含油废水的来源与危害是什么？

含油废水的来源

含油废水的来源非常广泛，除了石油开采及加工工业排出大量含油废水外，还有固体燃料热加工、纺织工业中的洗毛废水、轻工业中的制革废水、铁路及交通运输业、屠宰、食品加工及机械工业车削工艺中的乳化液等。其中石油工业及固体燃料热加工工业排出的含油废水为主要来源。石油工业含油废水主要来自石油开采、石油炼制及石油化工等过程。石油开采过程中的废水主要来自带水原油的分离水、钻井提钻时的设备冲洗水、井场及油罐区的地

面降水等。石油炼制、石油化工含油废水主要来自生产装置的油水分离过程及油品、设备的洗涤、冲洗过程。固体燃料热加工工业排出的焦化含油废水，主要来自焦炉气的冷凝水、洗煤汽水和各种贮罐的排水等。

含油废水中的油类污染物，其相对密度一般都小于1，但焦化厂和煤气发生站排出的重质焦油的相对密度可高达1.10油通常有三种状态：

o 呈悬浮状态的可浮油如把含油废水放在桶中静沉，有些油滴就会慢慢浮升到水面上，这些油滴的粒径较大，可以依靠油水密度差而从水中分离出来，对于石油炼厂废水而言，这种状态的油一般占废水中含油量的60％、80％左右。

呈乳化状态的乳化油这些非常细小的油滴，即使静沉几小时，甚至更长时间，仍然悬浮在水中。这种状态的油滴不能用静沉法从废水中分离出来，这是由于乳化油油滴表面上有一层由乳化剂形成的稳定薄膜，阻碍油滴合并。如果能消除乳化剂的作用，乳化油即可转化为可浮油，这叫破乳。乳化油经过破乳之后，就能用沉淀法来分离。

o 呈溶解状态的溶解油油品在水中的溶解度非常低，通常只有几毫克每升。

（2）含油废水的危害

含油废水的危害主要表现在对生态系统、植物、土壤、水体的严重彰响。油田含油废水浸人土壤孔隙间形成油膜，产生堵塞作用，致使空气、水分及肥料均不能渗人土中，破坏土层结构，不利于农作物的生长，甚至使农作物枯死。为此，我国在1992年颁布的《国家农田灌溉水质标准》规定，在一类、二类灌溉区对水质的要求，石油类含量均不得大于 10 g/ L。含油废水（特别是可浮油）排人水体后将在水面上产生油膜，阻碍大气中的氧向水体转移，使水生生物处于严重缺氧状态而死亡。在滩涂还会影响养殖和利用。有资料表明，向水面排放一吨油品，即可形成5 × 106m2的油膜。含油废水排人城市沟道，对沟道、附属设备及城市污水处理厂都会造成不良影响，采用生物处理法时，一般规定石油和焦油的含量不超过50mg/L0

除油的基本原理是什么？

含油废水主要来源于石油、化工、钢铁、焦化以及机械加工等行业，可分为浮油、分散油、乳化油以及溶解油四种。除油的过程即是利用油水的密度之差进行油水分离的过程。在废水的流动过程中，产生油水分离。隔油池是利用水面上的集油管将其排除，而除油罐利用装置上面的集油槽将其排除。隔油池结构原理图如图3一20所示。

 图3一20隔油池结构原理

除油装置有哪些？

除油装置的种类很多，按照其构造和除油原理的不同可以分为平流式隔油池，斜板式隔油池，斜管式隔油池，下水道式隔油池，排洪沟式隔油池，吸油插板式隔油池、隔油井、压力差自动撇油装置、高效隔油器等。目前，国内外普遍采用的是平流式隔油池和斜板式斜管隔油池。

