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水体中乳化油的去除方法

  聚合氯化铝.jpg对于水体油类污染,主要运用物理、化学和生物等方法。运用物理方法主要靠吸油船和高性能的油类吸附材料等手段,其动用设备庞大、耗费高;运用化学方法主要是使用人工合成的化学消油剂,实际上是向水体投入了化学污染物,一定程度上造成了新的污染;运动生物方法主要是利用细菌消除水体表面油膜和分解水中溶解的石油烃类。

  聚合氯化铝.jpg石油在水体中的存在形式主要有上浮油、细分散油、乳化油、溶解油、油-固体物等,各种方式所占的比例各异,并随着水体的各项条件的变化而变化。在一般天然径流条件下,乳化油占绝大部分。本文先容下水中乳化油的去除方法。乳化油:油珠粒径lOum的极微细的油珠,以油包水或水包油的细颗粒形式悬浮分散在水中,由于表面常常覆盖一层带负电的双电层,长期保持稳定,难以分离。乳化油不可沉是由于乳化油表面上有一层乳化剂形成的稳定膜,阻碍油滴合并。

  聚合氯化铝.jpg乳化油的去除方法:

  聚合氯化铝.jpg(1)浮选法:又称气浮法。该法是将空气或其他气体以微小气泡的形式注入水中,利用浮力将污染物带出水面,达到分离目的的技术。因为微细气泡由非极性分子组成,能与疏水性的油粒结合在一起,带着油粒一起上升,上浮速度可提高近千倍,所以油水分离效率很高。含油废水中的油,按其表面性质是完全疏水的,且密度比水小,从理论上讲,应该能互相吸聚、兼并成较大的油粒,借其密度差自行上浮到水面,但由于水中含有由两亲分子组成的表面活性物质,它的非极性端吸附在油粒内,极性端则伸向水中,在水中的极性端进一步电离,导致油粒表面包围了一层负电荷,从而影响了油粒向气泡表面的扩散,使乳化油一水形成了稳定体系。因此,在气浮前必须先采取失稳措施,通常的方法是投加混凝剂。其作用一是中和或改变胶体粒子表面的电荷,以破坏使乳化油稳定的乳化剂,提高气浮效果;二是形成絮凝体,吸附油粒和悬浮物共同上浮,增强泡沫的稳定性。气浮法通常作为含油污水隔油后的补充处理,即为二级生化处理之前的预处理。隔油池出水一般含油50~150mg/L,经过气浮处理,可将含油量降到30mg/L,在经过二级气浮处理,出水含油可达到lOrng/L以下。

  目前使用的气浮技术包括加压气浮、变压气浮、叶轮气浮、扩散板气浮和电解气浮等,其中常用的是加压气浮技术。加压气浮工艺是用加压泵将加有混凝剂的含油废水打入加压溶气罐中,同时与注入溶气罐的压缩空气混合后上浮,其缺点是絮凝剂用量大、能耗高且占地面积大。变压气浮装黄由气浮装置、浮选装置和溶气系统组成。它集凝聚、气浮、撇油、沉淀和刮泥为一体,是适宜于含油废水深度处理的水质吸附设备,但工艺还不成熟。

  聚合氯化铝.jpg(2)化学法:投加药剂将废水中的污染物成分转化为无害物质,是废水得到吸附的一种方法。对含油废水主要用混凝法,即向含油废水中加入絮凝剂,在水中水解后带正电荷的胶团与带负电荷的乳化油产生中和,油粒聚集,粒径变大,同时生成絮状物吸附细小油滴,然后通过沉降或气浮的方法实现油水分离。常见的絮凝剂有聚合氯化铝(PAC)、三氯化铁、硫酸铝、硫酸亚铁等无机絮凝剂和聚丙烯酰胺(PAM)等有机高分子絮凝剂。此法适合于靠重力沉降而不能分离的乳化状态的油滴和其他细小悬浮物。

  聚合氯化铝.jpg(3)物理除油法:利用高速离心机(转速高于12000rpm)可分离水中的乳化油。出水的含油浓度可降至20-30mg/L。由于该方法运行能耗较高,故限制了其应用。

  聚合氯化铝.jpg(4)膜分离法:膜分离技术是20世纪开发成功的新型高效精密分离技术,它利用筛分机理,依据溶液的特性和分子的大小,进行过滤分离。水有强极性,油是单纯的碳氢化合物,是非极性疏水物质,它们常和表面活性剂等化学物质混合,成为难以处理的油水体系。其中典型的乳化油和溶解油,油滴小,表面性质复杂,而无机膜由于本身的物理、化学性质,如亲水性、荷电情况,使乳化油基于油滴尺寸被膜阻止。溶解油基于膜和溶质的分子相互作用被膜阻止,从而使油水体系实现分离吸附。膜法处理含乳化油废水,一般可不经过破乳过程,直接实现油水分离,并且在膜法分离油水过程中,不产生含油污泥,浓缩液可焚烧处理。透过流量和水质较稳定,不随进水中油浓度波动而变化。特别适用于高浓度乳化油废水的处理。膜分离技术具有操作简单,分离效果好,可回收油等优点。但所用膜污染严重,不易清洗,运行费用较高,需要进一步开发性能优良的膜材料和膜污染控制技术,以降低成本。其发展趋势是各种膜处理方法相互结合或与其它方法结合,如将超滤与微滤结合、膜分离法与电化学法相结合等,以达到最佳处理效果。

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