在油水分离技术很多，有重力分离、气浮、粗粒化、过滤、吸附、超声波等，新的除油技术还在开发中。本文介绍了除油器的原理和方法。
1重力分离法
重力分离法是一种典型的一级处理方法，利用油水的密度差和油水的不相容性，在静止或流动状态下分离油滴、悬浮物和水。分散在水中的油滴在浮力的作用下慢慢上浮分层，油滴的上浮速度取决于油滴的大小、油水的密度差、流体的流动状态和粘度。它们之间的关系可以用斯托克斯和牛顿定律来描述。
1.1横流除油器[1]
错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，由含油污水的聚集区和分离区两部分组成。含油污水先通过十字板聚结器，使分散的小油滴聚结成大油滴，小固体物质絮凝成大颗粒，然后聚结的油滴和固体物质通过具有独特通道的横向流分离板区与水分离。油水和固体物质分离时，气体(天然气)也可以分离。
1.2波纹板聚结油水分离器[2]
波纹板除油的原理主要是利用油和水的密度差，使油珠浮在板的波峰上，使油珠分离。关键是借助哈森浅池沉淀原理，制作变间距、变水流流线的波纹板。改变了水的横截面，水在扩散和收缩状态下交替流动，产生脉动(正弦)水流，增加了油珠之间的碰撞几率，使小油珠变大，加快了油珠和水的漂浮速度。
1.3聚集油水分离器[3]
奥地利Ferrer公司在世界上率先开发出CPS一体化波纹板重力加速聚集油水分离器。瓦楞纸板是Ferret公司的专利产品。它以聚丙烯为基础，含有许多添加剂，这使得它亲油但不粘，抗老化。波纹板一片一片叠放，间距一般为6 mm(当水中悬浮物含量较高时，可采用12 mm的间距)。
1.4高效升降式游离水分离器[4]
将卧式和立式自由水分离器结合起来，采用立面设计，克服了立式容器油水界面覆盖面积小、卧式容器油水界面与出水口距离短、分离时间不足的缺点。进液口位于管状容器的上游端，水中的油珠可以聚结并爬上顶部出油口，而水则沉到底部出水口排出。设备的仰角小于12，长度为18。直径为1 372毫米和914毫米。
过滤过滤法是将废水通过有孔的装置或通过由一定颗粒介质组成的过滤层，利用其拦截、筛分和惯性碰撞的作用，去除废水中的悬浮物和油类等有害物质。常用的过滤方法有三种:分层过滤、膜过滤和纤维介质过滤。膜过滤法又称膜分离法[5]，利用微孔膜截留油珠和表面活性剂，主要用于去除乳化油和部分溶解油。滤膜包括超滤膜、反渗透膜和混合滤膜。膜材料包括有机膜和无机膜。常见的有机膜有醋酸纤维素膜、聚砜膜和聚丙烯膜，常见的无机膜有陶瓷膜、氧化铝、氧化钴和氧化钛。乳化油处于稳定状态，用物理或化学方法很难分离。随着膜技术的迅速发展，膜法处理乳化油废水已逐渐被工业接受和应用。
3离心分离法
离心分离法是使装有含油废水的容器高速旋转，形成离心力场。由于固体颗粒和油珠的密度与废水不同，离心力也不同，从而去除废水中的固体颗粒和油珠。常用的设备是水力旋风分离器。旋风分离器在液固分离中的应用始于19的20世纪40年代，现在已经比较成熟，但用于油水分离。
该领域的研究要晚得多。虽然液固分离和液液分离的基本原理相同，但两种装置的几何结构却大相径庭。脱油旋风分离器起源于英国。从20世纪开始
从20世纪60年代末开始，英国南安普顿大学MartinThe w教授领导的多相流与机械分离实验室开始研究水中除油旋流分离器，发明了双锥双入口。
液-液旋风分离器。在试验过程中取得了满意的结果。随后，Young GAB等人设计了与双锥旋流器分离性能相同的单旋流器，但处理量高出1倍。
