工業(yè)生產(chǎn)及日常生活中會(huì)產(chǎn)生各種各樣的含油廢水。如何對(duì)種類(lèi)繁多的含油廢水進(jìn)行分類(lèi)和處置,是一個(gè)值得研究的問(wèn)題。
1 工業(yè)廢水中含油廢料類(lèi)型
廢水中的油可以較 地定義為可萃取的已烷類(lèi)化合物,它是較難辨別的水上一層油膜或一層易于辨別的有一定界限的浮動(dòng)層??筛鶕?jù)含油廢料的類(lèi)型及工業(yè)廢水的類(lèi)型兩種方法進(jìn)行分類(lèi)。
1.1 根據(jù)含油廢料類(lèi)型分類(lèi)
含油廢料的類(lèi)型可分為輕碳?xì)浠衔?、重碳?xì)浠衔?、燃油和焦油、?rùn)滑油、脂肪油清洗劑等。
1.1.1 輕碳?xì)浠衔?/span>
輕燃料,如汽油、煤油、噴射發(fā)動(dòng)機(jī)燃料和用于工業(yè)加工、油脂脫除或用于清洗目的的溶劑均是這類(lèi)含油廢料的例子。輕碳?xì)浠衔锏拇嬖谑沟贸テ渌^重的碳?xì)浠衔锖蛷U料出現(xiàn)問(wèn)題,即它們可能改變已有的除油系統(tǒng)的效率,也可使得含油廢料的分析變得困難。包括在這類(lèi)輕碳?xì)浠衔锖蛷U料中的還有醇、脂、酮和醛,這些物質(zhì)經(jīng)常作工業(yè)溶劑。
1.1.2 重碳?xì)浠衔?、燃油及焦?/span>
這類(lèi)含油廢料包括原油、柴油、6號(hào)燃油、渣油和不合格的石油產(chǎn)品、瀝青。煉焦廠和生產(chǎn)某些化學(xué)藥品工廠的殘?jiān)鼤?huì)產(chǎn)生重碳?xì)浠衔铩O鹉z漿生產(chǎn)或使用中產(chǎn)生的廢乳膠也可以考慮歸為這類(lèi)物質(zhì)。清洗運(yùn)輸這些材料的設(shè)備(加油車(chē))、管路等也會(huì)產(chǎn)生大量的重碳?xì)浠衔飶U料,甚至沖洗途經(jīng)瀝青公路的卡車(chē)和汽車(chē)外殼的廢水亦會(huì)產(chǎn)生焦油狀的廢料。
1.1.3 潤(rùn)滑油和潤(rùn)切油
含油潤(rùn)滑劑一般分為兩類(lèi):一類(lèi)為不能乳化的油,如潤(rùn)滑油和油脂;另一類(lèi)為能乳化的油,如可溶性的油、滾軋油、切割油和金屬拉絲制的潤(rùn)滑劑。能乳化的油包括脂肪即肥皂或各種與基本碳?xì)浠衔镆黄?/span>,加強(qiáng)工作性能的其他加入劑。在潤(rùn)滑機(jī)械或機(jī)械連動(dòng)及金屬和兼的加工制造中,廣泛應(yīng)用了這兩類(lèi)油。
1.1.4 脂肪和脂肪油
脂肪和脂肪油主要來(lái)自食品和天然產(chǎn)品的加工工業(yè),在動(dòng)物屠宰與加工業(yè)的副產(chǎn)品中,作為廢料的脂肪一般具有其熔點(diǎn)比油的溶點(diǎn)高的特點(diǎn)。脂肪和脂肪油均易于氧化和發(fā)生其他變化,尤其在未經(jīng)提煉或貯存不當(dāng)時(shí),奶油、豬油及牛油脂均是脂肪。
脂肪油大部分來(lái)自植物的籽,如大豆、棉籽、亞麻子和玉米。某些油,如松木油和妥多爾油,是木材加工業(yè)的副產(chǎn)品。各種魚(yú)油也可認(rèn)為是脂肪油。
1.1.5 清洗用的化合物
這些物質(zhì)在兩個(gè)方面產(chǎn)生了含油廢水和除油問(wèn)題。
首先,清洗用化合物本身就含有溶劑,油組分或其他可萃取的已烷。一般講,這些屬重型清潔劑,用于去除地板或機(jī)械零件的塵垢和油脂。這些清潔劑也含有堿和乳化劑,它們有助于穩(wěn)定乳化液,干擾含油廢水的分離。清洗廢水經(jīng)常直接排入下水道。應(yīng)該將這些廢水和沖洗水在排走前分開(kāi)收集起來(lái)進(jìn)行預(yù)處理。
