乳化石油污水处理论文范文

本站小编为你精心准备了乳化石油污水处理论文参考范文，愿这些范文能点燃您思维的火花，激发您的写作灵感。欢迎深入阅读并收藏。

1乳化石油污水

乳化油，油滴粒径较小，一般＜10μm，由于其粒径小、分散均匀和性质稳定，是石油污水污染物中最难处理的物质。其中乳化油混合液的油水难以分离，会使土壤、地表水乃至地下水遭到严重污染，破坏环境，从而危害人体健康和影响生态平衡，故处理乳化石油污水迫在眉睫。

2乳化石油污水处理技术

近几十年来，乳化石油污水处理技术研究逐渐变为焦点，化学法、物化法和生物法等新的处理技术和工艺大量涌现。

2.1化学法

化学法是指通过添加一定量的能与污水中某种污染物发生反应的化学药剂以辅助物理法达到更高的污水处理效果的方法[3]。主要用于处理污水中不能单独通过物理法或生物法去除的物质，特别石油污水中的乳化油。2.1.1絮凝絮凝指通过向污水中投加絮凝剂，破坏水中稳态的胶体颗粒，胶粒之间不断发生碰撞而聚集起来形成絮状物质，使其水中分离出去。其优点有适用范围广、热稳定性强和处理效果好等。戴彩丽等实验得出采用0.5mg/L的CE-3090和90mg/L的硫酸铝，处理后的污水含油质量浓度4.7mg/L，悬浮物质量浓度0.21mg/L，满足油田污水回注的标准要求[4]。Zeng等使用聚丙烯酞胺阴离子(A-PAM)复合絮凝剂和聚合硅酸锌(PZSS)处理含油污水，悬浮固体值小于5mg/L，油去除率高达99％，达到回注水的排放要求，但是此法会导致后续处理困难、药剂的投加量大和价格昂贵等问题的出现，从而影响了此法在实际使用中的推广[5]。2.1.2氧化法氧化法主要有光催化氧化法、湿式氧化法和臭氧氧化法等。针对不同成分的乳化石油污水，可以选择不同的氧化方法，使之更为安全、经济和有效。王亚军试验分别利用O3和ClO2氧化，从而去除水中石油类污染物，O3去除效果较好，对水中有机物的去除率可达到90％以上（碱性条件下），ClO2平均去除率达到50％[6]。邹华牛等在炼油循环水中投加二氧化氯，现场对其进行了杀菌火藻、减缓腐蚀和除垢等试验研究。得出二氧化氯的加药量约lmg/L，24h后杀菌率达100％，可以有效地控制水中微生物的数量；并能减少在热交换设备上的形成粘泥，达到除垢的效果，此时缓蚀剂也发挥作用，当腐蚀速率进一步减小到0.1mm/a以下时，循环水的出水浊度小于10mg/L[7]。

2.2物理法

2.2.1气浮法气浮法是指水中悬浮的油粒粘附在注入水中的微小空气泡，使其密度变小而上浮，形成浮渣层而被分离开来。目前该方法已经被广泛应用于处理石油化工污水、油田污水、食品油生产污水等，此工艺较为成熟，但是一般只能使污水中的悬浮物分离出来，不能有效去除水中的溶解物质和胶体，故需进行后续处理。气浮法是处理乳化油污水最有效的工艺之一，经气浮后，水中油的质量浓度小于30mg/L，对微生物不再有毒害作用[9]。2.2.2吸附吸附是指废水中的污染物附着在固体物质的表面，利用其多孔性去除废水中的COD、色度和臭味等。刘春英等发现蛇纹石-Ni(NO3)2-H2O2吸附-催化氧化体系对石油类含量低于10mg·L-1，COD值≤800mg·L-1的污水进行处理可达到外排水标准。吸附-催化剂采用1～3mm蛇纹石载体，在25％Ni(NO3)2溶液中浸渍24h，120℃烘干2h，450℃固化4h。体系氧化剂采用污水中浓度为300mg·L-1的H2O2，在pH=5.0±0.5的酸度条件下，可使污水的COD值降至100mg·L-1以下[10]。2.2.3膜分离用于处理含油污水的膜分离技术主要包括微滤、超滤、反渗透和膜集成等。这些膜分离技术均是利用材料的多孔结构，筛分出溶液中不同大小的组分，将一定粒径的颗粒杂质和尺寸较大的物质在物理截留和压力驱动的作用下去除。康同森等采用超滤法对处理合成胶乳废水进行了试验研究。该结果表明：超滤法处理胶乳废水效果较好，其污染物去除率可达80%以上，改善了该废水的可生化性[11]。Yu等采用聚亚乙烯基氟化物膜（预涂无机纳米级矾土）的方法来处理含油污水。试验结果表明，出水中的固体颗粒平均直径＜2μm，油含量＜1mg/L，悬浮固体含量＜1mg/L，满足了回注标准，进一步试验得出加入纳米级的矾土颗粒还能够减缓膜污染[12]。

