一、高雜含油污水特性與處理難點
高雜含油污水是石油化工、船舶運輸、機械加工等行業(yè)產(chǎn)生的典型廢水,其核心特征為:
污染物復(fù)合性強:含浮油(粒徑>100μm)、分散油(10-100μm)、乳化油(<10μm)及溶解油(<0.1μm),油類濃度通常為200-10,000 mg/L;
雜質(zhì)成分復(fù)雜:含懸浮物(SS)、表面活性劑、重金屬及難降解有機物(如多環(huán)芳烴、酚類),COD高達(dá)5,000-50,000 mg/L,BOD?/COD<0.3,可生化性極差;
處理瓶頸:傳統(tǒng)隔油-氣浮工藝對乳化油去除率不足40%,且高濃度雜質(zhì)易堵塞濾料,化學(xué)藥劑投加量增加易引發(fā)二次污染。
二、關(guān)鍵技術(shù)原理與工藝創(chuàng)新
高效預(yù)處理技術(shù)
旋流-氣浮耦合系統(tǒng):采用仰角式旋流分離器(仰角<12°)優(yōu)先去除80%以上浮油,再通過微納米氣泡氣?。馀葜睆?0-50μm)破乳,油去除率提升至90%;
電絮凝強化:以鋁/鐵極板為陽極,在pH=6-8條件下電解產(chǎn)生Fe2?/Al3?絮體,同步吸附乳化油和膠體顆粒,COD削減50%以上,較傳統(tǒng)混凝劑用量減少40%。
高級氧化深度處理
非均相Fenton技術(shù):負(fù)載Fe?O?的活性炭作為催化劑,H?O?在pH=3-4時生成·OH自由基,對苯系物降解率>95%,且避免鐵泥過量產(chǎn)生;
臭氧催化氧化:以Mn-Ce/TiO?為催化劑,臭氧轉(zhuǎn)化效率提升60%,將環(huán)烷酸等難降解物轉(zhuǎn)化為小分子有機酸,B/C比從0.2提升至0.45。
生物強化系統(tǒng)
耐鹽菌-膜生物反應(yīng)器(MBR):接種鹽單胞菌(Halomonas)的MBR系統(tǒng)可在鹽度3%下穩(wěn)定運行,污泥濃度維持8-10 g/L,COD去除率85%以上;
厭氧氨氧化(Anammox):針對高氨氮含油污水,Anammox菌在DO<0.5>90%。
三、工程案例與效能分析
某煉油廠采用“旋流除油-電絮凝-臭氧催化-MBR”組合工藝處理含油污水(COD=8,500 mg/L,油類=1,200 mg/L):
運行參數(shù):電絮凝電流密度15 mA/cm2,臭氧投加量80 g/h,MBR膜通量20 L/(m2·h);
處理效果:出水COD<60 mg/L,油類<5 mg/L,SS<10 mg/L,達(dá)到《石油煉制工業(yè)污染物排放準(zhǔn)》(GB 31570-2015)特別限值;
經(jīng)濟(jì)性:噸水處理成本2.8元,較傳統(tǒng)工藝降低35%,污泥減量50%。
四、技術(shù)挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢
抗堵塞材料:開發(fā)疏油改性陶瓷膜(接觸角>150°),緩解膜污染并延長清洗周期至120天以上;
智能調(diào)控:基于物聯(lián)網(wǎng)的DO/pH自適應(yīng)系統(tǒng)可動態(tài)調(diào)節(jié)曝氣量與藥劑投加,誤差控制在±5%以內(nèi);
資源化路徑:從污泥中熱解回收重油(熱值>35 MJ/kg),剩余炭渣用于重金屬吸附劑。
結(jié)語
高雜含油污水處理正從“達(dá)標(biāo)排放”轉(zhuǎn)向“油-水-泥”協(xié)同資源化。通過旋流氣浮預(yù)分離、催化氧化破毒、生物強化降解的技術(shù)鏈,可實現(xiàn)COD<50 mg/L的深度處理目標(biāo)。未來需突破抗污堵膜材料與低碳工藝集成,推動行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型。