1、精選優質文檔-傾情為你奉上目錄水體油污染治理1.水體油污染來源水體油污染主要來自工業、農業、運輸業及生活污水排放和油泄漏，逸人大氣中的石油烴的沉降及海底自然溢油等。其中以工業含油廢水量最大，成分也很復雜。工業含油污水種類頗多，主要包括煉油廠污水，石油勘探開發采油廢水，油漆廠廢水，冶金、鋼鐵廠、冷軋廠廢水，石化廠廢水，拆船廠廢水，內燃機機車機務段廢水，油港原油壓艙水，機電和機械加工廠廢水等。2.水體中油污染的危害2.1石油對生物的毒性及危害 石油對生物的毒性可分為兩類，一類是大量石油造成的急性中毒；另一類是長期低濃度石油的毒性效應。 2.2石油對人體健康的影響暴露在環境中的石油，其低沸點組分很快

2、揮發進入大氣，污染空氣。人類直接攝取各種石油蒸餾物可發生各種中毒癥狀，受到影響的器官有:肺、胃腸、腎、中樞神經系統和造血系統。(其中苯、苯并芘以及其它個別的多環芳烴都具有一定的致癌作用)2.3惡化水體，危害水產資源 陸地含油污水侵入無污染水域或地下，影響飲用水資源和地下水資源，并危害水產資源。油在水體中可以浮油、溶解油、乳化油等形式存在。浮油漂浮于水面，易擴散形成油膜，當油膜的厚度大于1m時，可隔絕空氣與水體間的氣體交換，導致水體溶解氧下降，惡化水質。溶解油和乳化油則直接污染水體。 2.4污染大氣 含油廢水中含有揮發性有機物，且因以浮油形式存在的油形成的油膜表面積大，在各種自然因素作用下，一部

3、分組分和分解產物可揮發進人大氣，污染和毒化上空和周圍的大氣環境。同時，因擴散和風力的作用，可使污染范圍擴大。 2.5影響農作物生長 油類物質可吸附在農作物的根莖部，因此用含油廢水灌溉農田，不僅會使土壤油質化，而且影響農作物對養分的吸收，造成農作物減產或死亡。同時，油類中一些有毒有害物質也可被農作物吸收，殘留或富集在植物體內，危害人體健康。由于石油組分能迅速滲入陸源植物的組織中，因此陸源植物(包括鹽堿灘植被)要比海藻更易受到油污染。2.6影響自然景觀油類可以相互聚成油濕團塊，或粘附在水體中固體懸浮物上，形成油疙瘩，聚集在沿岸、碼頭、風景區，形成大片黑褐色的固體塊，破壞自然景觀。 綜上所述，水體油

4、污染物對水圈、生物圈、大氣圈造成污染和破壞，危害人體健康和生存環境，水體油污染治理是當今急需解決的問題，對人類生存和社會持續發展有著重要意義。3.油類在水體中的存在狀態與處理方法的關系含油廢水來源不同，水體中油污染物的成分和存在狀態也不同。油在水體中存在形式大致分為4種： (1)懸浮油 進人水體的油分通常大部分以浮油形式存在，油珠顆粒較大，一般大于15m，以連續相的油膜漂浮于水面而能被撇除，主要采用隔油池去除。此外，還可以采用分離法、吸附法、分散或凝聚法等去除。在煉油廠廢水中浮油含量約占含油量的60%80%，浮油粒徑較大，易于用隔油池去除。 (2)分散油 粒徑大于1m的微小油珠懸浮分散于水相中

5、，不穩定，可聚集成較大的油珠轉化為懸浮油，也可能在自然和機械作用下轉化為乳化油，可采用粗粒化方法去除。 (3)乳化油 由于表面活性劑的存在，油在水中呈乳狀液，易形成O/W型乳化微粒，粒徑小于1m，表面常常覆蓋一層帶負電荷的雙電層，體系較穩定，不易上浮于水面，較難處理。面臨的問題主要是破乳及COD的降解，一般采用浮選、混凝、過濾等處理方法。 (4)溶解油 油在水中溶解度甚小，一小部分油以分子狀態或化學方式分散于水體中形成油水均相體系，非常穩定，一般低于515mg/l，均難以自然分離，可采用吸附、化學氧化及生化方法去除。4.水體油污染治理方法分類油污染治理方法可分以下4類：4.1按油類污染物產生與

