含油污水處理工藝及關(guān)鍵技術(shù)分析＊

王明友，王卓群，張志華

（邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北 邢臺(tái)054035）

水是人類賴以生存的物質(zhì)基本，但是隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，水污染現(xiàn)象也愈加嚴(yán)峻。習(xí)近平總書(shū)記高度重視生態(tài)環(huán)境建設(shè)，并提出了“五個(gè)追求”，即追求人與自然和諧、追求綠色發(fā)展繁榮、追求熱愛(ài)自然情懷、追求科學(xué)治理精神、追求攜手合作應(yīng)對(duì)，為中國(guó)特色社會(huì)主義發(fā)展指明了道路。事實(shí)上，“綠水青山就是金山銀山”的思想早已深入人心，綠色發(fā)展勢(shì)在必行，這將會(huì)進(jìn)一步突顯出含油污水處理的重要性，同時(shí)其相關(guān)工藝及技術(shù)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 含油污水的危害

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，含油污水的來(lái)源相當(dāng)廣泛，這也成為其難處理的重要原因之一。在漫長(zhǎng)的石油生成過(guò)程中，大量天然伴生水混雜在原油液體中，同時(shí)在開(kāi)采加工的過(guò)程中也需通過(guò)注水驅(qū)油作業(yè)，造成大量的水殘留。因此，在石油產(chǎn)出的整個(gè)作業(yè)流程中均會(huì)伴有不同體量的含油污水產(chǎn)生。雖然，如今可以利用三次采油等科技技術(shù)大幅提升原油的采收率，但是實(shí)踐操作中部分企業(yè)出于對(duì)工藝可行和成本控制等因素的考慮，還是會(huì)產(chǎn)出相當(dāng)體量且更為復(fù)雜的含油污水，這樣處理起來(lái)難度較大。含油污水對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響和危害極大，其中潛存的致癌物質(zhì)甚至?xí)ㄟ^(guò)周邊植物或動(dòng)物傳染給人類，繼而破壞人體正常的機(jī)能?？茖W(xué)研究表明，含油污水的密度低于水密度，一旦排入江河湖泊中會(huì)生成一種“覆蓋”，阻隔水體中氣體與大氣之間的相互交換，氧含量降低勢(shì)必影響水生物的正常生長(zhǎng)。嚴(yán)重時(shí)，水中動(dòng)植物會(huì)因缺氧而死亡，之后尸體腐爛污染水體，導(dǎo)致水體的質(zhì)量下降，同時(shí)其應(yīng)用價(jià)值也會(huì)降低。

2 含油污水處理工藝

目前來(lái)講，隨著人類社會(huì)科技的發(fā)展，含油污水的處理工藝日臻成熟，基本分為3個(gè)操作步驟：①對(duì)含油污水中的油和水進(jìn)行分離，并針對(duì)污水的特點(diǎn)，采用差異化處理方法。例如，通過(guò)加熱保溫的方式處理粒度大、凝固點(diǎn)高的含油污水，也可通過(guò)油水過(guò)濾器處理油水比例較小的含油污水。②通過(guò)氣浮收油裝置、微生物反應(yīng)以及濾罐過(guò)濾等方式進(jìn)行進(jìn)一步的油水分離處理。在此過(guò)程中，可適當(dāng)加入一些絮凝劑、混凝劑等，催化含油污水的絮化反應(yīng)，一定程度上避免油品堵塞裝置，同時(shí)還能起到一定的除油作用。③在上述系列操作完成后，需對(duì)含油污水的處理水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，在達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，才準(zhǔn)許排放，否則需要重復(fù)進(jìn)行循環(huán)處理直至合格為止。未來(lái)，為了保證人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)進(jìn)一步發(fā)展含油污水處理工藝，并結(jié)合實(shí)際情況，制訂更為完善的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境管理制度，規(guī)范操作流程，在充分印證其可行性和產(chǎn)出價(jià)值之后，才可大范圍推廣。

3 含油污水處理關(guān)鍵技術(shù)

