油厂废水特征及常规处理技术研究进展

【摘 要】:主要论述了油厂高浓度含油废水及综合废水的来源、特征及当前国内外的处理工艺与生产实践并对各种处理工艺进行综合论述和比较。

油厂废水 理化处理 生化处理 好氧处理 厌氧处理

我国油脂年加工能力随着国民经济发展增加很快,据有关介绍,到2007年全国各种规模的油脂加工企业油脂年加工能力达到5000万吨,油脂精炼能力突破700万吨,由此产生的油脂生产废水数量是相当可观的。当前,国家正在不断完善环保法规,加大环保监管力度,油厂在生产过程产生的废水中一般含有2%~5%的油脂,这部分油脂如果不回收,不仅对环境造成污染,对生产厂家也是一个很大的损失。因此,必须对精炼油厂的废水进行处理,达标后再进行排放。

1、油厂废水来源和特征

油脂加工过程中的浸出、碱炼、脱臭等工段和地面冲洗是产生废水的主要来源。废水的主要成分一般为少量的油脂、酸、碱、无机盐、固体悬浮物,如:饼屑、皂脚、磷脂、蛋白质胶体等,以及大量有机物成分。含有污染物的废水如不进行处理而直接排放,不仅会影响农业灌溉和居民饮用,而且会造成水中生物的死亡,对环境造成严重污染。其水质特点是:

(1)含油量高,在200―2000mg/L。其油脂又是以游离油(粒径>100μm)、分散油(粒径30―100μm)、乳化油(粒径

(2)有机物含量高,一般废水CODCr浓度在2000～7000mg/L,BOD5浓度在1200―6000mg/L,碱洗废水中CODCr 更高达10000～30000mg/L。

(3)悬浮物浓度高,为1500mg/L。

(4)含磷量较高,主要以无机磷酸盐状态存在,浓度为90mg/L。

(5)废水的水量水质波动较大,pH值不稳定,对于用生物处理方法会有影响。

(6)不含重金属,水中的营养成分配比适中,有毒物质少,可生化性好,适合生物处理。

油厂废水具有间歇性排放,成分复杂,pH值变化大,水质水量不稳定等特点,对处理设施易造成损坏。油脂废水不含有毒物质及重金属,具有很好的生物降解性。因此,物化与生化处理相结合的工艺是目前国内外对该类废水较多采用的处理方法,相应的工艺设施也比较成熟即通过隔油、沉淀、混凝、气浮、过滤等物化和生化处理单元进行优化组合,以达到和满足生化法对污水处理工艺高效稳定地运行的要求,产生相融增效的效果。

2、废水的理化处理

油厂废水中的油主要以游离油、分散油和乳化油三种状态存在。所以,处理工艺的选择必须根据这一特点进行。目前游离油主要采用简单的物理法隔油池分离回收进行处理。而分散油和乳化油在处理前必须先采取破乳等措施破坏其稳定性再进行其他处理,所以处理比较困难。高浓度废水中含有大量油脂,以及油脚、皂脚、饼屑、蛋白胶体等固体悬浮物,处理时常在隔油时加入硫酸酸化,以分解废水中的油脚、皂脚等固体悬浮物,回收油脂,降低废水中各种污染物的浓度,为后续处理创造条件。破乳是在破乳剂或者静电的作用下,废水中均匀分布的细小油滴聚集成团,形成大液滴,最终使油水两相分层析出。

废水经过酸化隔油、破乳处理后还含有大量的分散油及游离油,一般先通过絮凝使油滴与絮凝剂混凝成为大的油滴颗粒,然后采用气浮分离使废水得到净化。絮凝过程加入的絮凝剂可破坏废水中乳化或分散状态油滴颗粒的稳定性,吸附颗粒,在微粒间“架桥”,从而促进集聚而形成较大的絮凝体。

气浮法也称浮选法,其原理是设法使水中产生大量微细气泡,在界面张力、气泡上升浮力和静水压力差等多种力的共同作用下,促进微细气泡粘附在欲去除的微小油滴上后,利用气体本身的浮力将油滴带出水面,达到分离去除水中油粒的目的。电解凝聚气浮设备简单,操作容易,该法在水中设置正负电极,当通上直流电后,一个电极(阴极)上即产生初生态微小气泡,同时,还产生电解混凝等效应,对于水中乳化油和浮油去除效率可高达90%,但其耗电量大,能耗高,实际应用并不多。加压溶气气浮是目前国内对油脂废水处理方面最常用的气浮技术,空气微泡溶于水后能与疏水性的油结合在一起,上浮速度可提高近千倍,油水分离效率很高。同时在加压溶气处理过程中空气中的氧大量溶解在废水中,有利于后续生化处理的进行。

