含油污水處理工藝及關鍵技術分析

楊 棟

（中海油天津化工研究設計院有限公司，天津 300131）

1 含油污水的來源

含油污水的來源十分廣泛，這直接導致含油污水的處理是一項龐大且持續的工作。目前來說，含油污水的來源主要有以下幾個方面：

首先造成含油污水的體量最為巨大的，就是石油開采。在石油產業相應的每個環節幾乎都會產生大量的含油污水，雖然三次采油技術在石油的開采中不斷擴展其應用范圍，也切實改善了驅油的效果。然而卻造成了含油污水組成因素的復雜化，增加了含油污水的處理難度。

其次則是化工制藥產業。在化工制藥產業的生產中，對于化工原料的處理、原料反應的過程以及產物的分離都會使用大量的水以及潤滑油，這就使得化工制藥后期的生產活動中產生了大量的含油污水。

再者，食品的加工生產過程中，因為需要對生產設備進行潤滑和相當頻繁的清洗，這些環節也會產生大量的含油污水。還有鋼鐵煉制行業，其生產設備工作前后都需要進行潤滑和清洗冷卻，需要大量的潤滑油和水，這些處理過程也會造成大量的含油污水。

2 含油污水的危害

含油污水對于生態環境的破壞十分巨大，如果不能及時處理，其中存在的致癌物質會隨著污水污染周圍植物或者動物，對人體造成影響，導致人體的正常機能遭到破壞。具體來說，含油污水的危害主要體現在這幾個方面：對于江河湖泊的污染。科學研究表明，含油污水的密度低于水的密度，如果含油污水排入江河湖泊之后會覆蓋水面，從而隔絕了水體中氣體和大氣之間的交換，導致水體中氧含量急劇下降。而水體中氧含量的減少會對水生物的生長造成直接的影響，導致水中動植物的死亡，造成水體質量的下降，直接影響到水資源的利用。更加嚴重的是，如果含油污水直接污染到飲用水源，將會導致大規模的人體疾病，甚至直接引起群體性的食物中毒，危害巨大[1]。

當含油污水不經處理傾倒在地面，也會對土壤造成污染，油污會附著在植物的葉片上，阻隔植物進行正常的光合作用；含油污水的沉淀物會影響植物根系的正常生長；這兩種方式直接作用于植物，會導致植物大面積的死亡。

更嚴重的是，含油污水如果經過河流流入湖泊或者水庫，會對整個水系的生態平衡造成破壞。通過生態循環，最終對人類的生命健康造成嚴重威脅。

3 含油污水處理工藝

目前對于含油污水的處理工藝逐步在完善，根據其在實際操作中的應用，大致可分為三個階段：首先要對于含油污水中的水和油進行初次的分離處理。這一階段在實際操作中要根據含油污水的特點施加相應的處理工藝。比如對于顆粒較小的含油污水可以采用油水過濾器來進行水油分離；顆粒較大、凝固點較高的含油污水通過加熱保溫的方式來處理；

在初次油水分離后要在加入絮凝劑、混凝劑等催化污水的絮化，減少對設備的堵塞的基礎上采取氣浮收油裝置、濾罐過濾、微生物反應這幾種方式來進行進一步的水油分離。

完成了兩步的水油分離操作之后，還需要對處理后的污水進行檢測，如未達到相應的排放標準，則需要重復進行處理，重復處理時不排除使用石英砂過濾罐或者活性炭過濾罐對水體進行進一步的過濾，直到達到排放標準后再進行排放。

4 含油污水處理的關鍵技術

4.1 混凝法

混凝法是指在含油污水中通過投放混凝藥劑，使含油污水中的懸浮物和油污脫離，并且凝結成礬花，隨即可在重力影響下沉降來去除污水當中的懸浮油顆粒以及膠體油顆粒。在具體的操作中，要注意按照污水的實際水量添加相應的混凝藥劑，在反應充分的情況下會生成穩定的絮狀漂浮物。此時呈膠體的油粒負電荷完全消失，在重力的作用下絮狀物漸漸下沉，從而達到水油分離的狀態。混凝技術的使用除了要使用三氯化鐵、硫酸鋁等常見的混凝藥劑，還需要建造專門的澄清池，二者相結合才能達到好的水油分離效果[2]。

4.2 氣浮法

氣浮法主要作用于含油污水中較小的油粒和乳化的油粒，使其隨著作用過程中產生的氣泡上浮，以達到油水分離的目的。根據其處理工藝中產生氣泡的方法，氣浮法分為溶氣氣浮法、電氣氣浮法和誘導氣浮法三種。經過氣浮法處理的含油污水，其含油量一般情況下可控制在30mg/L以內。氣浮法的三類處理工藝主要操作及原理如下：

