含油廢水的綜合處理法及其應(yīng)用
1、處理方法
1.1 豎向隔板分油法
豎向隔板分油法是在平流式自然分油法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種方法,它將水流改為上下流動(dòng),這樣既增加了廢水流程,又減少了分油池的占地面積,降低了造價(jià),同時(shí)還可提高除油效率。其原理見圖1。
從圖1可知:①當(dāng)水流向上時(shí),油珠受到的上浮力F1與水流的推力F2方向一致,大、中粒徑的油珠將加速上浮到水面而形成浮油層,如及時(shí)將浮油層的油引入蓄油池便可達(dá)到油水分離的目的。②當(dāng)水流向下時(shí),F1與F2方向相反。由斯托克斯公式可知,油珠上浮速度與油珠直徑的平方成正比,所以有兩種可能:上浮速度大于水流速度的大油珠將上浮,上浮速度小于水流速度的小油珠會(huì)順?biāo)髯。因此在設(shè)計(jì)隔板分油池時(shí),應(yīng)盡量使下流段距離L2大于上升段的距離L1,進(jìn)水區(qū)的隔板空位高H1大于排水存放區(qū)的隔板空位高度H2,并選擇合適的水流速度。同時(shí)還可再多設(shè)幾道隔板,使水流上下反復(fù)幾次,這樣將大大有利于油珠從水中分離出來(lái)。
1.2 蜂窩斜管分油法
蜂窩斜管分油法是將除油池在同一過(guò)水?dāng)嗝嫔戏殖扇舾尚「?這樣便減少了除油池的水力半徑,降低了水流雷諾數(shù),提高了水流弗勞德數(shù),因而可提高油水的分離效率。格子越小則其分離效果越好,但格子太小易產(chǎn)生阻管現(xiàn)象,所以常用邊長(zhǎng)為30、50、80mm的正六邊形等規(guī)格斜管。蜂窩斜管分油池的構(gòu)造見圖2。
當(dāng)含油廢水緩慢上升時(shí),因油和水的密度有差異而使得油水逐漸分離。蜂窩斜管材料應(yīng)耐腐蝕、不沾油和光潔度好,常采用的材料是聚酯玻璃鋼。
1.3 磁性顆粒吸附過(guò)濾法
該法利用磁性材料產(chǎn)生的磁力來(lái)吸附廢水中乳化態(tài)油和其他雜質(zhì),其原理見圖3。
為了提高磁性顆粒的親油性,一般需先用溫度>35℃的石臘、油脂等進(jìn)行表面處理,使其表面覆蓋上一層親油疏水性的薄膜。目前常用的磁性物質(zhì)有:鐵礦石、含磁性物的高爐碎渣以及摻雜少量鐵粉等磁性物質(zhì)的水泥、碳酸鈣等[1]。磁性顆粒的粒徑過(guò)小則產(chǎn)生的水流阻力大,并且易堵塞;粒徑太大則吸附表面積將減小,吸附性能將下降,因此粒徑多在1~3mm。當(dāng)吸附池運(yùn)行一段時(shí)間后,鐵架小框內(nèi)的磁性顆粒將吸滿雜質(zhì),這時(shí)需換上新的鐵架小框。吸滿雜質(zhì)的鐵架小框?yàn)V干后放入爐中焚燒,取出并振動(dòng)去灰后再進(jìn)行顆粒表面油膜處理,又可以重新使用。
上述三種方法處理含油廢水都是行之有效的,它們各有特點(diǎn):豎向隔板分油法簡(jiǎn)單易行,適用于大流量的含油廢水處理,但它對(duì)廢水中的小油珠和其他雜質(zhì)卻往往無(wú)能為力;蜂窩斜管分油法對(duì)小油珠具有較好的去除效率;磁性顆粒吸附過(guò)濾法對(duì)乳化態(tài)油和細(xì)小雜質(zhì)具有較好的處理效果,但處理大批量含油和雜質(zhì)多的廢水時(shí)容易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。因此,在處理含油廢水時(shí)將上述三種方法相結(jié)合(組成綜合處理法)將更有效。
2、應(yīng)用實(shí)例
某鐵路機(jī)車修理廠在洗滌機(jī)車過(guò)程中產(chǎn)生廢水約100m 3h。對(duì)該廢水進(jìn)行測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn),在前10min內(nèi)上浮效率上升較快,此后上浮效率上升緩慢?紤]該廢水含油量高達(dá)1200mg/L,故設(shè)計(jì)了綜合分油池:水力停留時(shí)間為0.2~1.0h,寬為2m,平均水深為1.5m,總池容為45m 3(沉淀隔油池的容積為15m 3)。廢水處理流程為:沉砂過(guò)濾槽及沉淀分油池→隔板分油池→蜂窩斜管分油池→磁性顆粒吸附過(guò)濾分油池→清水池。在分油池中設(shè)置了集油管,以便及時(shí)將浮于水面上的油層導(dǎo)入集油池。另外,還設(shè)置了水位高度自動(dòng)調(diào)節(jié)板,采用全寬度排水(池內(nèi)水面的高度變動(dòng)很小),以保持水位線與集油管缺口間的高差始終在10~20mm范圍內(nèi)。之所以將沉砂過(guò)濾槽設(shè)置在最前面,是由于廢水中含有污泥和有機(jī)雜質(zhì)。采取這些綜合措施后,該廠外排水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)問(wèn)題得到了徹底根治。多年來(lái)該設(shè)施運(yùn)行平穩(wěn),排水口水質(zhì)清澈透明,含油量?jī)H為0.4~0.8mg/L,達(dá)到了GB8978—1996的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(見表1)。
3、結(jié)論
含油廢水綜合處理法吸收了傳統(tǒng)的沉淀過(guò)濾分油法、豎向隔板分油法、蜂窩斜管分油法與磁性顆粒吸附過(guò)濾法的各自特點(diǎn),既減少了占地面積(較傳統(tǒng)方法減少了50%~60%),降低了工程造價(jià),又成功地解決了采用傳統(tǒng)方法時(shí)出現(xiàn)的難題。同時(shí)綜合處理法的運(yùn)行費(fèi)用也低,操作簡(jiǎn)單,并且分離出的廢油經(jīng)過(guò)處理后可再生,又能取得一定的經(jīng)濟(jì)效益。
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