超濾膜在含油廢水處理中的應用

賈秀粉　郭赟　孫霞

摘要：針對汽車零部件加工過程中產生的含油工業廢水，含油量高，可生化性差，難直接進行生化處理，采用磁性紙帶過濾器去除鐵屑及可見固體雜質，利用油水分離器去除水中懸浮油，再采用超濾膜去除乳化油及大分子顆粒，出水含油量<20mg/L，去除率達99.8%。有效提高了廢水的可生化性，后續采用SBR工藝去除水中有機物，出水COD<200mg/L，氨氮<30mg/L，符合污水排入城鎮下水道標準，可達標排放。

關鍵詞：含油工業廢水;油水分離器;超濾;SBR;達標排放

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）09-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.09.039

The ultra filter membrane used in oily wastewater treatment process

Jia Xiufen1，Guo Yun2，Sun Xia3

（1.Bosch Automotive Diesel Systems Co.，Ltd.，Qingdao Branch，Qingdao Shandong 266114，China;2.Jiangsu Longhuan Environmental Science Co.，Ltd.，ChangZhou JiangSu 213000，China;3.China Inspection Group Gongxin Security Technology Co.，Ltd.，Jining Shangdong 277100，China）

Abstract：High-concentration oily wastewater from automobile parts manufacturing was hard to be treated by biological process directly. The following methods were adopted to remove iron filings and big solids by paper belt filter. Then suspension oil was separated by oil separator. Ultra filtration membrane was used to separate emulsified oil and macromolecular substance from raw wastewater. ?After physical treatment， the concentration of petroleum was below 20 mg/L with the removal rate of 99.8% and can be treated by biological treatment easily. SBR was deeply treatment method to remove Organic substance.The effluent concentrations of COD and NH4-N were below 200 mg/L and 30 mg/L，which achieved the standard discharge.

Key words：Oily wastewater;Oil separator;Ultra filter membrane;SBR;Standards discharge

在汽車零部件加工制造過程中，會使用大量含測試油、乳化液、切削液、磨削液和清洗劑的金屬加工液。這些廢水含油量高達5%～10%，成分復雜且難降解，可生化性差，需要進行預處理[1]。

目前含油廢水處理以混凝式處理工藝為主[2]。但是這種方法，需要添加化學藥劑，產生大量化學污泥，形成二次污染。超濾法具有去除率高，出水水質穩定，受原水含油量影響小，不額外產生化學污染物等優點，逐漸用于含油廢水的處理工藝中[3]。

某汽車零部件企業針對含油工業廢水特點，先采用撇油器，油水分離器去除表面浮油和分散油，再采用無機陶瓷膜去除乳化油，出水石油類含量<20mg/L，提高了廢水的可生化性，有利于后續生化處理。后續采用生化SBR工藝，去除水中有機物。

1 廢水水質水量及處理要求

1.1 廢水來源及水質、水量

廢水主要來自車間汽車零部件加工以及清洗廢水，含有多種金屬加工液（包括切削液，磨削液，乳化液，防銹油等），還有少量地面清洗廢水。總水量為30t/月。經過工廠廢水站處理后，廢水排入市政管網，進入市政污水廠，廢水站最終排放廢水需要滿足《GB/T 31962-2015 污水排入城鎮下水道水質標準》，A 級標準。

1.2 處理要求

廢水站設計流量為9 m3/d。進出水設計水質如表1所示。

2 工藝流程及運行分析

2.1 機械分離懸浮油及固體

車間產生的工業廢水通過氣動泵打入屋頂廢水主管，自流入廢水站（最大1.5m3/h）。廢水收集罐前端設置磁性紙帶過濾器，用磁性滾軸及紙帶去除鐵屑和可見固體雜質，以保護后續泵組及超濾膜組件免收損傷。另外，原水收集罐中安裝撇油器從廢水表面收集懸浮油，減少后續設備的處理負荷。之后含油廢水打入油水分離器，利用油水密度差，可以分離粒徑大于60μm的懸浮油、分散油和大部分固體顆粒。

