乳化油廢水處理研究
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乳化油廢水是含油廢水中較難處理的一種廢水。此類廢水不能直接進(jìn)行生化處理，必須先要進(jìn)行破乳和除油處理。本文主要針對(duì)上?？萍荚O(shè)備廠所產(chǎn)生的乳化油廢水進(jìn)行處理。對(duì)該廢水我們采用先混凝沉淀接著氣浮除油，最后生化處理的思路。整個(gè)研究過程主要分為兩個(gè)階段：實(shí)驗(yàn)階段和實(shí)驗(yàn)小試階段。
1 實(shí)驗(yàn)階段
該廠每天產(chǎn)生的乳化油廢水的量較小（小于100t/d），廢水COD在7000～10000mg/L之間，色度在25000～30000之間。為了對(duì)廢水處理達(dá)到較好的效果，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中進(jìn)行了一系列針對(duì)該廢水的處理實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)我們確定了廢水破乳以及氣浮除油的最佳實(shí)驗(yàn)操作條件。
1.1 乳化油破乳實(shí)驗(yàn)
對(duì)乳化油廢水進(jìn)行破乳的方法很多，其中以混凝法最為常見。本實(shí)驗(yàn)以聚合硫酸鐵（PFS）作為混凝劑對(duì)該廢水進(jìn)行破乳。
1.1.1 最佳投藥點(diǎn)的確定
取200mL廢水分別投加不同量的聚合硫酸鐵，使混凝劑與廢水充分反應(yīng)，取上清液測(cè)定COD值以此來找到最佳的投藥點(diǎn)。
對(duì)于200mL的廢水向其中投加8mL的聚合硫酸鐵時(shí)混凝效果最好。所以混凝劑的最佳投加量為每升乳化油廢水投加40mL的聚合硫酸鐵。
1.1.2 廢水pH值對(duì)混凝效果的影響
用鹽酸和氫氧化鈉溶液對(duì)廢水的pH值進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其分別為5、6、7、8和9。向廢水中加入相同量的聚合硫酸鐵，使其充分反應(yīng)，取上清液測(cè)定COD值，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同pH值廢水處理后上清液COD值基本相同，在1100～1300mg/L之間。可見廢水的pH值對(duì)混凝效果的影響不大。
1.1.3 最佳攪拌時(shí)間和攪拌強(qiáng)度的選擇
取200mL的乳化油廢水放入燒杯中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，向廢水中加入8mL的PFS，用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌。調(diào)節(jié)攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速，反復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)高速攪拌為400r/min，低速攪拌為100r/min時(shí)廢水處理效果最好。所以我們確定最佳攪拌強(qiáng)度為：高速攪拌400r/min;低速攪拌為100r/min。
高速攪拌時(shí)間分別取30、45、60、75、90和105s;低速攪拌時(shí)間分別為120、150、180、210、240和270s。攪拌結(jié)束后使廢水溶液沉淀2h取上清液測(cè)定COD值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明高速攪拌的時(shí)間對(duì)廢水上層清液的COD值影響較大，而低速攪拌影響較小，特別是當(dāng)?shù)退贁嚢铻?/span>180、210和240s時(shí)所得上層清液的COD值基本相同，所以我們采用210s作為低速攪拌的最佳攪拌時(shí)間。
高速攪拌時(shí)間為75s時(shí)，廢水上層清液的COD值最低，所以我們?nèi)?/span>75s為高速攪拌的最佳攪拌時(shí)間。
1.1.4 沉淀時(shí)間的影響
乳化油經(jīng)過混凝反應(yīng)后，沉淀的時(shí)間越長廢水的沉淀效果就越好。但是如果沉淀時(shí)間過長就會(huì)影響處理效率，所以有必要確定廢水的最佳沉淀時(shí)間。
當(dāng)沉淀時(shí)間為4h時(shí)廢水的沉降率已經(jīng)達(dá)到了71%，所以我們?cè)趯?duì)處理效果和處理效率綜合考慮的基礎(chǔ)上取4h為最佳沉淀時(shí)間。
1.2 廢水的氣浮實(shí)驗(yàn)
乳化油廢水經(jīng)過混凝破乳之后，水中大部分的有機(jī)物質(zhì)和油類物質(zhì)都已經(jīng)被去除掉了，但是有少量的油依然懸浮在廢水中不能被去除，而這些少量的油會(huì)對(duì)后面的生化處理帶來很大的麻煩，因此，有必要通過氣浮將這部分油類物質(zhì)去除。為此我們制作了一套實(shí)驗(yàn)裝置來取得最佳氣浮條件，通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，我們得到當(dāng)曝氣強(qiáng)度為9～10m3/h，氣浮時(shí)間為40min時(shí)，廢水出水水質(zhì)最好。
1.3 廢水生化處理
我們對(duì)氣浮之后的廢水進(jìn)行了生化處理實(shí)驗(yàn)。首先對(duì)進(jìn)行廢水處理的污泥進(jìn)行了4周的馴化，用馴化過的污泥進(jìn)行生化實(shí)驗(yàn)。將廢水與污泥按體積比為3：2的比例放置到玻璃燒杯中，進(jìn)行鼓風(fēng)曝氣，分別取1、2、3、4、6、12和24h的上層清液測(cè)COD值。
經(jīng)混凝沉淀和氣浮兩級(jí)處理之后的廢水具有一定的可生化性，可以進(jìn)行生化處理。
2 實(shí)驗(yàn)小試階段
在以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，我們進(jìn)行了小試。
工藝流程中多功能池是經(jīng)過改造的氣浮池，使該池既能進(jìn)行氣浮處理又具有沉淀處理的功能。在操作時(shí)先將廢水混凝沉淀，等污泥排放之后再將生物反應(yīng)池的出水回流到多功能池，進(jìn)行加壓氣浮。生化處理裝置我們選擇SBR生物反應(yīng)池進(jìn)行，這樣既可以節(jié)省處理設(shè)備的搭建，又可以配合前面多功能池進(jìn)行間歇式操作。
整個(gè)小試工藝經(jīng)過一個(gè)多月的運(yùn)行后，各個(gè)處理設(shè)備運(yùn)行基本穩(wěn)定。乳化油廢水經(jīng)過絮凝沉淀和氣浮除油，能夠去除廢水中80%左右的COD值，去除水中97%以上的色度。SBR反應(yīng)池采用16h為一周期的循環(huán)操作，出水的COD值能控制在150mg/L左右，出水色度小于50。
3 結(jié)論
通過實(shí)驗(yàn)階段和小試階段的運(yùn)行證明了，采用混凝沉淀、氣浮除油和生化處理三級(jí)處理工藝可以達(dá)到對(duì)乳化油廢水的有效處理。本文的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和小試中的數(shù)據(jù)可作為設(shè)計(jì)實(shí)際處理工藝的參考。
