含油废水污染与传统处理技术现状

　　引 言

　　水污染是目前人类必须面对的一个问题，全球人口急剧增长，工业发展迅速，人类生活废水和工业废水严重污染了水源。如何控制水污染，保护生态环境已成为迫切需要解决的问题。要解决水污染问题，必须首先了解水体的各种污染源。就本文题目而言，含油废水主要包括油田废水，炼油厂和石油化工厂的废水，油轮的压舱水、洗舱水、机舱水，油罐车的清洗水等，造成环境油污染，特别是海洋油污染的主要来源，为此，如何有效的治理含油废水造成的环境污染，成了亟待解决的重大问题。

　　第1章绪论

　　1.1含油废水污染的现状

　　1.1.1含油废水来源

　　含油废水是一种极具危害性的废水，其主要来源于铁路机车的清洗、油轮压舱水、洗舱水、拆船厂的油货轮、石油工业的炼油厂、洗车业排放、机械切削加工、以及餐饮食品加工等。根据性质不同，油分如下两种-（1）动植物油脂，是由不同链长的脂肪酸或丙三醇（甘油）所形成的甘油三酸脂组成，其中脂肪酸可以是饱和的，也可以是不饱和的；（2）液体的原油或矿物油，主要是由直链或支链以环形结构所组成的C、H化合物的混合物⑴。

　　综上所述，含油废水来源广泛、成分复杂，以各种形式排放到我们生活环境中，无论是日常生活，还是工业生产，对人类的生存都造成了较为严重的影响。

　　1.1.2含油废水的物化性质

　　含油废水中的油一般以4种状态存在于水中：

　　（1）浮上油：在废水中分散的颗粒较大，粒径大于lOOum,易于从废水中分离出来，油品粒径较大，它是废水中含油量的主要部分，一般占废水中含油量的65?70%,浮在水面，通常可釆用搜撇等手段从隔油池中去除。（2）分散油：油滴粒径介于10- 100 lim之间，悬浮于水中（3）乳化油：油滴粒径小于lOum,油品在废水中分散的粒径很小，呈乳化状态，不易从废水中分离出来，一般采用浮选、过滤、絮凝等方法去除[2].（4）溶解油：油滴粒径小于乳化油，以溶解态烃类油为主，在水中的溶解度一般约为5?15mg/L,比较小，通常采用生化法去除。

　　1.1.3含油废水的危害

　　由于含油废水中的油类物质不易被降解，因此严重危害了人类的生产、生活与生态环境。

　　（1）污染水质

　　油类物质进入水体后，其中的硫、镍、轨等无机物以及焼烃和芳香烃、环烧径等难降解有机物会很快污染水体。受油类污染的水体会呈现出一定的味道以及伴有颜色，影响人类对水体的正常使用。由于油类中大部分组分密度小于水，又具有很大的粘度，因此又往往会悬浮在整个水体的表面。又由于在水体本身流动，河流的汇流以及海洋的洋流、潮沙等的运动形式作用下，油类污染物将会扩散到很远的地方。油类物质会阻止空气中的氧向水中的扩散，油类中可降解有机物的氧化降解又会消耗掉一部分氧气，因此在很大程度上降低了水体中的含氧量。

　　（2）危害水体的生态环境

　　漂浮在水体上的油也会减少阳光进入水体的透射量。水体中由于溶解氧减少，藻类进行的光合作用受到限制。影响水生生物的正常生长，使水生动植物有油味或毒性，甚至使水体变臭，破坏水资源的利用价值。油类点附在鱼鲍上，可使鱼窒息，动物无法进行正常的生命和生理活动。随着时间的持续，大部分植物和动物死亡、腐烂，产生臭味[3].例如，2010年5月5日，发生在美国墨西哥湾原油泄漏事件引起了国际社会的高度关注，墨西哥湾沿岸生态环境正在遭遇“灭顶之灾”,美国路易斯安那州、亚拉巴马州、佛罗里达州的部分地区以及密西西比州均受到影响，相关专家指出，污染导致墨西哥湾沿岸1000英里长的湿地和海滩被毁，渔业受损，脆弱的物种灭绝[4].在受原油污染的沙滩，昆虫类、多毛类及两栖甲壳类物种显着减少，有的减少量甚至过半[5].

　　（3）影响旅游业

　　由于石油泄漏事件的发生时，近海所有的海面和沙滩几乎都被原油覆盖，同时还散发着刺激性的气味，严重影响了大海所带给人们的美好的视觉感受，给近海旅游业的发展带来了严重影响，减少了当地旅游业的收入。据报道，由于泰国东部近海海域原油的泄漏，对当地旅游业造成严重影响，旅游和度假胜地一阁沙湄岛的旅游业损失超过320万美元[6].

　　（4）污染土壤

　　如果用含油废水灌溉农田，油分及其衍生物将覆盖土壤和植物的表面，堵塞土壤的孔隙，阻止空气透入，使果实有油味，或使土壤不能正常进行新陈代谢和微生物新陈代谢，严重时会造成农作物减产或死亡。土壤一旦遭受到石油的严重污染很可能在上百年的时间内寸草不生。一些研究表明，石油中的烃类物质对人类有致癌、致畸、致突变的作用。因此受到严重污染的土壤，污染物会随着生态功能进入到植物，随着食物链进入人体，对人类的健康和生存造成危害。

　　1.2含油废水传统处理技术现状

　　对于含油废水的处理，首先应可能考虑回收油，实现重复、循环使用，然后再根据油污来源以及其状态、成分，选取适当的处理方法，以达到国家排放标准或回用标准。

　　含油废水的处理方法，根据其作用原理和去除对象一般可分为物理法（主要有重力法、膜分离法）、化学法（主要有絮凝法、化学氧化法、电化学法等）、物理化学法（主要有气浮法、吸附法、粗粒化法等）和生物处理法等。

　　1.2.1物理法

　　（1）重力法

　　重力法是利用油和水的不相容性以及它们的密度差来进行分离的方法。重力分离在隔油池中进行，主要去除粒径大于60 的浮油和分散油，以及废水中的大部分固体颗粒，乳化油则很难去除平板式隔油池最为常用，池型简单，操作方便，处理水量大，除油效率稳定，运行费用低，但占地面积大，受水流不均匀性影响。

　　（2）膜分离法

　　膜分离法是在近20年迅速发展起来的新型分离技术，主要是利用天然或者人工合成膜，使溶液中的某些组分隔幵，以外界能量或化学位差为推动力，物理截留的方式去除水中一定颗粒大小的污染物溶质和溶剂渗透而达到分离的目的。它作为废水深度处理方法、饮用水精制和海水淡化等领域受到重视和研究，并已在工程实践中使用。油水分离膜对乳化油和溶解油起截留作用，目前常用的膜有是反渗透膜、超滤膜和微滤膜。根据油在含油废水中的存在状态来选择膜，如果油在油水体系中以浮油和分散油为主，通常选择微滤膜，其孔径在10~100Min.膜分离技术分离过程不发生相变，不需要加入药剂，不产生含油污泥，运转费用低，同时设备投资也较低，特别适合于高浓度含油废水的处理，但存在不耐腐烛、热稳定性差、膜易被污染等缺点。