其次,清洗廢水也會(huì)帶有清洗對(duì)象洗下來(lái)的含油廢料。這些含油廢料的性質(zhì)和數(shù)量變化很大,它們可以是上面談到的那些分類(lèi)中的任何一種,其范圍可以從較粘的、較重的石臘和瀝青到較輕的、粘度較小的碳?xì)浠衔锖腿軇?/span>
1.1.6 雜項(xiàng)含油廢料
某些雜項(xiàng)含油廢水相當(dāng)專(zhuān)門(mén)化并且較少產(chǎn)生。液壓用的流體是這種專(zhuān)門(mén)用途的一個(gè)例子。液壓用的流體的漏泄應(yīng)該立即采取有效措施。用過(guò)的液體應(yīng)該分開(kāi),或者燒掉或者返回給制造廠商予以再生。
噴砂和涂漆是另一個(gè)含油廢水的來(lái)源。在噴漆亭中用于截留噴濺的噴漆的水膜可被油污染。
煉焦廠、鑄造廠、化工廠和煉油廠均會(huì)產(chǎn)生不同數(shù)量的副產(chǎn)品,如酚。這些副產(chǎn)品是可萃取的酚,并且會(huì)引起其他的廢水處理問(wèn)題。
1.2 根據(jù)工業(yè)廢水類(lèi)型分類(lèi)
按工業(yè)廢水的類(lèi)型,可分為含油冷卻水、石油廢水和各種加工工業(yè)及其他行業(yè)產(chǎn)生的含油廢水。
1.2.1 冷卻和加熱產(chǎn)生的含油廢水
普通的含油廢水是冷卻水,因冷卻水總是可能被油污染。油可能通過(guò)泵、凝汽器或熱交換器漏泄污染水,或在開(kāi)式系統(tǒng)中,通過(guò)洗滌空氣或氣體流引起水的油污染。在有泵的場(chǎng)合,含油廢料可以是潤(rùn)滑劑,或是用泵抽吸的液體流,即部分工藝流程的液體流。含油廢料可能在軸承冷水或介盤(pán)根處流出的液滴中存在。由一次冷卻的凝汽器或熱交換器排出的水中的含油廢料一般來(lái)自設(shè)備的工藝流程側(cè)。
如果冷卻水流經(jīng)冷卻塔冷卻,冷卻水中大部分輕碳?xì)浠衔飳⑾г诖髿庵?/span>,或可被細(xì)菌消耗掉,出現(xiàn)粘液塊。從用于處理脂肪或含油產(chǎn)品的蒸煮器、干燥器和其他蒸汽加熱設(shè)備返回的凝結(jié)水是含油的。
1.2.2 石油工業(yè)的含油廢水
石油和石油產(chǎn)品的加工、提煉、貯存、運(yùn)輸和保存過(guò)程中,均存在著許多被油污染的機(jī)會(huì)。
在運(yùn)輸工業(yè)中,輸送管路或軟管可能漏泄或破裂,在掛鉤聯(lián)結(jié)時(shí)油可能濺出。壓艙水或海水——油浮濁液和油輪運(yùn)輸期間生成的水渣構(gòu)成了含油廢水水源。某些油輪在運(yùn)輸期間因動(dòng)作不同種類(lèi)的油需要清洗,清洗液含有高濃度的乳化含油廢料、油輪相撞時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的泄油事故。上述大部分問(wèn)題在用油罐車(chē)運(yùn)輸時(shí)也會(huì)發(fā)生,但規(guī)模小多了。
1.2.3 金屬工業(yè)的含油廢水
金屬工業(yè)生產(chǎn)的含油廢水大部分來(lái)自金屬加工工業(yè)。金屬成型、冷卻加工過(guò)程中會(huì)以各種形式增加含油廢料。應(yīng)用鋼、銅和鋁合金的輥壓、拉延、熱壓和機(jī)械操作是典型的工藝過(guò)程。
1.2.4 食品工業(yè)的含油廢水
食品工業(yè)廢水中的含油廢料主要來(lái)自加工食物或天然產(chǎn)品的天然脂肪和油一些含油廢料由設(shè)備潤(rùn)滑和維護(hù)操作中所產(chǎn)生,但其數(shù)量較少。用于一些操作中的溶劑也能產(chǎn)生含油廢料。
1.2.5 紡織工業(yè)的含油廢水
紡織工業(yè)中大部分含油廢水來(lái)自漂白或染色之前,天然纖維早期加工中的冼凈操作。迄今,羊毛洗凈操作中產(chǎn)生的含油廢水較難處理。酸裂化處理步聚中產(chǎn)生的廢液含有羊毛脂,再進(jìn)一步提煉會(huì)生成商業(yè)價(jià)值很高的羊毛脂(lanloin)。這些步驟產(chǎn)生的廢料中,可萃取的已烷含量可高達(dá)4000mg/L,并且難于處理,這些廢料還普存在氣味問(wèn)題。
