Technológia čistenia olejových odpadových vôd

Olejové odpadové vody pochádzajú hlavne z priemyselných odvetví, ako je ťažba a spracovanie ropy, petrochemický priemysel, oceliarstvo, koksovanie, strojné spracovanie, čistenie textílií, činenie koží, železničná doprava, zabíjanie a spracovanie potravín a stravovanie.

Ropa predstavuje vážne nebezpečenstvo pre životné prostredie: Keď sa olejová odpadová voda vypustí do vodných útvarov, vytvorí olejový film, ktorý ovplyvňuje migráciu vzduchu, vody a hnojív. Ak zateká do pôdy, bráni priepustnosti vzduchu a poškodzuje štruktúru pôdneho agregátu. Vypúšťanie do mestských kanalizačných potrubí môže ovplyvniť normálnu prevádzku čističiek odpadových vôd. Koncentrácia oleja v odpadovej vode prúdiacej do štruktúr biologického čistenia by vo všeobecnosti nemala presiahnuť 30-50 mg/l; inak to ovplyvní normálny metabolizmus aktivovaného kalu a biofilmu.

Ropa v olejovej odpadovej vode existuje v štyroch formách: plávajúci olej, dispergovaný olej, emulgovaný olej a rozpustený olej.

Plávajúci olej má vo všeobecnosti veľkosť častíc väčšiu ako 100 μm a možno ho odstrániť prirodzenou flotáciou.

Dispergovaný olej má veľkosť častíc 10-100 μm a zostáva suspendovaný vo vode. Po určitom čase odstátia však môže vytvárať plávajúci olej, takže ho možno odstrániť prirodzenou flotáciou, hoci doba zotrvania je pomerne dlhá.

Emulgovaný olej má veľkosť častíc menšiu ako 10 μm, zvyčajne 1,1-2 μm. Vo vode existuje ako stabilná koloidná forma (emulzia), preto sa nedá odstrániť prirodzenou flotáciou a musí sa odstrániť deemulgáciou, po ktorej nasleduje vzdušná flotácia (alebo sedimentácia).

Rozpustený olej existuje v rozpustenom stave vo vode a jeho veľkosť častíc je ešte menšia ako veľkosť emulgovaného oleja, niektoré len niekoľko nanometrov, čo sťažuje separáciu.

Ťažisko čistenia zaolejovaných odpadových vôd je na plávajúci olej a emulgovaný olej, zatiaľ čo rozpustený olej sa upravuje iba adsorpciou a inými metódami pokročilého čistenia, keď sú požiadavky na odpadovú vodu vysoké.

Olejové odpadové vody možno rozdeliť do troch hlavných kategórií podľa princípu čistenia: fyzikálne metódy, chemické metódy a biologické metódy.

1. Fyzikálne metódy

Využitie rozdielu hustoty medzi olejom a vodou, aby sa plávajúcemu oleju umožnilo prirodzene plávať, je najzákladnejšou metódou odstraňovania oleja.

Odlučovač oleja

Horizontal Flow Oil Separator: Wastewater flows in from one end and out from the other, with a horizontal flow velocity of 2-5 mm/s and a residence time of 90-120 min. It can remove oil droplets with a diameter >150 μm. Na dne nádrže je nainštalovaná škrabka na kal a povrchové zberné potrubie oleja zhromažďuje plávajúci olej. Má jednoduchú štruktúru a stabilnú prevádzku, ale vyžaduje veľkú plochu.

Malý odlučovač oleja: Používa sa v maloobjemových{0}}aplikáciách, ako sú jedálne a garáže. Rýchlosť prúdenia je 0,002 až 0,01 m/s a doba zdržania je 0,5 až 10 minút. Môže byť kombinovaný s koksovým filtrom pre ďalšie odstraňovanie oleja.

Flotácia vzduchom

Využitie mikrobublín na priľnutie k kvapôčkam oleja, čím sa stonásobne zvýši ich rýchlosť vznášania, je kľúčovou metódou na odstránenie emulgovaného oleja. Potom, čo olejová odpadová voda prejde spracovaním na separáciu oleja, sa potom zvyčajne použije vzduchová flotácia ako ďalšie opatrenie na odstránenie emulgovaného oleja. Pridanie anorganických koagulantov (ako je síran hlinitý, chlorid železitý, hydroxid vápenatý atď.) môže výrazne zlepšiť účinnosť odstraňovania oleja, pričom rýchlosť odstraňovania sa zvýši z 28 % na viac ako 99 %.