對于水量<1.0m3/h 的非連續流，成本有限的項目，油水分離器就可滿足需要，但是對于水量>2.0m3/h的連續流，且含有大量固體雜質的含油廢水，三相分離機的去除效率能達到更高，流速更快，也減少了超濾膜組的處理負荷。

2.2 超濾系統

油水分離器的出水，經過5μm布袋過濾器，去除可能劃傷膜表面的大顆粒，進入超濾工作罐。超濾系統選用效率更高的二氧化硅TiO2陶瓷膜來分離廢水中的乳化油[5]。乳化油的粒徑一般小于10μm，大部分為0.1～2μm，超濾膜Φ25*1178mm，23通道，并行兩組，共74只膜，膜孔徑0.12μm，可以去除絕大部分乳化油。超濾設計通量為1.5m3/h，在最初階段由于水量較小，因此只安裝一組膜37只，另外一組空腔，只做循環使用。最初出水量為0.6m3/h，運行2年后，通量降低為0.45m3/h，便將另外一組膜填裝進去，通過出水的比例調節閥，將出水通量控制在1.0m3/h，防止流量過高，膜通量損失過大。

超濾定期需要化學清洗。清洗順序為水堿洗-酸洗-堿洗，清洗水回流到原水收集罐，重新處理。為了保證清洗效果，在清洗過程中，采用加熱器，堿洗溫度保持80℃，酸洗溫度保持60℃。

2.3 SBR生物處理

SBR生物反應器以批次反應運行。SBR適合流量小、有機物負荷高的廢水處理。相對于傳統生物過程，SBR所有的反應過程都是在一個容器中分步進行，減少了反應單元數量，節省建設成本。

2.4 除磷和最終出水控制

SBR的出水，進入除磷沉淀池，向廢水中投加化學物質與磷酸鹽反應形成磷酸鐵不溶性沉淀物質，去除水中的磷，SS以及部分COD。出水打入最終水罐后，先會經過在線檢測系統監測，檢測合格則排向市政管網，如果不合格，則排向應急水罐，重新處理直至合格。

3 主要構筑物及設計參數

4 運行效果分析

從運行數據來看，油水分離器對懸浮油的去除效果為80%，超濾對乳化油的去除率達到99.8%，出水水質穩定，含油量基本不受前端進水水質的影響，小于20mg/L，提高了廢水的可生化性，為后續生物處理提供了良好的環境。有機物的去除主要靠SBR生物處理工藝，出水COD<200mg/L，去除率為90%，總氮<60mg/L，去除率為53%，總磷小于2mg/L，去除率為83%。

5 經驗總結

（1）油水分離器適合低流量，含油量低的廢水，如果含油量過高應增加其他預處理方法，防止增加超濾負荷。

（2）超濾膜對乳化油的去除效率為99.8%，且出水水質穩定不受前端含油量波動，含油量小于20mg/L，提高了廢水的可生化性。但是超濾膜需要定期進行化學清洗，清洗水回到前端再次進行處理，如果進水量過低則造成含氮量、pH升高，需要在生物池前端調節pH，增加碳源。

參考文獻

[1]黃萬撫，嚴思明，李新東.膜技術在含油乳化廢水處理中的應用及發展趨勢[J].工業安全與環保，2013，39（10）：23-25.

[2]王承智，石榮.含油廢水處理方法綜述[J].遼寧師專學報，2002，24（01）：104-108.

[3]王震，吳晨煒，王昭玉，等.超濾法在含乳化油廢水處理中的應用研究[J]，四川化工，2018（05）：51-54.

收稿日期：2020-08-01

作者簡介：賈秀粉（1986-），女，漢族，碩士，廢水處理工程師，注冊環保工程師，研究方向為工業廢水處理工程建設及運營。