6、排放過程分類按油類污染物產生與排放過程可分為末端治理技術、回收利用技術和污染源控制技術。4.2按對水體中油類污染物實施的作用分類按對水體中油類污染物實施的作用不同分為分離法、轉化法和稀釋法。(1)分離法 通過各種外力作用，包括機械力、電力、磁力和物理化學作用，把油類從水體中分離出來回收利用；(2)轉化法 通過化學、光化學、電化學、輻射、超聲波和生物作用使水體中油類污染物分解轉化為無害物質；(3)稀釋分散法 包括船舶含油廢水，在航行中控制排放、消油分散劑使水面油膜轉變為水包油型乳狀液，分散到水體中。 4.3按處理原理分類按處理原理，分為物理法、化學法、物理化學法和生物法。物理法分為重力分離法、粗

7、粒化法、過濾法、膜分離法，具體方法有隔油池、除油罐、過濾罐、粗粒化罐、油水分離器、氣體浮選器等；化學法分為化學破乳，化學氧化法(空氣氧化法、臭氧氧化法、氯氧化法、雙氧水氧化法、Fenton試劑氧化法、KMnO4氧化法、K2FeO4氧化法等)，光化學氧化法；物理化學法有氣浮浮選法、吸附法、磁吸附分離法、電化學法；生物化學法有好氧活性污泥法、接觸氧化法、厭氧法、氧化塘法等。4.4按處理程度分類按處理程度分為一級處理、二級處理和三級(深度)處理。 5.常用除油工藝簡介我國含油工業廢水處理通常采用“老三套”處理工藝，即隔油池混凝氣浮好氧生物處理工藝。而我公司亦采用此工藝，現就隔油、氣浮及粗粒化除油加以

8、闡述。5.1隔油5.1.1原理隔油池是利用油水比重差使其自然上浮分離、去除含油廢水中浮油的處理構筑物。5.1.2構造廢水從池的一端流入池內，從另一端流出。在流經隔油池的過程中，由于流速降低，密度小于1.0而粒徑較大的油類雜質得以上浮到水面上，密度大于1.0的雜質則沉于池底。在出水一側的水面上設集油管。5.1.3各種類型隔油池簡述隔油池一般分為平流式、斜板式和平流與斜板組合式三種。5.1.3.1平流式隔油池（亦稱API隔油池） 其結構如下圖所示：隔油池采用固定式集油管收油裝置，固定式集油管設在隔油池出水口附近，一般由直徑為300mm的鋼管制成，由蝸輪蝸桿作為傳動系統，既可順時針轉動也可以逆時針轉

9、動，但轉動范圍要注意不超過400集油管收油開口弧長為集油管橫斷面600所對應的弧長，平時切口向上，當浮油達到一定厚度時，集油管繞軸線轉動，使切口浸入水面浮油層之下，然后浮油溢入集油管并沿集油管流到集油池。其構造如圖所示：API隔油池操作要點：當采用連續隔油方式時，應根據隔油池運行情況加以確定集油管切口浸入液面的深度（根據隔油池油層厚度及調試期間運行情況加以確定），確保刮油刮泥機刮除的污油含水率較低；當采用間歇隔油方式時，應根據油層厚度，轉動集油管并控制好集油管的開度，開動刮油刮泥機，池面見水后停止刮油，刮油時應盡量少集入水（可根據隔油池油層情況或排油中污油的含水率加以判斷）。冬季如果污油溫度過

10、低，排油不暢，可打開集油管旁蒸汽盤加溫以助排油。隔油池停運時，要先將池內浮油、油泥徹底集凈后再行放空。集油管道則要沖洗干凈，有必要時還要用蒸汽吹掃排油管道。集油時注意油管的開度，盡量少帶水；5.1.3.2平行板隔油池（亦稱PPI隔油池）平行板隔油池是在隔油中按450傾斜設置許多平行板，含油污水通過時由于油粒上浮碰到平行板，細小的油粒就在板下凝聚成比較大的油膜。由于在池內設置了數層平行板，所以油粒的上升距離與平流式隔油池相比非常短，這種形式的隔油池與斜板沉淀池原理有點相似，可以得到較高的隔油效率。如下圖示：5.1.3.3波紋板式隔油池（亦稱CPI隔油池）波紋板式隔油池是在隔油中按450傾斜安裝許