锥形旋风分离器。经过几何优化设计后，康菲公司推出了K型旋风分离器，对直径小于10μm的油滴的分离性能改善更为明显。由于旋风分离器
旋流除油技术具有许多独特的优点，在发达国家，特别是在海洋石油开采平台上，已成为处理含油废水不可替代的标准设备。
4浮选法
气浮又称气浮，是国内外正在深入研究和推广的水处理技术。这种方法是在水中通入空气或其他气体，产生细小的气泡，使水中一些细小的悬浮油珠和固体颗粒附着在气泡上，随气泡漂浮到水面，形成浮渣(油性泡沫层)，然后用合适的撇油器撇去油污。该方法主要用于处理经隔油池处理后残留在水中的分散油、乳化油和粒径为10 ~ 60μ m的细小悬浮物，出水含油量可降至20 ~ 30mg/L..根据产生气泡方式的不同，气浮可分为加压气浮、充气气浮和电解气浮，其中加压溶气气浮应用最为广泛。
5生物氧化法
生物氧化是一种通过微生物的生化作用来净化废水的方法。石油是一种烃类有机物，可被微生物代谢等生命活动分解为二氧化碳和水。含油废水中有机物大多溶解乳化，BOD5高，有利于生物氧化。对于油浓度在30 ~ 50 mg/L以下的废水和其他可生物降解的有害物质，常采用生化处理，主要用于去除废水中的溶解油。含油废水常用的生化处理方法有活性污泥法、生物过滤法和生物转盘法。活性污泥法处理效果好，主要用于处理要求高、水质稳定的废水。与活性污泥法相比，生物膜法附着在填料载体表面，使繁殖速度慢的微生物也能存在，从而形成稳定的生态系统。然而，由于难以控制附着在载体表面的微生物的数量，操作的灵活性差，并且容积负荷有限。
6化学方法
化学法又称化学法，是一种加入化学药品，通过化学作用将废水中的污染物转化为无害物质，使废水得到净化的方法。常用的化学方法包括中和、沉淀、混凝、氧化还原等。混凝主要用于含油废水。混凝法是在含油废水中加入一定比例的絮凝剂，在水中水解后，带正电荷的胶束和带负电荷的乳化油被电中和，油颗粒聚集，粒径变大。同时生成絮体吸附细小油滴，再通过沉降或气浮实现油水分离。常见的絮凝剂有聚合氯化铝(PAC)、氯化铁、硫酸铝、硫酸亚铁等无机絮凝剂和丙烯酰胺、聚丙烯酰胺(PAM)等有机高分子絮凝剂。不同絮凝剂的用量和pH值不同。这种方法适用于乳化油滴和其他不能用重力沉降法分离的细小悬浮物。
7吸附法
吸附法是利用亲脂性材料吸附废水中的溶解油和其他溶解有机物。最常用的吸油材料是活性炭，可以吸附废水中的分散油、乳化油和溶解油。由于活性炭的吸附容量有限(一般为30-80 mg/g油)，成本高，再生困难，一般只作为含油废水多级处理的最后一级，出水油浓度可降至0。1-0.2毫克/升..1976湖南长岭炼油厂废水处理采用活性炭吸附深度处理。国内外在开发新型吸附剂方面也取得了一些有益的成果。研究发现，鳞片石墨可以吸附海上油轮溢油释放的重油，并容易与水分离。吸附树脂是近年来发展起来的一种新型有机吸附材料，具有良好的吸附性能和易再生性，有逐步取代活性炭的趋势。越来越多的业内人士在研究高效吸油树脂的合成和应用[6]。研究表明，聚丙烯吸油材料可用于吸附、分离和回收石油工业废水中的油类物质，并可根据废水的初始条件、最终要求、水流等因素选择合适的净化方法。此外，粉煤灰、改性膨润土、磺化煤、碎焦、有机纤维、吸油毡、陶粒、石英砂、锯末、秸秆等也可作为吸油材料。吸油材料被油饱和后，可根据具体情况回收利用或直接用作燃料。
8粗粒化法