平流式隔油池的原理是什么？

与平流式沉淀池在构造上基本相同，废水从池子的一端流入，以较低的水平流速流经池子，一般水平流速为2、5mm/ s，流动过程中，密度小于水的油粒上升到水面，密度大于水的颗粒杂质沉于池底，水从池子的另一端流出。在隔油池的出水端设置集油管。集油管一般用直径200、300mm的钢管制成，沿长度在管壁的一侧开弧宽为60。或90。的槽口。集油管可以绕轴线转动。排油时将集油管的开槽方向转向水平面以下以收集浮油，并将浮油导出池外。为了能及时排油及排除底泥，在大型隔油池还应设置刮油刮泥机。刮油刮泥机的刮板移动速度一般应与池中流速相近，以减少对水流的影响。收集在排泥斗中的污泥由设在池底的排泥管借助静水压力排走。隔油池的池底构造与沉淀池相同。

平流式隔油池结构示意图如图3一21所示。

图3一21平流式隔油池结构示意

1一配水槽；2一布水隔墙；3，10一挡油板；4一进水阀；5一排渣阀；

6一链带式刮油刮泥机；7一集油管；8一集水槽；9一排泥管

平流式隔油池的特点是什么？

平流式隔油池有一种在其内添加斜板，这种隔油池一般是由钢筋混凝土做成的池体，池中波纹斜板大多呈45。安装。进人的含油污水通过配水堰、布水栅后均匀而缓慢地从上而下经过斜板区，油、水、泥在斜板中进行分离，油珠颗粒沿斜板组的上层斜板，向上浮升滑出斜板到水面，通过活动集油管槽收集到污油罐，再送去脱水；泥砂则沿斜板组的下层斜板面滑向集泥区落到池底，定时排除；分离后的水，从下部分离区进人折向上部的出水槽，然后排出或送去进一步处理，由于高程上布置的原因，污水进人下一步处理工序，往往需要用泵进行提升。

平流式隔油池表面一般设置盖板，便于冬季保持浮渣的温度，从而保持它的流动性外，同时还可以防火与防雨。在寒冷地区还应在池内设置加温管，以便必要时加温。平流式隔油池的特点是构造简单，便于运行管理，油水分离效果稳定。有资料表明，平流式隔油池可以去除的最小油滴直径为100、15 m，相应的上升速度不高于0 · 9mm/so

斜板式隔油池的原理是什么？

斜板式隔油池是20世纪70年代发展起来的一种含油污水除油装置。设计斜板式隔油池如同设计斜板式沉淀池一样，都是应用密度差分离理论，研究颗粒从水中分离与油珠从水中分离的规律。主要构件为由多层波纹板所组成的斜置板组，含油污水在板与板之间所形成的平行流道中流过。由于浮力作用，油滴上浮后碰到板面，即在板下聚集并沿斜板向前移动至斜板出口，形成大油滴而浮升至水面。由于流道当量直径较小，故在较高处理量下仍可保持层流状态，且具有很大的浮升面积，因而除油效率较高，在国内外得到广泛应用。

斜板式隔油池的结构示意如图3一22所示。

出水管 斜板集油管布水板 出水管集油管格栅

图3一22 斜板式隔油池的结构示意 图3一23 波纹斜板式隔油池结构示意

斜板式隔油池的特点是什么？

池内放置聚酯玻璃钢制斜板，倾斜角度不小于45。，板间距为20、50mm，斜板有平板和波纹板等形式。斜板采用异向流形式，废水流由上而下流经斜板，而油珠则逆水上浮，所以属于逆向流。在波纹板内分离出来的油粒沿波纹板的峰顶向上浮，上浮的油流出斜板（斜管）后在水面形成油膜，经集油管排走。而泥渣则沉人峰底，滑落到池底。由于设置了隔板，提高了单位池容积的分离表面积，斜板间水流呈层流状态，雷诺数小于2000，所以油水分离效果较好，并且，废水在池内的停留时间短，一般为30min,仅为平流式隔油池的 1 / 4、1 / 2，因此，容积和占地面积大大地减少（比平流式隔油池少2 / 3）。而且除油效果大大提高，实验证明，这种隔油池能够分离粒径为60 “m的油珠（平流式隔油池能够分离 100、150 m的油珠）。用斜板式隔油池处理炼油厂的污水时，表面负荷为0 · 6、0 · 8m3 / ( )2 · h) ,出水含油量可控制在50mg/ L以内。