11、多塑料（或玻璃鋼）波紋板，污水在波紋板中通過使污水中的油和泥渣進行分離。其結構如下圖所示：5.1.3.4傾斜板式隔油池（亦稱TPI隔油池）傾斜板式隔油池亦是在隔油中以450傾斜安裝許多塑料（或玻璃鋼）波紋板，但其板體及池的結構上都作了一些的改進，其除油效率較波紋板式隔油池高。5.1.4各種類型隔油池的比較 各種類型隔油池的比較表I池型優點缺點適用條件平流式隔油效果較好耐沖擊負荷施工簡單布水不均勻采用刮油刮泥機操作較復雜不能連續排泥操作工作量大適用于各種規模的污水處理廠斜板式隔油效果好水力負荷高占地面積小斜板易堵，增加了表面沖洗設備不宜作為初次隔油設施適用于各種中、小型污水處理廠組合式隔油效果好

12、水力負荷高耐沖擊負荷池子深度不同，施工較復雜操作較復雜適用于對水質要求較高的污水處理廠5.2氣 浮(Flotation)5.2.1工作原理氣浮法亦稱浮選法，其工作原理是設法在水中通入或產生大量微細氣泡，形成水、氣及被去除的物質三相非均一體系，在界面張力、氣泡上浮力和靜水壓力差的作用下，使氣泡和被去除物質的結合體上浮至水面而成為浮渣，把浮渣撇除后，即達到從液相中分離固體或液休顆粒的目的。氣浮法適用于去除水中相對密度接近1的物質。污水中懸浮顆粒的表面特性，與氣浮效率密切相關。親氣顆粒易與氣泡吸附而氣浮效率較高;親水顆粒難與氣泡粘附而氣浮效率較低。向污水中投加適當的藥劑，可改變懸浮顆粒的表面特性，從

13、而可提高氣浮效率。利用高度分散的微小氣泡作為載體粘附污水中的懸浮污染物，使其浮力大于重力和阻力，從而使污染物上浮至水面，形成浮渣，然后用刮渣設備將其刮除，實現固液或液液分離這便是氣浮，如下圖所示：5.2.2氣浮分類與工藝原理一般而言是根據氣泡產生的方式將氣浮方法加以分類，詳細的分類及工藝原理見下表：5.2.3各氣浮法工藝簡述5.2.3.1電解氣浮法直流電的電解作用下，正極產生氫氣，負極產生氧氣，微氣泡。氣泡小于溶氣法和散氣法。具有多種作用：除BOD、氧化、脫色等，去除污染物范圍廣，污泥量少，占地少。但電耗大。有豎流式和平流式裝置,各裝置簡圖如下：5.2.3.2散氣氣浮法散氣氣浮法分擴散板曝氣氣

14、浮和葉輪氣浮法兩種。擴散板曝氣氣浮：壓縮空氣通過擴散裝置以微小氣泡形式進入水中。簡單易行，但容易堵塞，氣浮效果不高。如圖示：葉輪氣浮法：適用于處理水量不大,污染物濃度高的廢水。如圖所示：5.2.3.3溶氣氣浮法根據氣泡析出時所處的壓力不同，分為：真空溶氣氣浮和加壓溶氣氣浮。（一）真空溶氣氣浮 廢氣在常壓下被曝氣，使其充分溶氣，然后在真空條件下，使廢水中溶氣析出，形成細微氣泡，粘附顆粒雜質上浮于水面形成泡沫浮渣而除去。此法優點是：氣泡形成、氣泡粘附于微粒以及絮凝體的上浮都處于穩定環境，絮體很少被破壞。氣浮過程能耗小。其缺點是：容氣量小，不適于處理含懸浮物濃度高的廢水；氣浮在負壓下運行，刮渣機等設

