本文對(duì)罐體清洗含油廢水 的水質(zhì)進(jìn)行了分析，針對(duì)其特點(diǎn)，以聚結(jié)技術(shù)為核心工藝，開發(fā)了一套罐體清洗含油廢水集成處理裝里。集成了不同的過濾分離技術(shù)，以純物理的工藝對(duì)含油廢水進(jìn)行處理，取得了較好的效果，出水可滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB)一級(jí)排放要求。
在成品油的處理過程中，過濾一聚結(jié)法是去除成品油中微量水分的主要手段。介質(zhì)通過聚結(jié)濾芯的聚結(jié)材料時(shí)，微小的水滴在聚結(jié)層表面變大，形成大水滴，然后通過濾芯中的排放層排放出來，再靠重力加以分離去除。目前，新鄉(xiāng)北方濾器有限公司針對(duì)罐體清洗廢水處理的特點(diǎn)及使用條件，以聚結(jié)技術(shù)為核心工藝，開發(fā)了一套含油廢水集成處理裝置。該裝置集成了不同的過濾分離技術(shù)，以純物理的工藝對(duì)該類廢水進(jìn)行處理，取得了較好的效果，并已經(jīng)在國內(nèi)油庫推廣使用。
1 含油廢水的水質(zhì)分析
本裝置的設(shè)計(jì)開發(fā)也是以處理輕油(主要是煤油、汽油、柴油)廢水為主，不適合處理石油原油開采廢水。
油庫含油廢水指油庫作業(yè)產(chǎn)生的含油廢水，主要包括油罐放沉水、油罐清洗水。其中油罐放沉水一般1-2 d進(jìn)行一次，且水量較少，一般為2-5 m3/d;油庫一般情況一年洗罐1-2次，每罐沖洗用水20^-40時(shí)不等，總的說油庫廢水水量小，來水很不均勻。因此，一般油庫都具有一個(gè)較大的廢水儲(chǔ)水池，每年定期集中處理。
油庫含油廢水主要污染物是石油類和COD，而石油類是形成COD的主要因素，所以去除石油類是處理該類廢水的主要目標(biāo)。
從廢水的產(chǎn)生來源來看，放沉水是從成品油中沉淀分離出來的水，主要污染成分是石油類;洗罐水也是用清水直接沖洗內(nèi)部罐體產(chǎn)生的，主要污染物也是石油類。此外，在儲(chǔ)存和輸送過程還會(huì)產(chǎn)生少量的鐵銹，因此，油庫含油廢水的主要特點(diǎn)是污染物種類少，成分簡單。
初期含油廢水的COD與含油量有一定的關(guān)系，含油量越高，COD越高，但是，隨著存放時(shí)間的不同，COD的變化有所不同。在此討論一下含油量、COD與存放時(shí)間的關(guān)系。
(1) 含油量。含油量與含油廢水存放的時(shí)間長短有很大的關(guān)系。含油廢水一般存放在儲(chǔ)水池中，由于放沉水量很少，含油廢水會(huì)在儲(chǔ)水池停留很長的時(shí)間，致使厭氧菌對(duì)油進(jìn)行分解，從而使含油量隨存放時(shí)間增長而減少。含油量隨水池深度變化也會(huì)不同，越靠近水池底部，厭氧分解效果越好，同時(shí)，基于油水密度的原因油也不會(huì)長時(shí)間停留在水池底部。因此，隨水深度越深，含油量越低。
(2) COD 。隨存放時(shí)間的不同，COD的形成因素有很大變化。以洗罐水為例，排放初期，油水混在一起，取樣搖均后化驗(yàn)，會(huì)發(fā)現(xiàn)含油量很高，COD也很高，這主要是油類形成的COD。放置很長時(shí)間后，取樣化驗(yàn)，會(huì)發(fā)現(xiàn)含油量會(huì)降低，COD含量依然較高，這主要是油類分解成有機(jī)酸類而致[1]。在厭氧的條件下厭氧菌會(huì)使有機(jī)物分解，分解階段可分為兩個(gè)階段:產(chǎn)酸階段和產(chǎn)甲烷階段。產(chǎn)酸階段即為大分子有機(jī)物分解成小分子有機(jī)物，多為酸類。因此，此時(shí)含油量不高，COD仍偏高，為有機(jī)酸物所致。放置更長的時(shí)間后(比如一年)，厭氧反應(yīng)進(jìn)入或早已過了產(chǎn)甲烷階段，有機(jī)物被分解成無機(jī)物，導(dǎo)致含油量和COD都將偏低。
油罐清洗廢水2 集成裝置及其工作原理(見圖1)
油罐清洗廢水2.1 斜板分離器— 隔油沉淀
針對(duì)廢水中的大量浮油，斜板分離器利用重力可對(duì)水中浮油進(jìn)行分離;同時(shí)，對(duì)于廢水中的鐵銹、泥砂等顆粒物進(jìn)行沉淀分離。斜板分離器采用不銹鋼制作，由箱體、斜板、泥斗、集油槽及可調(diào)出水堰組成，分離后的浮油由集水堰排出，污泥通過泥斗排出，經(jīng)過分離的廢水進(jìn)人下一工序進(jìn)行處理。