紡織工業(yè)廢水中可能含有石蠟、抗靜電劑、潤(rùn)滑劑、肥皂、染料或染料載體,并且會(huì)產(chǎn)生一定數(shù)量的可萃取的已烷。上述這些物質(zhì),許多是在紡織纖維時(shí)加入,在后面的脫漿工藝,即洗凈操作中除去或部分除去。
1.2.6 運(yùn)輸工業(yè)的含油廢水
運(yùn)輸工業(yè)產(chǎn)生的含油廢料主要還是如前面“石油工業(yè)”中所述的情況,此處不再重復(fù)。
1.2.7 其他制造業(yè)的含油廢水
1.2.7.1 紙漿和造紙工業(yè)
磨紙漿的廢水中含有一些妥爾油和樹(shù)脂。這些廢料的數(shù)量和類(lèi)型取決于所加工的木材類(lèi)型,所用的加工紙漿的工藝過(guò)程和磨紙漿機(jī)的操作。
1.2.7.2 橡膠工業(yè)
橡膠工業(yè)的主要問(wèn)題是橡膠漿廢料。這也包括應(yīng)用橡膠漿作為燒固或涂料的工業(yè),如地毯制造業(yè)。
1.2.7.3 油漆工業(yè)
油漆工業(yè)的廢水中經(jīng)常存在乳膠。這是由水基油漆制造所產(chǎn)生的。對(duì)批量間斷生產(chǎn)的油漆工業(yè),尤其是淡色的油漆,在批量生產(chǎn)之間,一般必須徹底清洗混合設(shè)備。在這些工業(yè)的廢水中也發(fā)現(xiàn)有樹(shù)脂狀廢料和溶劑。這些廢料中,有些是在樹(shù)脂制造過(guò)程中污染冷卻水或凝結(jié)水引起的。其他一些是在生成產(chǎn)品后的清洗中產(chǎn)生的。
油漆工業(yè)中較難處理的廢水是那些含有批量生產(chǎn)的水基油漆的沖洗水的廢水。水基油漆是應(yīng)用高濃度的乳化劑和其他有助于顏料和樹(shù)脂分散的藥劑制成的,這些藥劑與廢水中的其他廢料一起使得油和固體的分離更加困難。
1.2.7.4 制革工業(yè)
在制革工業(yè)中,大量含油廢料在浸泡、加石灰或各種沖洗步驟產(chǎn)生的廢水中存在。用甘油三酸脂等方洗萃取。在加石灰時(shí),一些脂肪質(zhì)轉(zhuǎn)換成肥皂、或是產(chǎn)生肥皂脂肪酸,這些增加了出水中可萃取的已烷。
按照鞣皮法,處理皮革給皮革所需性質(zhì)的操作中需要用某些油。在皮革濕的時(shí)候即要加入油,這種含油材料和鞣皮劑會(huì)流入廢水增加了可萃取的已烷含量。
1.2.7.5 采礦工業(yè)
在采礦業(yè)的泡沫浮洗中會(huì)加入一定的含油劑和浮選助劑,隨之會(huì)產(chǎn)生一些含油廢水。
1.2.8 暴雨水
暴雨水(尤其在大的制造廠內(nèi))是另一個(gè)含油廢水水源。暴雨水沖洗了所有車(chē)間周?chē)膱?chǎng)地、走道和露天設(shè)備。少量的暴雨水尚可用廠內(nèi)已有的非含油廢水處理系統(tǒng)慢慢處理,但大量暴雨水只有任其排放。因此,平時(shí)必須注意保持工廠廠區(qū)的清潔衛(wèi)生,尤其在暴雨多發(fā)地區(qū)更是如此,以免大量的暴雨水污染環(huán)境。
2 火電廠的含油廢水處理系統(tǒng)
由于火電廠含油廢水主要是地面和廠房?jī)?nèi)樓層被油污染后的沖洗水及雨水,因此處理系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單。
2.1 山東石橫電廠和安徽平圩電廠含油廢水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)考慮
2.1.1 含油廢水處理水質(zhì)的排放標(biāo)準(zhǔn)
國(guó)內(nèi)排放標(biāo)準(zhǔn):10ppm。
