CN1478727A - 阴阳混合离子树脂处理含油废水的方法 - Google Patents

Abstract

一种阴阳混合离子树脂处理含油废水的方法，先将含油废水经隔油池过滤后进入水泵，再进入粗粒化装置将油水分离，粗粒化装置采用阴阳混合离子树脂等亲水亲油且带电荷的材料作为乳化油的脱稳聚结介质填充，形成阴阳离子树脂柱，利用阴阳离子树脂具有破坏乳化液双电层的作用和高度亲油与亲水的性质，完成乳化颗粒的破乳，并实现油水两相分离。本发明在不添加任何药剂的情况下，实现了油资源高效回收，减少环境污染，处理单元结构简单、成本低，基本不需要维护管理，适合各种类型的含油废水处理。

Description

阴阳混合离子树脂处理含油废水的方法

技术领域：

本发明涉及一种含油废水的处理方法，尤其涉及一种阴阳混合离子树脂处理含油废水的方法，在不添加任何药剂的情况下对工业含油废水进行油水分离，属于环境技术和化工分离技术领域。

背景技术：

含油废水主要来自石油工业中石油和油品的加工、提炼、储存及运输；机械制造加工过程中产生的轧钢水、冷却润滑液等乳化油废水；运输工业中洗车、铁路机务段的洗油罐等排放的含油废水；以及餐饮业、食品加工业、纺织工业及其他制造业的废水中也含有大量的油。含油废水直接排放，造成的危害主要表现在：一方面由于油面的覆盖、隔绝了水体的表面复氧，使水体中可生化的有机物发生恶化现象，水体丧失了自净能力。水体溶解氧的减少又破坏了水中生态平衡。而油类的氧化作用又将增加水体的有机负荷，加速水体恶化。油中一些直链芳香烃化合物对水中生物有间接或直接毒害作用，而多环芳香烃的存在还会导致人类癌症发病率的提高，水中的油会使水质变坏变臭，影响人体健康；另一方面乳化含油废水对水的污染主要是有机物的污染，乳化液中有机物含量均很高，COD(化学需氧量)常在1～10²g/L数量级之间，有机物含量高的原因不仅是因为乳化油的缘故，而且也由于大部分乳化剂是烃类表面活性剂。因此，含油废水必须经过适当的处理后才能排放。故对含油废水的处理和油回收新技术的研究与开发很有必要。

从废水处理角度出发，对浮油的处理较易，但对乳化油的处理相对较难。国内外已开发了不少乳化含油废水处理技术，如离心分离、膜过滤、絮凝、电化学法、化学法、吸附过滤法及生物法等。其中化学法(如破乳与絮凝)应用较多，其在处理过程中需要往废水中投加化学药剂先进行“破乳”，再投加絮凝剂使乳化液中较稳定的乳化颗粒通过絮凝而去掉，从而产生很多絮凝污泥。这样做不但会造成二次污染，而且分离出来的油相不能回收，处理成本也比较高。即使如此，处理的出水往往也很难达到排放标准，这是多年来一直难以解决的问题。其他各种方法也各有其缺点。目前几种能够简单回收油资源的方法，是要在不添加任何药剂的前提下，尽可能使用简单而低能耗的设备与方法提高含油废水的破乳率。离心法与静电破乳法虽不需添加化学药剂，但能耗高，特别是离心法，而且处理效果不够好，粗粒化法能耗比较低，也不需要加入化学药剂，但其填料有待改进，处理效果有待提高。

发明内容：

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提出一种以物理方法为主的含乳化油废水处理方法，不需要添加任何化学添加剂，运行费用低，同时能使油资源高效回收。

为实现这样的目的，本发明的含油废水处理方法中，先将含油废水经隔油池过滤后进入水泵，再进入粗粒化装置将油水分离，最后经沉降池得到处理后的水和油。本发明的主要特征是在含油废水处理中采用了粗粒化装置，并在粗粒化装置内填充一定高度的阴阳混合离子树脂等双亲性的材料，形成阴阳离子树脂柱，阴阳离子树脂柱直径为3cm，高度为50cm，其中阳离子树脂和阴离子树脂的体积比为1～2.5∶1。进入粗粒化装置的进液流量为10L/H，进液温度为10℃～60℃，运行处理时间为1～5小时。

本发明在含油废水的处理中使用阴阳离子树脂柱作为一个处理单元，采用阴阳混合离子树脂等亲水亲油且带电荷的材料作为乳化油的脱稳聚结介质，填充在粗粒化装置中，利用了阴阳离子树脂一定的电荷密度，具有破坏乳化液双电层的作用，同时又具有高度亲油与亲水的双重性质。当含油废水通过树脂柱时，各种乳化微粒的双电层及其亲油、亲水平衡被破坏，从而完成了乳化颗粒的破乳，同时在含油废水通过树脂柱时又由于小油滴之间具有较大的亲和力，故随着含油废水的不断流入，小油滴不断的聚结以至于逐渐变大，并在流体的推动力作用下，使直径比原来大得多的聚结油滴脱离树脂柱，从而实现油和水的两相分离，即在不添加任何药剂的情况下达到了处理以乳化油、分散油等为主的含油废水的目的。测试研究表明，本发明的方法中，水温对含油废水处理效果的影响比较明显，随着水温的升高，处理效果变好，当温度在60℃时出水含油量为10mg/L以下。同时稳定性实验表明，随着处理水量的增加，稳定性一直较好，当处理时间达到5个小时，处理效果基本没有变化，维持在97％左右。