油罐清洗廢水2.2 過濾器— 固液分離
設(shè)于聚結(jié)器的前段，去除不可沉降的小顆粒懸浮物，保護(hù)聚結(jié)材料不受堵塞，起到預(yù)處理和顆粒物把關(guān)的雙重作用。過濾分離的主要設(shè)備是過濾器。過濾器由殼體和10 tim過濾濾芯組成。過濾濾芯將小顆粒的懸浮物截留，含有分散油及乳化油的廢水穿過濾芯進(jìn)人聚結(jié)單元進(jìn)行處理。
油罐清洗廢水2.3 聚結(jié)器— 液液分離
位于過濾器之后，主要靠微孔材料對(duì)水中的分散油和乳化油進(jìn)行聚結(jié)，使其變成大顆粒油滴，以便于重力去除。聚結(jié)分離的主要設(shè)備是臥式聚結(jié)器。聚結(jié)器由殼體、集油槽及聚結(jié)濾芯組成。聚結(jié)濾芯由復(fù)合微孔材料制作，分為破乳層、聚結(jié)層、排放層，比較致密的破乳層微孔只有5 pm，為親水性材料，可將水包油型乳化油滴進(jìn)行破乳，破乳后的小油滴通過聚結(jié)層匯聚成大油滴，再經(jīng)排放層排出。大油滴在臥式聚結(jié)器內(nèi)進(jìn)行重力分離，匯聚在集油槽排出聚結(jié)器。
聚結(jié)器是整個(gè)工藝的核心，廢水中的分散油和乳化油流經(jīng)聚結(jié)材料的表面時(shí)，油滴由小變大的過程如圖2所示。
聚結(jié)濾芯由微孔材料制作，理論上講，濾芯只要不堵塞，就會(huì)存在聚結(jié)功能。因此，微孔堵塞是影響濾芯壽命及性能的主要因素。聚結(jié)濾芯具有很細(xì)的孔徑(<5 pm)，才能對(duì)乳化油進(jìn)行破乳、聚結(jié)、并排放出來，所以影響聚結(jié)濾芯性能的主要因素是細(xì)微顆粒的懸浮顆粒物質(zhì)。油庫含油廢水含有罐體脫落的鐵銹顆粒物，另外，在廢水儲(chǔ)存過程中細(xì)菌滋生，形成
的油泥也對(duì)聚結(jié)濾芯的壽命和性能具有致命的影響。
為此，裝置對(duì)廢水進(jìn)行了預(yù)處理，以滿足聚結(jié)濾芯進(jìn)水要求，同時(shí)去除浮油、懸浮顆粒等大部分污染物。斜板分離器可以去除大部分的浮油，這些浮油來自油罐放沉過程中的排污;同時(shí)，廢水中的鐵銹及油泥也被隔離或沉淀下來。一些不易沉淀的細(xì)小顆粒物進(jìn)人過濾器進(jìn)一步處理。具體參見http://www.dowater.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
油罐清洗廢水2.4 吸附器—大分子的分離
針對(duì)溶解性的大分子有機(jī)物，利用活性炭的多微孔的性質(zhì)，進(jìn)行吸附分離，降低COD。活性炭吸附在吸附器內(nèi)完成。吸附器由殼體及吸附濾芯組成。吸附濾芯采用活性炭紙折疊濾芯，活性炭紙夾帶的活性炭顆粒對(duì)廢水中的大分子有機(jī)物進(jìn)行吸附去除。
3 工程應(yīng)用
油罐清洗廢水3.1 工程概況
罐體清洗廢水非連續(xù)產(chǎn)生，設(shè)計(jì)要充分考慮用戶在使用過程中系統(tǒng)啟動(dòng)快、無需調(diào)試、操作方便、便于移動(dòng)等特點(diǎn)，油庫含油廢水集成處理裝置將上述各個(gè)處理單元集成在一個(gè)控制柜上，使用時(shí)，用戶只需接上進(jìn)出水管，接通電源，系統(tǒng)即會(huì)自動(dòng)開始運(yùn)行;長期不用時(shí)，需放空各過濾罐內(nèi)的水，無需特殊維護(hù)。
油罐清洗廢水3.2技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
1.該裝置無需調(diào)試，不加化學(xué)藥劑，不需專人管理運(yùn)行，因此，運(yùn)行費(fèi)用只是電費(fèi)和更換濾芯的費(fèi)用。
2.該設(shè)備處理過的水可以重新利用于罐體清洗，因此，為客戶節(jié)約了一部分的費(fèi)用。
4 結(jié)論
(1) 該裝置對(duì)罐體含油廢水中石油類的去除率可以達(dá)到99.8%，對(duì)5S的去除穩(wěn)定，出水可滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
(2) 該裝置對(duì)COD的去除與含油量有關(guān)，適合處理油類所形成的COD。由于本裝置針對(duì)罐體清洗含油廢水研發(fā)，因此不適合處理石油類原油開采含油廢水。
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