粗粒法是利用油和水相对于团聚物亲和力的巨大差异。油颗粒被材料捕获并保留在材料的表面和孔隙中形成油膜。当油膜增加到一定厚度时，在水力和浮力的作用下，油膜脱落并聚结成较大的油颗粒。根据斯托克斯公式，油颗粒在水中的漂浮速度与油颗粒直径的平方成正比。聚结后，颗粒可以很容易地被较大的油滴从水中分离出来。粗粒化后，废水的含油量和污油性质没有发生变化，但通过重力分离更容易除油。
8.1新型高效脱脂剂[7]
旋流除油、粗粒除油和斜板除油技术是目前公认的高效除油技术。高效除油器是集上述高效除油技术于一体的高效一体化除油器。
其整体结构设计为卧式，由旋风(涡流段)粗粒化段和斜板脱脂段组成。既能提高除油效率，又方便操作，减少占地。根据江汉油田采出水的特点
采用两级粗粒化和两级斜板脱脂。当进口ρ(油)小于≤1 000 mg/ L时，出口满足后续处理设备(过滤器)ρ(油)小于30 mg/L的进口要求
8.2 EPS油水分离技术[8]
EPS油水分离器是一种高效先进的油水分离装置。它结合了先进的板式脱脂和粗粒聚结技术，集污水预处理、油水分离、二次沉淀和油回收于一体。它具有安装运行成本低、油水分离效果好、操作维护方便等特点。是立式除油罐和斜板除油装置(如美国石油学会的除油装置(API)、波纹板斜板除油装置(CPI)、平行斜板除油装置(PPI)等)的更新换代产品。EPS油水分离器已在韩国、美国、波兰、印度、泰国、中国等国家得到应用，污水处理效果普遍较好。
9 .声波、微波和超声波脱水技术
声波可以加速水滴的聚结，提高原油脱水效率；超声波可以降低能耗和破乳剂用量；微波不仅可以降低乳状液的稳定性，还可以加热乳状液，进一步促进水滴的聚结，在解决我国东部老油田三次采油带来的性质复杂的原油深度脱水问题方面具有良好的应用前景。
微波是指频率为300 MHz~300 GHz的电磁波[9]。微波水处理技术是利用微波场的强催化性、穿透性、选择性供能和杀灭微生物的功能对水进行处理的新技术。
超声波是一种高频机械波，其频率一般在2× 104 ~ 5× 108 Hz之间，具有能量集中、穿透力强的特点。超声波能在水中产生混凝效应、空化效应或空化效应[10]。当超声波穿过含有污水的溶液时，微小的油滴会随水振动。但由于不同大小的颗粒相对振动速度不同，油滴会相互碰撞粘结，使油滴体积增大。随后，由于粒子变大了，无法随声波振动，只能不规则运动。最后水中的小油滴凝结漂浮，油水分离效果好。超声波处理乳化油废水时，需要先通过实验确定最佳声波频率，否则可能存在超声波破碎效应，影响处理效果。目前，国内外学者已利用超声波技术降解水中的数十种污染物，但研究对象多为单组分模拟系统，实际污水中往往含有多种污染物，超声波技术在实际污水处理中的适用性有待进一步研究。此外，目前利用超声波技术降解水中污染物的研究大多属于实验室阶段，由于对声化学反应过程的降解机理、反应动力学、反应器设计和放大等方面的研究不足，目前难以实现工程化。
10超声波/电化学联合技术〔9〕
利用超声波的空化效应，电极在电化学反应中不会形成覆盖层，从而避免了电极活性的降低；超声空化效应也有利于协同电催化过程产生·OH，加速污水中污染物的分解。超声波还可以充分分散水溶液中的有机物，从而大大提高反应器的处理能力。米泽拉等人发现，没有超声波时，苯酚的分解率只有50%，使用25 kHz、104 W/ m2的超声波时，苯酚的分解率会提高到80%。刘晶和其他人使用超声波和电化学的结合技术。
印染废水的处理表明，在超声波和电场的协同作用下，废水的脱色率远高于单独使用超声波时的脱色率。