科學(xué)創(chuàng)新與應(yīng)用是驅(qū)動(dòng)社會(huì)發(fā)展的恒動(dòng)力，是人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的根基。目前，隨著宏觀社會(huì)科技創(chuàng)新與發(fā)展，應(yīng)用于含油污水處理的關(guān)鍵技術(shù)種類越來(lái)越多，常見(jiàn)的有氣浮技術(shù)、混凝技術(shù)、過(guò)濾技術(shù)、生物技術(shù)以及分離技術(shù)等。

3.1 氣浮技術(shù)

氣浮作為一種高效的固液分離技術(shù)，發(fā)展時(shí)間較長(zhǎng)，主要用于去除密度與水相近而又無(wú)法自然沉降或上浮的懸浮雜質(zhì)，具有分離效率高、設(shè)備簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。通過(guò)氣浮技術(shù)應(yīng)用，可充分利用大量微小氣泡的吸附作用，處理含油污水中的懸浮顆粒和油，能夠發(fā)揮較好的凈化作用。現(xiàn)階段，含油污水處理中氣浮技術(shù)的應(yīng)用方式越來(lái)越多，并根據(jù)其氣泡產(chǎn)生原理的差異化分為溶氣浮選法、電解氣浮法、誘導(dǎo)氣浮法等技術(shù)。但是，在實(shí)際操作過(guò)程中，氣浮技術(shù)的工藝處理難度較大，很容易受到外界環(huán)境因素的影響，進(jìn)而降低其應(yīng)用效果。從以往的經(jīng)驗(yàn)得知，含油污水中處理氣泡的尺寸或絮凝體的顆粒直徑等均會(huì)產(chǎn)生一定程度的影響，弱化了含油污水的處理效果。因此，在實(shí)際操作過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)充分了解氣浮技術(shù)的應(yīng)用特性，善于總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，科學(xué)設(shè)定相關(guān)設(shè)備參數(shù)，最大限度提升其應(yīng)用效果。

3.2 混凝技術(shù)

所謂混凝技術(shù)即通過(guò)投放混凝藥劑的方式，使得污水中的膠體和細(xì)微懸浮物脫穩(wěn)，并聚集為數(shù)百微米至數(shù)毫米的礬花，繼而按照重力沉降的原理去除含油污水中的微小懸浮油顆粒以及膠體油顆粒。在具體的工藝操作中，應(yīng)根據(jù)含油污水的處理體量，加入適量的化學(xué)藥品制劑，待其充分反應(yīng)之后，即可生成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的絮狀混合物。在此基礎(chǔ)上，適當(dāng)加入混合劑于處理后的含油污水中，膠體油顆粒的負(fù)電荷消失呈現(xiàn)電中性，絮狀混合物逐漸下沉，最終達(dá)到油水分離的目的。目前，最為常見(jiàn)的含油污水處理混合劑有三氯化鐵、堿式氧化鋁、硫酸亞鐵以及硫酸鋁等，并依托加速澄清池的構(gòu)筑物載體功能，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

3.3 過(guò)濾技術(shù)

顧名思義，所謂過(guò)濾技術(shù)是指通過(guò)濾膜的阻隔作用，分離含油污水中的顆粒物，從而保證其凈化達(dá)到理想效果。一般來(lái)講，過(guò)濾技術(shù)的應(yīng)用常常在氣浮技術(shù)和混凝技術(shù)處理之后，從而有效分離上述工藝流程中沉降下來(lái)的絮狀混合物?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)表明，經(jīng)過(guò)過(guò)濾技術(shù)處理之后的含油污水中油的參量不超過(guò)10mg/L，常以壓力濾池或普通快濾池為構(gòu)筑物載體。但是，在實(shí)際操作過(guò)程中，常常會(huì)出現(xiàn)濾料堵塞的現(xiàn)象，針對(duì)此類問(wèn)題可通過(guò)熱水反洗或空氣反向曝氣等方式解決，以免降低其處理效果。在現(xiàn)代城市含油污水的處理中，超濾膜技術(shù)的應(yīng)用愈加廣泛，其中主要應(yīng)用到兩種活性污泥。其中，普通活性污泥以曝氣池、二沉池為主體，并融入了污泥回流系統(tǒng)，繼而與含油污水展開(kāi)融合生成一種新的混合液體。另一種除磷脫氧活性污泥則是將缺氧區(qū)域分割為兩個(gè)區(qū)域，分別處理回流污泥中的硝酸鹽等成分和上述形成的混合液體。