本发明可以利用水处理使用后的废旧阴阳离子树脂对含油废水进行处理，同样可以达到满意的效果，实现了以废治废的目的。

本发明做到了不需要添加任何化学添加剂，不怕高温运行，基于静态电荷与物化亲润作用破乳，实现了油资源高效回收，减少环境污染；处理单元结构简单、成本低、占地面积小、基本不需要维护管理。本发明适合各种类型的含油废水处理。

附图说明：

图1为本发明的含油废水处理工艺流程图。

如图1所示，含油废水先经过闸阀进隔油池，过滤后进入水泵，然后再通过闸阀进入粗粒化装置，再经沉降池处理后油水分离，从而达到废水处理目的。

图2为本发明采用阴阳离子树脂柱作为粗粒化装置的示意图。

具体实施方式：

以下结合附图并通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步描述。

本发明所述的含油废水处理方法的工艺流程图如图1所示，含油废水通过闸阀流经隔油池，进入水泵，然后再通过闸阀进入阴阳离子树脂柱，最后进入沉降池，即得处理水和油。其中阴阳离子树脂柱是由1～2.5∶1的阴阳离子树脂组成，阴阳离子树脂柱直径为3cm，高度为50cm，如图2所示。废水由一定的流速从底部流进，由于阴阳离子树脂对油分具有亲和性，且具有一定的密度，所以含油废水中的分散物质被阴阳离子树脂柱截留，因油与油之间有较大的内聚力，故随着含油废水的不断注入，使阴阳离子树脂柱截留的油滴颗粒直径逐渐增大，当颗粒直径增到到一定程度时，便在流体的推动力下，使直径比原来大得多的油滴脱离阴阳离子树脂，从而实现油水的分离。处理的含油废水水温为10～60℃。通过本发明方法处理的含油废水，除油率可达97％，进而达到了高效处理含油废水的目的。

实施例1

进液温度对油水分离的影响测试。

含油废水先通过闸阀流经隔油池进入高压泵，然后再通过闸阀进入粗粒化装置，粗粒化装置中所使用的阴阳离子树脂柱高为50cm，直径为3cm，其中阴离子树脂采用强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂201×7(717)；阳离子树脂采用强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂001×7，阴阳离子树脂比例为1∶1。进入阴阳离子树脂柱的进液油的含量为500mg/L，进液流量为10L/H，最后经沉降池完成油水分离。进液温度分别为20℃、40℃、60℃，稳定时间为5小时，对应的出液含油分别为13.71mg/L、11.05mg/L、7.39mg/L。

实施例2

进液稳定时间对油水分离的影响测试。

含油废水先通过闸阀流经隔油池进入高压泵，然后再通过闸阀进入粗粒化装置，粗粒化装置中所使用的阴阳离子树脂柱高为50cm，直径为3cm，其中阴离子树脂采用强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂201×7(717)；阳离子树脂采用强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂001×7，阴阳离子树脂比例为1∶1。进入阴阳离子树脂柱的进液油的含量为500mg/L，进液流量为10L/H，进液温度为10～20℃，最后经沉降池完成油水分离。运行时间分别为1小时、2小时、3小时、4小时、5小时，对应的出液含油分别为15.6mg/L、14.2mg/L、14.1mg/L、14.2mg/L、14.2mg/L。

由以上数据可看出，进液稳定时间在1～5小时的范围内，均可达到满意的处理效果。经2小时以上的运行处理，通过阴阳离子树脂柱处理后的含油废水，出水含油量基本稳定在14.2mg/L，除油率达到96％以上。

实施例3

工艺流程及装置同上，采用旧的阴阳离子树脂做填料来进行废水处理，其中阴阳离子树脂比例为1∶1，水温为20℃，进水流量为10L/H，进水含油为500mg/L，出水含油为28.25mg/L，油的去除率为94.35％。由此可知，采用旧的阴阳离子树脂效果也在95％左右，所以可以利用废旧的阴阳离子树脂对含油废水进行处理，实现了以废治废的目的。

实施例4

工艺流程及装置同上，采用不同的阴阳离子树脂比例对含油废水进行处理，水温为20℃，进水流量为10L/H，进水含油为500mg/L，阴阳离子比例分别为1∶1、1∶1.5、1∶2、1∶2.5，对应的出水含油分别为17.92mg/L、15.18mg/L、13.09mg/L、14.98mg/L。

由此可看出，阴阳离子树脂比例不同，处理的效果也不相同，但阳离子树脂在一定的范围内占的比例越大处理效果越好。

Claims (3)

1、一种阴阳混合离子树脂处理含油废水的方法，其特征在于先将含油废水经隔油池过滤后进入水泵，再进入粗粒化装置将油水分离，粗粒化装置采用直径为3cm，高度为50cm的阴阳离子树脂柱，其中阳离子树脂和阴离子树脂的体积比为1～2.5∶1，进入粗粒化装置的进液流量为10L/H，进液温度为10℃～60℃，运行处理时间为1～5小时。

2、如权利要求1所述的阴阳混合离子树脂处理含油废水的方法，其特征在于阴阳离子树脂柱采用水处理使用后的旧树脂。

3、如权利要求1所述的阴阳混合离子树脂处理含油废水的方法，其特征在于阴阳离子树脂采用的分别是强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂201×7(717)和强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂001×7。

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