聚丙烯、聚乙烯苯和丁苯橡胶粗粒化法处理模拟含油废水

第25卷�第6期2006年��11月环�境�化�学ENVIRONMENTALCHEMISTRYVol�25,No�6November2006�2005年12月14日收稿��*通讯作者:Te:l021�54742817.jpjia@sjtu�edu�cn聚丙烯、聚乙烯苯和丁苯橡胶粗粒化法处理模拟含油废水杨�骥�许德才�贾金平*�胡志鹏(上海交通大学环境科学与工程学院,上海,200240)摘�要�采用聚丙烯、聚乙烯苯和丁苯橡胶粗粒化法对模拟含油废水进行处理,研究发现,用聚丙烯作为填充材料时,除油效果最好,最高可达86�3%;聚乙烯苯除油效果比前者略低,但在处理低浓度含油废水时,除油率可达到95%以上;相比前两种,丁苯橡胶的处理效率较低�关键词�含油废水,粗粒化法,聚丙烯,聚乙烯苯,丁苯橡胶���对于含油废水的处理,可以分为物理法(重力、粗粒化、过滤、膜分离等),物理化学法(浮选、吸附等),化学法(凝聚、酸化、盐析等),生物化学法(活性污泥、生物膜、氧化塘等)和电化学法(电解、电火花、电磁吸附等)[1�4]�与其它方法相比,粗粒化法的原料廉价易得,设备简单,操作方便,运行费用较低,有很大的优势���本研究选用几种新型亲油性材料作为粗粒化介质,考察其在不同条件下对模拟含油废水的处理效果,以找出最佳材料及其对应的最佳工艺条件�1�材料与方法1�1�试验材料��聚丙烯、聚乙烯苯和丁苯橡胶[5]���将柴油、水及沥青(用于模拟原油成分)混合,加入一定量(配制浓度小于500mg�l-1的含油废水时加150m,l配制浓度大于500mg�l-1的含油废水时加300ml)的表面活性剂,充分振荡,静置24h后,弃去上层浮油,配制成稳定的不同浓度的含油废水�当出水量达到275ml时,用100ml小烧杯接50ml的水样�以后,每隔250ml取一次样,每个样都为50ml�1�2�实验方法��在长为90cm、宽为8cm的斜板槽(铝合金)上铺置一层厚度为5mm的聚丙烯�含油废水以一定的落差(约为50cm)和流速从斜槽顶端流入,处理后的废水从底端流出���将聚乙烯苯和丁苯橡胶分别填充在内径为13mm的玻璃管(外有套管,可加循环水)中,滤柱的顶端和底端各垫一片厚度为2mm的玻璃纤维,以防止填充物在实验中被废水冲走�将玻璃管垂直放置,含油废水从其底端流入、顶端流出�其中聚乙烯苯为粒状,丁苯橡胶为粒径1�2mm的颗粒���由于粗粒化的结果,出口水样上有一层浮油,用移液管取下层液体,取完后将粘有油滴的移液管外壁擦拭干净,再移入分液漏斗中,最后按红外分光光度法测定其中的含油量�2�结果与讨论2�1�聚丙烯2�1�1�装置倾斜度对处理效果的影响��设置斜槽的倾斜角为25�,30�,45�,60�,使浓度为136�10mg�l-1的模拟含油废水以2ml�s-1的速度流过斜板槽�取7个样品,分别测定其含油量,并与原水含油量进行比较,计算除油率��6期杨骥等:聚丙烯、聚乙烯苯和丁苯橡胶粗粒化法处理模拟含油废水753���由图1可见,装置倾斜度处于30�下对模拟含油废水的处理效果要好于其它角度�这是因为:与更大角度相比,30�时油水在聚丙烯材料上的停留时间较长,有利于小油滴充分地润湿聚结、形成较大的油滴;而25�时,由于斜槽过于平坦,过多的油水沿着斜槽底面流出,未能与聚丙烯充分接触,从而导致了除油率较30�时有所降低�因此,在后续实验中一律采用30�的倾斜角�2�1�2�流速对处理效果的影响��浓度为184�28mg�l-1的模拟含油废水分别以不同的流速(1ml�s-1,2ml�s-1,5ml�s-1,10ml�s-1)流过上述装置,比较除油效率���由图2可以看出,随着流速的增大,处理效果变差�小流速增加了油水与聚丙烯的接触时间,有利于小油滴在材料上的润湿聚结;另一方面,小流速却减少了小油滴彼此之间的碰撞机会,因而不利于碰撞聚结�油与聚丙烯属亲油性材料,粗粒化机理以润湿聚结为主,所以,1ml�s-1和2ml�s-1下的处理效果相差无几.考虑到流速大处理量大,因此,将后续实验的流速定位2ml�s-1�2�1�3�进水浓度对处理效果的影响��配置三种不同浓度(147�63mg�l-1,466�10mg�l-1,1050�77mg�l-1)的模拟含油废水,测定含油量,然后在上述最佳条件下分别对其进行处理,取样分析���由图3可以看出,进水浓度对处理效果影响很大,随着浓度的增大,除油率显著降低�这主要是图3�进水浓度对聚丙烯除油率的影响Fig�3�Effectsofdifferentconcentrationsonoilremovalusingpolypropyrene由于粗粒化材料用作油滴润湿聚结的有效面积是有限的,即有一定的饱和度,当流进的含油废水中油滴较多超过其饱和度时,一部分小油