3.4 生物技術(shù)

生物技術(shù)是通過(guò)微生物的代謝功能及產(chǎn)物進(jìn)行含油污水分解作業(yè)的技術(shù)，其本身操作過(guò)程較為簡(jiǎn)便，并且所消耗的成本較低，因而備受推崇。與此同時(shí)，微生物本身作為大自然生態(tài)的構(gòu)成部分，并不會(huì)出現(xiàn)二次污染的情況，生態(tài)價(jià)值效益更高，最為常見(jiàn)的技術(shù)類型有接觸氧化法、A/O法等。其中，接觸氧化法中氧化劑的應(yīng)用種類多種多樣，例如雙氧水、高錳酸鉀、次氯酸鈣以及活化后的二氧化氯等，在與其他藥劑混合后均能達(dá)到預(yù)期的氧化處理標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際操作過(guò)程中，對(duì)于含油污水的氧化處理，應(yīng)綜合考量藥劑成本和工藝特點(diǎn)的需求，合理選擇氧化劑，保證其最佳應(yīng)用效果。與此同時(shí)，無(wú)論上述提及的氣浮技術(shù)、混凝技術(shù)、過(guò)濾技術(shù)，還是環(huán)保性能更優(yōu)的生物技術(shù)，其本身都存在一定的局限性，尤其是面對(duì)復(fù)雜成分構(gòu)成的含油污水，單純依靠某一種技術(shù)方法很難達(dá)到預(yù)期效果，因此需根據(jù)含油污水的成分性質(zhì)、存在形式等進(jìn)行綜合利用，形成多層級(jí)處理工藝，從而保證排放水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

3.5 分離技術(shù)

現(xiàn)階段，調(diào)質(zhì)-機(jī)械分離處理技術(shù)的發(fā)展已然相當(dāng)成熟，并且在實(shí)驗(yàn)探尋中開(kāi)發(fā)了系列高效溶劑萃取技術(shù)，基于此可催化含油污水的退水反應(yīng)，繼而通過(guò)三相離心機(jī)的設(shè)備功能，達(dá)到水、油、泥分離的效果?？茖W(xué)研究表明，借助調(diào)質(zhì)-機(jī)械分離技術(shù)處理的含油污水，對(duì)原油的回收率高達(dá)90%以上，實(shí)現(xiàn)了有限資源的再利用。調(diào)質(zhì)-機(jī)械分離處理技術(shù)最大的特點(diǎn)在于利用破乳劑重新構(gòu)造了含油污水中的顆粒結(jié)構(gòu)，進(jìn)而降低了膠體的穩(wěn)定性，最終使得污水的脫水性能提升，其工藝處理過(guò)程中所涉及的化學(xué)藥劑較少，并在科學(xué)參數(shù)設(shè)計(jì)的保證下，對(duì)含油污水的處理效果較好，且不會(huì)造成二次污染，創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)效益，因而值得推廣。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，綠色發(fā)展理念導(dǎo)向下，對(duì)含油污水的處理十分重要和必要，此過(guò)程中涉及到多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，包括氣浮技術(shù)、混凝技術(shù)、過(guò)濾技術(shù)、生物技術(shù)、分離技術(shù)等，并且其相關(guān)處理工藝越來(lái)越成熟。在實(shí)際操作過(guò)程中，應(yīng)注重多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的共同應(yīng)用，形成多層級(jí)處理工藝，保證最佳水質(zhì)產(chǎn)出。希望學(xué)術(shù)界專家和學(xué)者持續(xù)關(guān)注此類課題研究，結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)含油污水的處理工藝及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行展望，并針對(duì)性地提出更多有效的建議。