气浮法处理含油污水研究概况

过滤与分离JournalofFiltration&Separation2014Vol.24No.2————————————收稿日期：作者简介：0前言近几年我国油田开采出来的石油进入了高含水期，所有油田污水处理任务繁重，其中油田污水主要含有浮油和分散油；炼油污水主要是来自常减压、催化裂化、加氢裂化、重整、焦化等装置中产生的污水，炼油厂污水中主要含有成品油以及少量的有机溶剂等。对于越来越多的油田污水和炼油污水，需要采取高效的油水分离方法。针对密度与水接近的油颗粒或者有机溶剂，如果使用沉淀和上浮方法，其运动速度很小甚至为零，处理效果不理想。所以需要其他行之有效的分离方法，比如气浮法。1气浮分离法概述气浮法由于处理装置简单，处理速度快，占地面积少以及使用方便可靠等优势逐渐成为工业应用广泛的污水处理技术。气浮法是利用在水中形成的微小气泡，使小气泡粘附颗粒并且形成气浮颗粒上浮至液面，从而达到污水净化效果的一种方法。气浮法关键是颗粒与气泡吸附形成共聚体，增大污水和共絮体之间密度差，从而上升到液面，再用刮渣设备从液面刮除，达到分离的效果。1.1气浮法分离过程气浮是利用微小气泡携带悬浮油滴上浮分离的过程，整个过程分为四个阶段：首先是微小气泡的产生，然后微小气泡与悬浮油滴接触，接着气泡与悬浮油滴粘附在一起形成共聚体，最后是共聚体由于浮力的作用上浮，撇渣去除。在这四个阶段中气泡与悬浮油滴形成共聚体是很关键的，并非所有的颗粒都能与气泡粘结，所以在气浮过程发生之前要对污水进行预处理，比如根据水质情况使用浮选剂和混凝剂，使得气泡粘附更多的悬浮油滴，从而使分离更有效。1.2气浮法分类微气泡的尺寸对于气浮效果影响较大，通常需要气泡尺寸小于100μm。根据微小气泡产生的方式不同，常见的气浮法分为：散气气浮法、溶气气浮法、电解气浮法、静电喷涂空气法等。散气气浮法是采用微孔、扩散板或者微孔管等直接将压缩空气引入气浮池中或者是采用水泵吸水管吸水、水力喷射器、高速叶轮等将空气切割成微气泡。根据产生气泡的剪切方式不同分为微孔布气气浮、扩散板曝气气浮、叶轮气浮、射流气浮等。散气气浮法由于是利用机械剪切力破碎的方法，所以产生的气泡直径较大，上升速度快，上升时对水体的扰动剧烈，所以分离效果较差。但是由于散气气浮能耗低，设备简单，所以一般用于废水的初级处理或者含大量表面气浮法处理含油污水研究概况孙莹，王振波，苏慨然（中国石油大学（华东）化学工程学院，山东青岛266580）摘要：阐述了气浮技术在含油污水处理过程中的机理，比较了不同气浮法的原理和优缺点。介绍几种常用且有效的新型气浮设备，并对不同气浮设备进行比较和分析。同时讨论了气浮技术的影响因素，最后简述了未来气浮研究的方向。关键词：气浮；微气泡；气浮机理；气浮工艺中图分类号：TE992.2文献标识码:A文章编号：1005-8265（2014）02-0046-032014-04-14孙莹(1990-)，女，硕士研究生，E-mail：330141729@qq.com.··46过滤与分离JournalofFiltration&Separation2014Vol.24No.2活性剂废水的泡沫浮选处理。溶气气浮法是在一定高压下将空气溶于水中并成饱和态，然后进入气浮池中压力降低气泡析出产生微小气泡，从而完成气浮过程。溶气气浮可分为加压溶气气浮和真空溶气气浮，其中加压溶气气浮由于释放气泡均匀微细，密集度大，上浮过程稳定，所以应用广泛。真空溶气气浮则由于在常压下空气在水中的溶解度较低，气泡释放量受到限制，而且处理设备需要密闭，运行检修困难，所以真空溶气气浮采用的很少。电解气浮法是向废水中加入一定电流使水电解产生H2，O2和CO2等微小气泡，这些微小气泡吸附悬浮油滴上浮到液面去除，从而达到分离目的。由于电解产生的气泡微细均匀并且具有氧化作用和絮凝作用，能使一些亲水性悬浮物凝聚成难溶的颗粒有利于分离，但是也存在着电量和金属消耗大，电极易钝化等问题，所以目前主要用于小型工程。静电喷涂空气法是气体通过毛细管在毛细管顶端的液体介质中产生气泡，毛细管带电作为系统高压诱导电场装置的电极，毛细管顶端上的静电应力使气泡进入液体，分解产生尺寸在10～180μm范围内的微气泡[1]。2新型气浮工艺设备随着气浮理论的发展，气浮系统装置不断改进，出现一些新工艺设备，如涡凹气浮工艺、高效加压溶气气浮工艺、高效浅池气浮工艺等。涡凹气浮系统的工作原理是污水流经曝气机涡轮，涡轮利用高速旋转产生的离心力，使涡轮轴心产生负压吸入空气，由于曝气涡轮的特殊结构设计，空气沿涡轮的四个气孔排出，并被涡轮叶片打碎，从而形成大量微小的气泡，直接注入污水，并通过散气叶轮把微气泡均匀地分布。涡凹气浮装置具有投资少、占地小、能耗低、操作和维修简便等优点。高效溶气气浮工艺是连续运行的水处理装置，采用气