15、備都要在密封氣浮池內，所以氣浮池的結構復雜，維護運行困難，故此法應用較少。（二）加壓溶氣氣浮（1）工作原理 在加壓條件下，使空氣溶于水，形成空氣過飽和狀態。然后減至常壓，使空氣析出，以微小氣泡釋放于水中，實現氣浮，此法形成氣泡小，約20100m，處理效果好，應用廣泛。（2）加壓溶氣氣浮工藝流程加壓溶氣氣浮可分為：全溶氣流程、部分溶氣流程、回流加壓溶氣流程。各工藝流程圖如下：（3）溶氣氣浮工藝的主要設備溶氣氣浮工藝的主要設備由壓力溶氣系統、空氣釋放系統、氣浮池組成。壓力溶氣系統：包括加壓水泵、壓力溶氣罐、空氣供給設備及其他附屬設備，其典型設備見下圖：空氣釋放系統：溶氣水的減壓釋放設備：要求微氣泡

16、的直徑20100um 減壓閥（截止閥） 專用釋放器氣浮池：氣浮池的形式較多，有如下幾種：（4）溶氣氣浮操作要點：工藝參數的控制a.溶氣罐的液位溶氣罐內的液位一般控制在1/43/4內，過高或過低都會影響溶氣效果，及時調整溶氣系統氣液兩相的壓力平衡很重要。可通過自動排氣閥來凋整其液位，亦可通過安裝浮球液位傳感器探測溶氣罐內液位的升降，據此調節進氣管電磁閥的開或關，從而實現液位控制。 b.溶氣罐的壓力溶氣罐內的壓力一般控制在0.350.5MPa，壓力過大經由溶氣釋放器形成的氣泡過大，可能造成池內翻騰現象，出水水質惡劣；壓力過小則形成的氣泡量少，達不到良好的除油效果。 c.回流比的控制部分回流加壓溶氣

17、氣浮應控制其回流比于25%50%，具體參數可據實際運行情況進一步確定。運行管理. 巡檢檢查溶氣罐、回流泵、加藥泵、刮渣機、攪拌機是否處于良好狀態，且工藝控制點是否于工藝控制指標內，并依具體情況做相應調整。如：巡檢時發現氣浮池內出現翻騰現象，應打開釋放器旁旁通閥放掉多余空氣，并檢查溶氣罐內液位及其壓力并做相應調整。. 刮渣刮渣系統一般為間歇運作，為此需在調試期間視浮渣量的多少調整好池面的液位以利于浮渣的刮除，避免過大的攪動而使浮渣下沉影響出水水質，此外也應根據浮渣量的情況對時間繼電器加以設定，從而控制刮渣機的運行。. 加藥量的調整氣浮系統所投加的藥劑為PAC與PAM，其投加量應根據污水含油量、S

18、S等情況加以調整（具體可根據氣浮池面浮渣以及混凝池池內礬花情況并結合出水情況作相應調整）。5.2.3.4.渦凹氣浮(CAF)渦凹氣浮(CAF)系統是美國麥王環保能源集團的專利產品，也是美國麥王商務部和環保局的出口推薦技術。CAF是專門為去除工業和城市污水中的油脂、膠狀物及固體懸浮物而設計的系統。整個氣浮系統共由五部分組成，如圖所示：經過預處理后的污水，流入裝有渦凹曝氣機的小型充氣段，污水在上升的過程中通過充氣段與曝氣機產生的微氣泡充分混合，曝氣機將水面上的空氣通過抽風管道轉移到水下。曝氣機的工作原理是利用空氣輸送管底部散氣葉輪的高速轉動在水中形成一個真空區，液面上的空氣通過曝氣機輸入水中，填補

19、真空，微氣泡隨之產生并螺旋型地上升到水面，空氣中的氧氣也隨之溶入水中。 由于氣水混合物和液體之間密度的不平衡，產生了一個垂直向上的浮力，將SS帶到水面。上浮過程中，微氣泡會附著到SS上，到達水面后SS便依靠這些氣泡支撐和維持在水面。浮在水面上的SS間斷地被鏈條刮泥機清除。刮泥機沿著整個液面運動，并將SS從氣浮槽的進口端推到出口端的污泥排放管道中。污泥排放管道里有水平的螺旋推進器，將所收集的污泥送入集泥池中。凈化后的污水流入溢流槽再自流至生化處理部分。開放的回流管道從曝氣段沿著氣浮槽的底部伸展。在產生微氣泡的同時，渦凹曝氣機會在有回流管的池底形成一個負壓區，這種負壓作用會使廢水從池底回流至曝氣區