斜板式隔油池又分为平行板式隔油池(PPI)和波纹板式隔油池(CPI) 0

平流式隔油池稍加改进，即在其池内安装许多倾斜的平衡板，便成了平行板式隔油池。斜板间距为10cmo这种隔油池的特点是油水分离迅速，占地面积小（只有平流式隔油池的 1 / 2），但是结构复杂，维护清理较困难。波纹斜板式隔油池是平行板式隔油池的改进型。它将平行板改成波纹斜板，板间距为2、4cm倾斜角为45。，水流沿板面向下，油滴沿板下表面向上流动，汇集于集油区，用集油管排出，处理水从溢流堰排出。这种隔油池的效率高，停留时间仅30min左右，占地面积小，只有平行板隔油池的2 / 3。波纹斜板式隔油池结构示意图如图3一23所示。

这两种设备与平流式隔油池不同之处在于分离槽中安置了倾斜板，可以有效地减少油珠垂直上升的距离，使油珠在倾斜板下表面聚集成较大的油滴。波形斜板隔油池和平流隔油池相比有明显的优点：其占地面积仅有平流隔油池的巧％、20％，甚至费用也较低。使用过两类（平流和斜板）隔油池的一家大型炼厂的经验表明，较小的尺寸不利于油滴的粗粒化，且破乳的停留时间较少，有时还会导致斜板的严重污染。

斜板式隔油池与平流式隔油池相比较，它的优点是污水停留时间短，池体容积小，占地面积小，能够去除的油滴的粒径较小，处理效率高。目前我国的一些新建的含油废水处理站，多采用这种形式的隔油池，选择斜板材料应耐腐蚀、不沾油、光洁度好。池内应设置清洗斜板的设施。

除油罐的原理是什么？

除油罐分为立式斜板除油罐和平流式斜板除油罐，斜板（管）除油是目前最常用的高效除油方法之一，它同样属于物理法除油范畴。斜板（管）除油的基本原理是“浅层沉淀”，又称“浅池理论”，设斜管沉淀池池长为L，池中水平流速为宀颗粒沉速为0，在理想状态下，L / H一和0。可见L与鬱值不变时，池身越浅，可被去除的悬浮物颗粒越小。若用水平隔板，将H分成3层，每层层深为1-1/3，在“ 0与不变的条件下，只需L / 3，就可以将的颗粒去除。也即总容积可减少到原来的1 / 3。如果池长不变，由于池深为/ 3，则水平流速可增加到，仍能将沉速为“ 0的颗粒除去，也即处理能力提高3倍。同时将沉淀池分成层就可以把处理能力提高倍。这就是20世纪初，哈真(Hazen)提出的浅池理论。为了让浮升到斜板（管）上部的油珠便于流动和排除，把这些浅的分离池倾斜一定角度（通常为巧。、60。），超过污油流动的休止角。这就形成了所谓的斜板（管）除油罐。在理论上，加设斜板不论其角度如何，其去除效率提高的倍数相当于斜板总水平投影面积比不加斜板的水面面积所增加的倍数。当然，实际效果不可能达到理想的倍数，这是因为存在着斜板的具体布置、进出水流的影响、板间流态的干扰和积油等因素。但是，由于斜板的存在，增大了湿周，缩小了水力半径，因而雷诺数（）较小，这就创造了层流条件，水流较平稳，同时弗罗德数(Fr)较大，更有利于油水分离，这就是斜板除油所以成为高效设备的原因。其结构如图3一24所示。