3、废水的生化处理

目前,生物处理是我国油脂废水处理中降解油脂废水最重要的一种工艺,占处理工艺的80%。常规生物处理主要分为好氧和厌氧处理两大类。

3.1 好氧处理

好氧处理是目前油脂废水生物处理中最重要的工艺。即在充分供氧和适当温度、营养条件下,使好氧微生物大量繁殖,并利用其将污水中的有机物氧化分解为二氧化碳、水、硫酸盐和硝酸盐等无害物质的过程。

3.1.1 活性污泥法

活性污泥法处理含油废水工艺是在持续通入空气供氧的条件下,经一定时间后因好氧微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物,其上栖息着以菌胶团为主的微生物群,具有很强的吸附与氧化有机物的能力。废水中油脂等有机物作为唯一碳源,被降解并合成为微生物体内的有机成分而得以除去。该工艺是我国油脂废水早期处理应用较广泛的好氧工艺。

3.1.2 SBR法

SBR法是活性污泥工艺的变型,该工艺克服了传统活性污泥工艺的缺点,具有自动化程度高、不产生污泥膨胀、抗冲击能力强等特点。SBR工艺不再设有污泥沉淀和回流部分,从而大大减少了污水处理的设备投资和运行费用。近年来国内开始采用SBR法对油脂废水进行处理,取得了不错的效果。

3.1.3 生物膜法

生物膜法实际是对活性污泥法一种改进,其区别是生物膜法中微生物都是附着在填料(或载体)表面而不是悬浮状态。设置在填料下的曝气设备可以起到搅拌作用,从而使生物膜活性增加、更新加快,使得生物膜法处理废水的效率和溶剂负荷都比传统的活性污泥法有很大的提高,因而成为当前国内油脂废水处理方面应用最广泛的生物好氧工艺。生物膜法目前主要分为生物接触氧化、生物转盘和生物流化床等,其中生物接触氧化应用较多。

好氧生物接触氧化法也存在一些的不足之处,其一是填料上的菌层容易形成“结垢”,造成生物接触表面积大大降低,影响处理效果。其二是进入生物膜池的油脂废水稀释倍数仍需稀释10倍左右,耗水量大。生物膜法工艺主要适用于油脂废水水量小、场地不大的情况,能适宜气候寒冷的地区。

3.2 厌氧处理

厌氧工艺处理废水的优势在于不必稀释进水浓度就可以处理高浓度的有机废水。当前厌氧处理工艺主要分为升流式厌氧污泥床(UASB),厌氧复合床(AFB)和厌氧生物滤床(AF)等。厌氧处理后一半需接好氧处理工艺才能使废水中的CODCr值达标。生物水解(酸化)法是一种将废水厌氧处理控制在水解酸化阶段来处理高浓度有机废水的厌氧预处理工艺,该工艺在改进废水可生化性的同时,还可去除一定有机负荷而日渐受到重视,并已成功地用于油脂废水的处理。处理结果表明,水解酸化反应器作为厌氧预处理对于油脂废水中的COD和脂类有较高的去除率。

总体来说,尽管厌氧工艺在处理油厂废水方面已经有多个工程投入运行,但目前国内已有的生物处理工艺还大部分是好氧工艺。主要原因是厌氧法启动时间长,操作复杂,二国内油厂多为中小型企业,废水处理量少,工艺产生的沼气无法成规模的利用。因此,目前油厂废水处理中队厌氧工艺的选择还是慎重考虑。

4、结语

综上所述,目前国内外处理油脂废水效果较好的主要还是理化处理和常规(好氧、厌氧)生物处理技术相结合的一些成熟工艺。从近期的油脂废水处理工艺的研究看,国内外对油脂废水生物处理的研究重点已集中到膜生物处理和微生物选育技术(及生物强化技术)方面,研究开发朝着污染少、无污染的方向努力。在这同时我么有也必须注意到,当前采用的各种油脂废水处理工艺都或多或少的掺在一些不足,有待于国内学者继续努力加以改进和解决。

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