Metóda hrubého zrna

Oil-containing wastewater flows through oleophilic and hydrophobic filter media (such as anthracite, quartz sand, polypropylene plastic, etc.). Tiny oil droplets are adsorbed and aggregate to form larger oil droplets, which then float and separate. This method can remove oil droplets with a particle size ≥60μm, achieving an oil removal rate >95 %. Zariadenie má malú veľkosť a jednoduchú štruktúru, ale filtračné médium je náchylné na upchávanie a účinok výrazne klesá, ak sú prítomné povrchovo aktívne látky.

2. Chemická metóda

Metóda koagulácie

Emulgovaný olej existuje stabilne vďaka svojej negatívne nabitej dvojitej vrstve a ochrane emulgátorov. Pridanie koagulantov narúša túto stabilitu, čo spôsobuje koaguláciu a oddeľovanie kvapiek oleja.

Bežné koagulanty zahŕňajú anorganické koagulanty: síran hlinitý, chlorid železitý, síran železnatý, polyalumíniumchlorid (PAC), hydroxid vápenatý atď.; a organické flokulanty: polyakrylamid (PAM), katiónové a aniónové typy, atď. Pri skutočnej výrobe sa často používajú v kombinácii dve činidlá: organický flokulant + anorganický koagulant na získanie najväčších vločiek častíc.

Acid-Bázická deemulgačná metóda

Úprava pH na kyslé (<1) with sulfuric acid and boiling for 20-30 minutes can separate 97% of the oil; then adjusting the pH to 8 with alkali and adding alum can recover 99% of the oil. Sodium dihydrogen phosphate can also be used instead of sulfuric acid; heating to 95℃ and centrifuging can reduce the oil content to 75 mg/L, and neutralization with calcium hydroxide can further reduce it to below 30 mg/L.

Metóda elektrolýzy/elektrokoagulácie

Elektrolýza rozkladá dvojitú vrstvu na povrchu emulgovaných kvapôčok oleja. Súčasne sa anolytový kov rozpúšťa za vzniku vločiek hydroxidu. V kombinácii s mikrobublinami generovanými elektrolýzou sa dosiahne komplexný efekt elektrokoagulácie, elektroflotácie a neutralizácie náboja. Pri použití hliníka ako anódy a železa ako katódy sa hliník rozpúšťa za vzniku hydroxidu hlinitého, ktorý pôsobí ako koagulant na koaguláciu a odstránenie oleja.

3. Biologická liečba

Pre nízkokoncentrovanú zaolejovanú odpadovú vodu po predbežnej úprave rozpusteným olejom možno použiť biologické čistenie:

Proces aktivovaného kalu: Koncentráciu pritekajúceho oleja je potrebné kontrolovať na maximálne 30-50 mg/l.

Biologický filter: Vysoko prispôsobivý, môže byť použitý na predúpravu alebo sekundárnu úpravu.

Proces CASS (Circulating Activated Sludge Process).

Prevzdušňovacie jazierko/oxidačné jazierko: Môže sa použiť, ak je k dispozícii dostatočná plocha pôdy.

V závislosti od formy oleja v odpadovej vode a požiadaviek na vypúšťanie sa zvyčajne používajú viacstupňové kombinované procesy.

Rafinácia oleja/petrochemická odpadová voda: Olejová odpadová voda → Tyčové sito → Horizontálny prietokový odlučovač oleja → Šikmý doskový odlučovač oleja → Vyrovnávacia nádrž → Vzduchová flotácia (dva stupne) → Okyslenie hydrolýzou → CASS → Filter zo škrupín vlašských orechov → Vypúšťanie spĺňajúce normy.

Olejová odpadová voda zo železiarskeho a oceliarskeho priemyslu: Zaolejovaná odpadová voda → Vyrovnávacia nádrž → Statická separácia → Koagulačná sedimentácia → Vzduchová flotácia → Čistiaci nádrž → Opätovné použitie alebo vypustenie.

Vysokokoncentrovaný kyslý{1}}základný proces deemulgácie olejovej odpadovej vody: olejová odpadová voda → pridajte kyselinu sírovú na úpravu pH < 1 → zahrejte a varte → olej-separácia vody → neutralizácia alkálií → koagulácia → sedimentácia → filtrácia → vypúšťanie.