除油罐的特点是什么？

立式斜板除油罐的结构形式与普通立式除油罐基本相同，其主要区别是在普通除油罐中心反应筒外的分离区的一定部位上加设了斜板组。含油污水从中心反应筒出来之后，先在上部分离区进行初步的重力分离，较大的油珠颗粒先行分离出来，然后污水通过斜板区，油水进一步分离。分离后的污水经下部集水区流入集水管，汇集后的污水由中心柱管上部流出除油罐。在斜板区分离出的油珠颗粒上浮到水面，进人集油槽后由出油管排出到收油装置。立式斜板除油罐的主要设计参数如下：斜板间距80、100mm；斜板倾角45。、60。。其他设计数据与普通除油罐基本相同。

油田上使用立式斜板除油罐的实践证明，在除油效率相同的条件下，与普通立式除油罐相比，同样大小的除油罐的除油处理能力可提高1 · 0、1 · 5倍。

图3一24除油罐结构示意

各种除油装置的优缺点是什么？

        (1）平流式隔油池(API)

平流式隔油池由池体、刮油刮泥机和集油管等几部分组成。废水从一端进人，从另一端流出，由于池内水平流速很小，相对密度小于1 · 0而粒径较大的油品杂质在浮力的作用下上浮，并且聚集在池的表面，通过设在池表面的集油管和刮油机收集浮油。而相对密度大于 1．0的杂质沉于池底。这种隔油池的优点是构造简单，但隔油池占地面积大，停留时间长（1 · 5、2h），水平流速为2、5mm/so由于操作维护容易，运行管理方便，除油效果稳定，因此应用比较广泛；缺点是池的容积较大，排泥困难，其可能取出的粒径最小为100、

150 m。

（2） 斜板斜管式隔油池

根据浅层理论，隔油池也有采用斜板斜管式的，斜板斜管式隔油池由进水管、布水设施、斜板（斜管）组、出水管和集油管等几部分组成。池内放置聚酯、玻璃钢制斜板，倾斜角度不小于45。，板间距为20、50m，斜板有平板和波纹板等形式。这种隔油池的特点是油水分离迅速，占地面积小（只有平流式隔油池的1 / 2），但是结构复杂，维护清理较困难。

（3） 小型隔油池

小型隔油池在池子的上部设置了一块坡度为1／10的密封受压羞板，在进水的冲力和油滴的浮力的双重作用下，废水中的油滴沿斜板向上汇集到集油口并自动排人贮油槽。为使隔油池在冬天也能正常工作，池中还增加蒸汽加热装置，将油温控制在18 ℃左右。北京铁路局丰台机务段的使用实践说明，这种隔油池具有结构简单，投资少，管理方便，净化效率高等特点。隔油效果可与国外其他各类隔油池相媲美，撇除油含水率小于3％。

（4） 隔油井

简易的隔油井用来收集来自家庭、汽车库、饭馆、医院等废水中的油脂。这种油井类似于下水道窨井，被阻隔在水面上的浮油定期从井口由人工撇除。

         (5）吸油板式隔油池

该种隔油池利用吸油毡的疏水亲油特性，有吸油、隔油双重作用的隔板，插在隔油池中间代替普通隔油墙，使水中颗粒较小的油珠也能除去，使隔油池出口水中的油浓度基本达到规定要求。由于挡板上已设置了粗粒化吸油材料，水中的油珠遇到它们受吸附捕捉后也会被除去。吸油板式隔油池可以比普通隔油池少占用土地面积，如果注意防止表面活性剂对废油水的干扰，治理工厂油品的“跑"、“冒”、“滴”、“漏”所造成的油污染是有明显效果的。由于该隔油池具有制作简便、投资省、因地制宜的特点，尤其适用于一些中小型老企业·

（6） 下水道式隔油池

将工厂每个车间内的排水首先汇集至一个窨井，再通过水管道与工厂内总排水管网上的窨井相连接。有时总排水管网上有数个窨井作为汇流节点，二个窨井之间的下水管道一般有十几米、几十米，这些长长的下水管道具有相当可观的过水表面积，对于提高油滴的上浮能力有很大的作用。下水道式隔油池在最近10多年才有一些应用，而且，范围不是很广泛，一般不应用于处理炼油废水。