2.3生物法

2.3.1活性污泥法活性污泥法是一种活性污泥通过曝气或者机械搅拌均匀分布于曝气池内，利用悬浮生长在活性污泥中的微生物氧化分解污水中有机物质的生物处理技术。其中SBR工艺是改进传统活性污泥法形成的一种新型和高效的废水处理技术，在一定条件下是一种处理乳化石油污水的可行性方法[14]。2.3.2生物膜法生物膜法处理污水是使污水与生物膜充分混合接触，交换固液两相中的物质，污水中的有机物被生物膜内微生物分解和利用，微生物得以生长与繁殖，同时污水得到净化。吴芳云采用生物接触氧化工艺对炼油厂的外排污水进行深度处理，此工艺可以有效去除污水中COD、氨氮的含量。但是经过生物接触氧化处理后，污水由于微生物的腐蚀作用和硝化反应作用，其腐蚀速率不降反升。由此可知，回用生物接触氧化法处理后的污水时，应该考虑投加杀菌剂或采用其他杀菌方法，与此同时加入缓蚀剂，用以控制腐蚀速率[15]。胡保安采用曝气生物滤池(BAF)法对某石化企业经纯氧曝气处理后的二级出水进行了中试规模的试验研究，得出处理后的水质能达到回用水的标准要求[16]。陈洪斌采用悬浮填料生物接触氧化法对炼油废水进行深度处理取得较好的效果[17]。刘景明采用活性炭曝气生物滤池对二级生化后的综合化工废水进行深度处理，也取得较好效果[18]。2.3.3氧化沟氧化沟是一种延时曝气法的特殊形式，一般采用椭圆形廊道，在沟槽中设有机械曝气和推流器等。氧化沟工艺是活性污泥法的改进和发展，相比活性污泥法具有很多优点：工艺流程简单，占地省；处理效果好，可达到脱氮除磷效果；操作管理简便，设备少等。燕山、广州石化采取了氧化沟工艺进行处理。2.3.4膜生物反应器（MBR）MBR技术于20世纪60年代开始应用于污水处理领域，经美国和日本等专家学者的不断开发和研究，该技术逐渐成为废水处理领域的主流处理技术之一[19,20]。国内环保专家们对MBR的应用研究始于20世纪90年代初，目前全国已有数百套MBR系统应用于各种废水处理[21-23]。与传统工艺相比，MBR具有如下明显的优点：占地面积小、污染物去除率高、污泥浓度高、泥龄长且产泥量少、出水水质好且方便回收利用、抗冲击能力强和控制比较灵活等。

3MBR处理乳化石油污水的研究

MBR用于处理乳化石油污水具有操作简单、效果良好、无相变、能耗低和化学添加剂使用量少等优点，在处理乳化石油污水的研究中得到了越来越广泛的重视。GrytaM等采用PVDF膜，通过超滤和膜蒸馏组合技术处理含油污水，结果表明该工艺对TOC截留率达到99.5%[24]。BilstadT等利用超滤膜处理油水，渗透液中油浓度为2mg/L[25]。Muller采用a-Al2O3陶瓷膜和改性聚丙腈膜处理含油污水，渗透液中TOC含量小于6×10-6[26]。XU等利用聚合非对称膜处理含油污水，油截留率大于99%，TOC截留率为83.1%～92.7%[27]。王细凤等用不同孔径的炭膜处理含油污水，研究了跨膜压差、料液浓度等因素对膜渗透通量的影响，并选择几种不同的清洗剂用来恢复膜通量，将其效果进行了比较研究[28]。张国胜等系统地研究了陶瓷超滤膜处理冷轧乳化液，考察了操作条件（压差、温度、膜面流速和料液浓度等）对膜通量的影响，以及高频反冲和强化传质对降低操作能耗和延迟膜的污染的影响[29]。李红剑等研究了纤维素中空纤维非对称超滤膜处理含油污水，其对油截留率达到98%以上，通量下降率则小于10%，而用0.1mol/L的氢氧化钠溶液和纯水物理清洗后的纤维素膜的通量恢复率高，且重复清洗稳定性好[30]。Patel等采用多室厌氧固定膜反应器工艺来处理未中和的酸性石油化工废水，当有机负荷为20.4kg/(m3·d)时，污水的COD去除率达95%。并进一步通过分析有机负荷和温度对反应的影响，研究上升流厌氧固定膜反应器[31,32]。韩志勇等对SIDMBR处理乳化石油污水最佳工艺条件进行了室内试验研究，得出在最佳工艺条件下乳化石油污水中的COD、氨氮和石油去除率分别达到94.4%、93.7%和99.2%[33]。

4结语

由以上可知，MBR技术用于处理乳化石油污水具有较好的应用前景。随着石油污水的出水水质要求不断提高以及生态环境越来越受到重视，目前传统的方法己经不能满足环境的要求，采用开发新型、高效处理石油污水的方法己迫在眉睫。乳化石油废水处理技术的进一步研究可以从以下几个方面入手。（1）面对传统技术及工艺的缺点，开发新型的处理技术，并联合传统工艺，采用多级处理工艺，相辅相成，取长补短。（2）对乳化石油污水降解机理进行深入研究，并响应节能降耗的要求，在提高石油污水处理效率的同时降低处理成本。（3）膜生物反应器是一种提高污水处理效果和出水水质的有效手段，在环境意识不断增强和水资源日趋短缺的情况下，以其独特的优势，在乳化石油污水处理应用中蕴藏着巨大的发展前景。

作者：潘淑婷单位：辽宁省石油化工规划设计院有限公司广东设计院