溶氣氣浮法；溶氣氣浮法操作工藝一般是將含油污水和空氣加入溶氣罐中進行加壓溶解，整個溶解過程大約需要三min，使得空氣充分融入含油污水中，之后再將已經溶解了大量空氣的含油污水加入上浮池，迅速減小壓力，溶解了空氣的含油污水會隨著壓力的減小產生大量的氣泡，含油污水中的油粒隨著氣泡的上升一起上浮，從而完成水油分離[3]。

電氣浮法；電氣浮法是需要直流電的參與，具體操作是將正負電極安裝在處理含油污水中，接通電源后會發生電解反應。反應過程中會產生大量的氣泡，污水中的乳化油粒以及細小油粒會被氣泡吸附，隨著氣泡上升到水面形成油渣，再由人為參與將水體表面的油渣進行收集處理即可。

誘導氣浮法；誘導氣浮法也叫布氣氣浮法，主要工藝是指借助儀器設備，如射流氣浮、葉輪氣浮、水泵吸水管吸氣浮等，通過設備來攪拌含油污水，將比較大的氣泡破碎成眾多的小氣泡，氣泡在互相引力下重新凝聚，凝聚過程中帶動污水中油污的黏結作用，從而使乳化的油污上升到水體表面再進行處理。誘導氣浮法操作簡單，耗能也比較小，所以應用比較多。但是誘導氣浮法在運作過程中無法有效控制氣泡破碎，因此會對含油污水中油粒的上浮效果產生一定的影響，導致其在實際應用效果并不十分突出。

4.3 過濾法

過濾法一般應用于氣浮法和混凝法處理之后。通過混凝技術和氣浮技術處理，除隨著氣浮法工藝中部分油粒上浮處理后，含油污水中還會有一部分絮狀的混合物沉降下來，此時就需要通過濾膜的阻隔作用將污水中的細小顆粒和絮狀物分離出來，從而達到凈化污水的工藝效果[4]。經過過濾法處理的含油污水，其中油粒的含量可以降低至10mg/L以下。但過濾法在實際操作中較大的問題在于經常性的出現濾膜等過濾材料的堵塞。當出現過濾材料堵塞時，因為油粒的黏結性比較強，所以需要對過濾材料進行熱水反向清洗或者空氣反向曝氣等方式來處理。

4.4 微生物反應技術

微生物反應技術是指在含油污水中添加處理制劑，通過產生的微生物其自身的代謝功能以及其產物來達到水油分離的效果。微生物反應技術還有一個優點，在于微生物本身就屬于大自然的一部分，在自然生態中本身就存在，在其作業完成后也不會產生危害生態的物質，不會產生二次污染。再者，微生物技術在含油污水處理時操作過程十分簡便，相對于氣浮法、過濾法而言沒有復雜的數道工序，成本消耗也極為低廉，因此其應用比較普遍。

目前在世界范圍內，對于微生物技術應用最多的是接觸氧化法和A/O法。但是，即使是應用普遍、效果較好且具有生態效益的微生物技術，也不能通過單一技術的處理完全實現對含油污水的凈化。技術本身的局限性導致其面對成分構成復雜的含油污水時不能達到預期效果[5]。因此，在含油污水的處理時，要檢測其具體的成分、性質以及形成的原因，對處理技術加以綜合，形成多層的處理技術相結合，才能保證對含油污水的處理達到排放標準。

4.5 調質-機械分離處理技術

此項處理技術實際就是使用化學制劑破壞含油污水中油污顆粒的穩定性，從而打破油粒在水中的膠體狀態產生脫水反應，使其產生絮狀物并最終沉降成油泥，再利用三相離心機對其進行處理，一次來達到水油分離的效果。該項技術在對含油污水進行調質時，已經具有非常高效的溶劑萃取處理技術[6]。因此，在國際上，調質-機械分離處理技術都是關于含油污水處理技術中很成熟的一項技術。除此之外，調質-機械分離處理技術還可以在進行水油分離后進行回收，在石油化工產業的含油污水處理中，對于原油的回收可達到90%以上。

5 結束語

隨著國家的不斷發展和人們生活水平的日益提高，可持續發展逐漸落實到各行各業中。保護生態環境是可持續發展的重要環節，在各類生產活動中對于生態環境的保護是企業、個人必須考慮和積極應對的問題。含油污水因為其來源較多、處理工藝復雜，因此在水污染處理中是比較重要的一項。因此，在對含油污水的處理過程中，必須對含油污水的來源、成分以及其所處的存在方式、對生態環境的危害有充分的分析和認識，針對其具體的不同來選用相應的方式對含油污水進行處理。找到最佳的處理方式要考慮工藝的復雜性，對能源的損耗、回收再利用以及處理過程中對生態環境的二次破壞，結合氣浮技術、混凝技術、微生物技術、調質-機械分離技術等多項已經比較成熟的技術，多項技術綜合利用，以期在處理后完全達到可排放的水質標準，減少資源浪費。也希望含油污水的處理技術，能隨著實際應用的過程和更多專家的不斷深入研究，逐步得到完善和成熟，為保障人民群眾的綠水青山做出更加卓越的貢獻。