冷轧含油废水处理方法探讨

摘要：根据所查阅的资料，对大量的含油废水处理方法进行了研究对比，确定的方法是用NDA-1800树脂吸附冷轧废水中的油，出水含油量

关键词：大孔树脂，吸附，含油废水，废水处理

Abstract: according to the source material, to a lot of oily wastewater treatment methods study compared, sure method is to use NDA-1800 resin absorption of cold rolling wastewater oil, water oil content < 5 mg/L, accord with China's industrial cooling water circulation of water quality standards (GB50050-2007), and remove oil can also recycling. Such not only reduce the oil pollution to the environment and effective use of the waste, increase the economic benefit. Resin absorption after saturated with agent chooses the ethanol industry to take off.

Keywords: macroporous resin, adsorption, oily wastewater, waste water treatment

中图分类号：C29文献标识码：A 文章编号：

1. 含油废水来源

本文主要讨论冶金企业冷轧过程产生含油废水的处理。轧机在轧制钢材的过程中，轧机轧辊辊道和轧制钢材的表面必须进行喷淋冷却，各点含油类物质被大量带入系统，在检修过程中亦有油类物质进入排放废水。此外点漏油、油压系统渗油或生产过程中油管爆裂尤其易造成污水处理系统油类冲击负荷。

2. 冷轧含油废水的特征与危害

冷轧含油废水在钢铁废水中是公认最难处理的废水之一。冷轧含油废水的含油量一般为40mg/L～80mg/L[1]，油在水中呈乳化状态，形成乳化油，油品粒径小于15μm，油水体系较稳定，油不易上浮于水面，所以很难去除。

含油废水的危害主要表现在：油面的覆盖隔绝了水体的表面复氧，使水体丧失了自净能力，水体溶解氧的减少又破坏了水中生态平衡，同时油类的氧化作用又将加速水体恶化。油中一些低沸点芳香烃化合物对水中生物有直接毒害作用，而多环芳香烃的存在还会导致人类癌症发病率的升高。水中的油会使水质变坏变臭，影响人体健康，并且浮油的存在还增加了水面起火的危险性。乳化液中有机物含量很高，导致对水的污染：COD每升高达几万毫克。有机物含量高不仅是因为乳化油的缘故，也由于大部分乳化剂采用了烃类表面活性剂。油泥对水体的污染主要体现在细菌将把这些胶团中的有机物分解而产生沼气及硫化氢气体，对水体造成很大的危害。因此，含油废水必须经过适当的处理后才能排放[2]。

3. 国内外冷轧含油废水处理工艺及发展趋势

目前国内外冷轧含油废水的处理技术主要是以下几种（由于篇幅所限，在此只列出了处理方法的名称）：

（1） 化学破乳法除油

① 酸化法 ② 盐析法 ③ 凝聚法 ④ 混合法

（2） 机械物理除油法

① 离心分离法 ② 粗粒化除油法 ③ 过滤法 ④ 膜分离法

（3） 物理化学法

① 浮选法 ② 吸附剂（包括树脂）吸附法 ③ 磁吸附分离法

（4） 微生物法

① 活性污泥法 ② 生物膜法 ③ 氧化塘 ④ 厌氧生物处理

各种类型处理方法及其特点比较见表1。

含油废水处理方法及特点比较表1

树脂法除油是物理法的一种，因其无二次污染、可实现水及油品的回用、处理速度快、有较大的经济效益等优点，成为当今含油废水处理的主要趋势[3]。

4. 除油原理

主要是靠大孔树脂对油的吸附作用除去废水中的油类。NDA-1800 型树脂是一种既亲油又亲水的粗粒化材料，既对乳化油有亲和力，又可以在与乳化油接触的过程中实现破乳，从而有效的实现油水分离。其实现油水分离的原理如下述：利用材料表面一定的电荷密度，具有破坏乳化油双电层的作用，同时又具有高度亲油与亲水的双重性能。当含油废水经过材料层时，乳化油的双电层及亲油、亲水性能被破坏，这样就实现了乳化油的破乳并形成了小油滴附着在材料的表面，随着废水的不断进入，有越来越多的小油滴产生，而油滴之间本身具有亲和力，因此小油滴逐渐变成大油珠。由于材料表面是既亲水又亲油的，同时在水流推动力的作用下，较大的油珠便上浮到水层面上，形成油层，从而有效的实现了油水分离，并且操作过程中无需添加任何化学试剂。

5. 处理过程

经过试验，采用紫外分光光度法测定油含量。

吸附剂采用NDA-1800型大孔吸附树脂（某大学环保公司提供）。采用工业乙醇做为脱附剂进行树脂的再生。

将NDA-1800型大孔树脂装入树脂吸附柱中，先用无水乙醇清洗，以除去其中所含的致孔剂、催化剂、反应溶剂等杂质，待流下的乙醇液无色透明时停止加入乙醇。然后，依次用蒸馏水、4％盐酸溶液、蒸馏水、4％氢氧化钠溶液、蒸馏水洗涤，并重复洗涤三次。最后用蒸馏水洗涤成中性后，取出树脂，晾干后置于烘箱内于50℃左右烘干至恒重（大约需要12小时）后装柱备用。

在室温下，使冷轧含油废水（取自某钢铁公司冷轧车间废水排出口）以8BV/h的流速经过填有NDA-1800 型树脂的吸附柱，测其处理效果。树脂吸附饱和后，采用工业乙醇做为脱附剂进行树脂再生。做8个批次稳定性实验，实验结果如图1。

图18个批次稳定性实验结果

如图1出水中的油含量在4.51mg/L到4.55mg/L之间，表明实验所确定的的工艺条件是可行并且可靠的。

6. 结论

采用NDA-1800 型树脂处理冷轧含油废水，出水含油量

7. 方法优缺点

（1） 优点

① 通过不同浓度含油废水处理的实验表明，树脂的抗冲击能力好，当进水含油浓度从40mg/L左右增加到80 mg/L左右时，出水的含油量变化不大；

② 处理的油品可以回收利用，实现了废油品的资源化；

③ 此法处理含油废水不加破乳剂，不会引入二次污染；

④ 树脂可以脱附再生，反复使用；

⑤ 设备占地面积小、结构简单，基建费用较低。

（2） 缺点

① 大孔吸附树脂的研究开发成本较高，造成树脂成本较高；

② 吸附过程不单是物理吸附过程，还可能伴有物理化学作用，仍待研究；

③ 吸附过程中其它影响因素仍有待研究。

参考文献：

[1]Richard J L, Kemcth P G. Ceramic membrane treatment of petrochemical wastewater. Environmental Progress， 1993, 2(12): 86～95

[2]Bhave R R. Inorganic membranes synthesis characteristics and applications. New York，1991: 288～295

[3]候士兵，玄学梅，贾金平.含油废水处理技术的研究与应用现状.上海化工，2003.9:10～14

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。