美國(guó)EPA(美國(guó)環(huán)保局)標(biāo)準(zhǔn):15ppm(超過(guò)30個(gè)連續(xù)日的平均值),20ppm。
雖然80年代初美國(guó)含油廢水處理系統(tǒng)的出水水質(zhì)達(dá)不到我國(guó)規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)。但為了節(jié)約投資,還是引進(jìn)了美國(guó)含油廢水處理系統(tǒng),按美國(guó)EPA標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。
2.1.2 露天設(shè)施
露天設(shè)施指重油(或渣油)庫(kù)區(qū)、變壓器區(qū)、重油(或渣油)加熱系統(tǒng)區(qū)。對(duì)露天設(shè)施需收集和處理的被油污染的雨水水量按10年1遇24小時(shí)降雨量計(jì)算。超過(guò)該容積的降雨量則排入電廠的下水道。除油庫(kù)雨水外,其他區(qū)域的排水也可排入系統(tǒng)進(jìn)行處理。
2.1.3 含油廢水的pH值假定為6.5~8.0
2.2 山東石橫電廠和安徽平圩電廠的含油水處理系統(tǒng)
山東石橫電廠和安徽平圩電廠的含油廢水處理系統(tǒng)采用了80年代初美國(guó)常用的含油廢水處理系統(tǒng),由API美國(guó)石油學(xué)會(huì)油水分離器、絮凝池和氣浮池組成。
該系統(tǒng)操作說(shuō)明如下:
(1)API油水分離器
受油污染的樓層沖洗水和廠區(qū)排水排到API油水分離器。在該設(shè)備內(nèi),通過(guò)沉淀和撇油將廢水中的粗顆粒懸浮物和浮在水面的油脂除去。
浮在水面的油脂通過(guò)分離器入口和出口及擋油板前面的撇油管子肇轉(zhuǎn)除去。撇除的油脂靠重力流入油池。在油池內(nèi)收集到的油脂用泵打到一定地點(diǎn)處置。油池內(nèi)過(guò)量的水打回到分離器的入口水室。
沉淀的固體收集在位于分離器入口的斗內(nèi)。所收集到的固體用泵打到除灰設(shè)備中作處置。
分離器的入口和出口均設(shè)有擋油板,并且在入口擋油板的下游設(shè)有水流分配擋板。
在分離器的入口水室處裝有溢流堰和直立管,將超過(guò)10年1迂24小時(shí)降雨量容積的水由旁路處理系統(tǒng)排入到廠區(qū)排水系統(tǒng)。
處理后的出水用泵打到絮凝池進(jìn)一步處理。
(2)絮凝池
明礬和聚合物加入到絮凝池的入口水管或入口水室。這些化學(xué)藥品有助于細(xì)顆粒的懸浮物和乳化的油脂凝聚和絮凝以使以后在氣浮池內(nèi)除去。絮凝池設(shè)計(jì)中應(yīng)具有為完成絮凝過(guò)程所需的足夠長(zhǎng)的停留時(shí)間和有效的混合。該池出水靠重力流入氣流池進(jìn)一步處理。
(3)氣浮池
絮凝池內(nèi)生成的絮凝物在氣浮池內(nèi) 引入池內(nèi)的小空氣泡浮動(dòng)到水的表面。浮在水面的浮渣用移動(dòng)的刮除器撇除到一個(gè)收集池內(nèi),以后同收集在API油水分離器的油水一樣處置??諝馔ㄟ^(guò)有壓力的再循環(huán)水引入到氣浮池內(nèi)運(yùn)行。處理后的出水主要再用于飛灰沖除系統(tǒng),過(guò)量的水則排至廠區(qū)排水系統(tǒng)。
3 結(jié)束語(yǔ)
含油廢水種類(lèi)繁多,一般通過(guò)物理分離方法處置。對(duì)于水中乳化的油,可通過(guò)化學(xué)方法加入乳化破壞劑破乳,再通過(guò)物理方法除去。
雖然電廠含油廢水水量較少,處理系統(tǒng)也較為簡(jiǎn)單,但其本身還是一個(gè)污染源,應(yīng)當(dāng)引起有關(guān)部門(mén)的重視。