20、，然后又返回氣浮段。這個過程確保了40%左右的污水回流及沒有進水的情況下氣浮段仍可進行工作。CAF運行效果如下圖所示：CAF系統操作要點： CAF系統的啟動CAF系統可清水啟動亦或由污水啟動，污水啟動時程序如下：啟動進水提升泵，同時開啟加藥計量泵，廢水經絮凝池流入氣浮裝置，整個氣浮池池體充滿1/2以上時（必需淹沒氣浮曝氣機曝氣葉輪且要有一定距離），啟動曝氣機，檢查其葉輪是否順時針方向轉動，聽其響聲是否正常。待氣浮池內液位溢過溢流堰時啟動刮渣、排渣系統。刮渣系統的調整 a.刮渣橡膠板的調整：每片刮渣橡膠板都是通過一排螺栓固定在不銹鋼支撐板上的，橡膠板在每個螺栓固定處開有移動槽，松開固定螺帽可上下

21、調節橡膠板的位置。b.刮渣鏈速度的調整：整個刮渣系統的行走速度可通過刮渣鏈驅動電機（含變速裝置）上的調速盤來調整（調速盤的調整必須在驅動電機運行狀態下才能進行）。CAF系統運行一段時間后，應視產生浮渣的多少來調整刮渣系統的調速盤。水位的調整可調節的溢流堰板被固定在氣浮槽末端的溢流區段上，它的高度調整可以轉動手輪上來進行，順時針方向為提升，反之則下降。可根據產生浮渣量的情況調節溢流堰板，從而控制浮渣的含水率和排渣的順暢。加藥量的調整CAF系統所投加的藥劑為PAC與PAM，其投加量應根據污水含油量、SS等情況加以調整（具體可根據氣浮池面浮渣以及混凝池池內礬花情況并結合出水情況作相應調整）。a.當P

22、AC投量過大時，氣浮出水SS高，懸浮物呈白色，污泥量少，CAF表面呈白色亦或米黃色泡沫，若投加量過大量則會產生大量微黃色泡沫溢出氣浮池，此時應減少PAC用量。b.當PAC投量過小時，污泥量少，出水的SS偏高，出水呈現黑色；此外，混凝池處礬花較少亦或無礬花出現，而氣浮池池面水汽較濃。c.當PAM投量過大時，氣浮池表面出現大氣泡，造成污泥在螺旋推進器內淤積，排泥不暢；此外，可見氣浮池池體粘附有大塊黑色絮凝體。d.當PAM投量過少時，氣浮池表面浮渣情況不佳，出水帶有密小白色懸浮顆粒。注意事項、曝氣機葉輪必須順時針方向轉動，并且嚴禁無水空轉；、當發現曝氣室及氣浮系統其它一些運動部位有雜物落入時，或曝氣

23、機、軸承和葉輪發出異常聲音或者振動較大時，應緊急停車并馬上通知相關部門進行檢查維修；、調加藥量要考慮水力停留時間（包括混凝池及氣浮池的水力停留時間）、當停止操作后，如果在一段時間內不使用氣浮系統，須將絮凝池、氣浮池和貯水池的水放空并進行清洗，此外還應該用水沖洗排渣管道，防止污泥堵塞排渣管道。5.2.4氣浮的影響因素5.2.4.1氣泡的分散度浮選法是靠氣泡使水中乳化油和懸浮物從水中分離，因此在同一條件下泡分散度越大，則單位體積的氣體總表面積越大，氣體與乳化油或懸浮物碰撞和粘附的機會就越多，浮選效果就越顯著。因此不管是溶氣浮選、微孔管浮選或葉輪浮選等工藝都是緊密圍繞著氣泡的分散度的大小考慮的。5.