（7） 隔油

除油罐的优点有：除油效率高，都在85％以上；出水中的残油再经过加压溶气浮选后，不会给生化处理带来影响；液面上的浮油用一根集油管线就能够将其集人污油罐，操作简单，罐底沉砂的清扫也优于隔油池，省掉了刮油刮泥机，减少了维护保养工作；另外密闭性好，避免了因油气、NH3、H2S的挥发造成的空气污染。

（8） 排洪沟隔油池

排洪沟隔油池在排洪沟上砌筑长25m的简易隔油池，起到除油作用。为了更好地发挥其作用，可把隔油池由一级改为二级，使隔油池的达标率达到约95％。为延长其使用周期，可以在上池壁增加玻璃钢防腐层。

（9）高效隔油器

这种除油器中安装了铝制波形填料。对水中的油具有聚结作用，可使油粒变大，从而增加浮升速度，提高除油率。池面还安装了可调节标高的集油管，污油可自流人污油池中，然后用车吸走。

平流式隔油池的工艺设计参数及在运行过程中应注意的问题有哪些？

（1）设计参数

o 停留时间T，一般采用1 · 5、2h。

Ø水平流速一般采用2、5 m/ s。

隔油池每格宽度B采用2m，2 · 5m，3m，4 · 5m，6mo当采用人工清除浮油时，每格宽< 3m。国内各大炼厂一般采用4 · 5m,且已有定型设计。

@隔油池超高，一般不小于0· 4m，工作水深为1 · 5、2 · 0m。人工排泥时，池深应包括污泥层厚度。

9隔油池尺寸比例：单格长宽比（L /B）冫4，深宽比伍2 / B）> 0 · 4。

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o 刮板间距不小于4m,高度150、200mm，移动速度0•01m/so

Ø在隔油池的出口处及进水间浮油聚集，对大型隔油池可设集油管收集和排除。集油管管径为200、300mm，纵缝开度为60。，管轴线在水平面下0、50mm，小型池装有集油环。

Ø采用机械刮泥时，集泥坑深度一般采用0，5 m，底宽不小于0 · 4m，侧面倾角为、60。。

o 池底坡度，当人工排泥时池底坡度为0· 01、0 · 02，坡向集泥坑；机械刮泥时，采用平底，即苞一0。

@隔油池水面以上的油层厚度不大于0· 25m。

o 隔油池的除油效率一般在60％以上，出水含油量为100、200mg / L。若后续采用浮选法，出水含油量小于50mg/L0

o 为了安全、防火、防寒、防风沙，隔油池可设活动盖板。

@在寒冷地区，集油管内应设有直径为25mm的加热管，隔油池内也可设蒸汽加热管。

（2）注意问题

隔油池的作用是利用自然上浮法分离、去除含油废水中可浮性油类物质。隔油池能去除污水中处于漂浮和粗分散状态的密度小于1.0的石油类物质，而对处于乳化、溶解及分散状态的油类几乎不起作用。其注意问题有：

o 隔油池必须同时具备收油和排泥措施。

Ø隔油池应密闭或加活动盖板，以防止油气对环境的污染和火灾事故的发生，同时可以起到防雨和保温的作用。

o 寒冷地区的隔油池应采取有效的保温防寒措施，以防止污油凝固。为确保污油流动顺畅，可在集油管及污油输送管下设热源为蒸汽的加热器。

o 隔油池四周一定范围内要确定为禁火区，并配备足够的消防器材和其他消防手段。隔油池内防火一般采用蒸汽，通常是在池顶盖以下200 mm处沿池壁设一圈蒸汽消防管道。

o 隔油池附近地区要有蒸汽管道接头，以便接通临时蒸汽扑灭火灾，或在冬季气温低时因污油凝固引起管道堵塞或池壁等处粘挂污油时清理管道或污油。