24、2.4.2水質在含油污水中往往含有一定量的表面活性物質，它可以降低污水的表面張力而使氣泡分散度增大。這是對浮選有利的一個方面，但當污水中表面活性物質的數量超過一定限度后，就會造成嚴重乳化現象。例如當廢堿渣進入污水處理構筑物時，含油污水就呈乳白色，PH急劇上升，浮選效果就顯著降低。這是由于堿渣中含有大量表面活性物質如環烷酸鈉鹽等表面活性物質緣故。5.2.4.3壓力和溫度根據亨利定律空氣在水中的溶解度與所受壓力成正比，而與溫度成反比。隨著壓力的增大，水中的空氣溶解量也相應的增多，對于溶氣罐氣浮就要控制好操作壓力以間接調控溶氣量。5.2.4.4浮選劑的作用為了提高浮選效能，通常在氣浮操作時向水中投加

25、適量的混凝劑和助凝劑。混凝劑和助凝劑水解后生成膠體，吸附油珠，并通過絮凝產生礬花等物理化學作用或通過藥劑中和表面電荷使其凝聚，或由于加入的高分子物質的架橋作用達到絮凝，所形成的礬花則較容易吸附在氣泡表面而得以去除。聚合氯化鋁（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM）是最為常用的混凝劑和助凝劑，二者的加藥量對氣浮效果的影響也較大，應根據水質情況加以確定。5.3聚結法(粗粒化)除油技術5.3.1聚結法(粗粒化)除油原理聚結法(粗粒化)除油技術，是利用油與水兩相性質的差異和對聚結材料表面親合力相差懸殊的特性，當含油廢水通過填充著聚結材料的床層時，油粒被材料捕獲而滯留于材料表面和孔隙內，隨著捕獲的油粒物增厚而形

26、成油膜，當油膜達到某一厚度時，變形成足以從水相分離上升的較大油珠。由斯托克斯公式可知，油粒在水中的浮升速度與其直徑的平方成正比，聚結后較大的油粒則易于從水相中分離出來。 有關研究表明，能夠進行聚結處理的乳化油珠最小粒徑為510微米。油珠粒徑越大，油水相間的界面張力越大，越有利于附聚；提高含油水中無機鹽的含量，可使表面張力增大。而含油污水的堿性增強和表面活性物質增多，將有礙于乳化油珠的聚結。目前，利用聚結法除油原理已開發出多種類型的油水分離器，聚結除油一般設置在隔油池后，代替氣浮法除油過程。 5.3.2聚結除油步驟聚結除油大體上可概括為以下三個步驟： (1)膜初生階段(油粒捕獲)； (2)膜增厚

27、階段(油粒附著)； (3)脫膜階段(油膜增厚與脫落)。 每一步驟完成的優劣，取決于聚結材料的親油、疏水性能。當含油廢水流經聚結材料的床層時，分散在水中的油珠便附著在材料表面上，隨著油膜的加厚，在浮力和反向水流沖擊作用下，膜層變形脫落，這種聚結過程稱之為“潤濕聚結”。完成這一過程的聚結材料具有親油性。聚結材料內空隙間均構成互相連續的通道，尤如無數根直徑很小且彎曲交錯的微細管，當含油廢水流經該床時，兩個或多個油珠有可能同時與管壁碰撞或互相之間碰撞，其沖量足可以使它們合并為一個較大的油珠，從而達到粗粒化的目的。這種聚結過程稱之為“碰撞聚結”。完成這一過程的聚結材料具有疏油性。 無論是親油的或是疏油的

28、材料，兩種聚結都是同時存在的，因此，無論是親油性材料或是疏油性材料，只要粒徑合適，都有比較好的聚結性能。5.3.3聚結材料的選擇聚結材料是聚結除油的關鍵。對其選擇不但要對材料的親油疏水性、粒度和表面積諸方面進行測定，還必須用待處理的含油廢水對材料除油效果進行考察。為此，對聚結除油材料選擇的原則有以下幾點：耐油性能好，不能被油溶解或溶漲；具有一定的機械強度，且不易磨損；不易板結，沖洗方便；在一般情況下，多采用親油性材料；盡量采用相對密度大于1的材料；貨源充足，加工、運輸方便、價格便宜；粒徑35mm為宜。聚結材料不同，聚結效果便會有所差異。同一種聚結材料，改變其外形或改變其表面疏水性質，都會影響其聚結性能。因此選擇聚結