氣浮法處理含油污水的工藝優(yōu)化研究
摘要:步入新發(fā)展時(shí)期以后,我國各行業(yè)需要的能源與資源量逐年提升,這種情況直接導致石油開(kāi)采量增高,含油污水無(wú)可避免,與十九大生態(tài)經(jīng)濟的理念不相適應?;诖?,文章首先簡(jiǎn)單介紹了氣浮法的類(lèi)型及原理,隨后給出氣浮技術(shù)的影響因素及當前我國處理污水常用的氣浮工藝與優(yōu)化措施,以此來(lái)供相關(guān)人士進(jìn)行交流參考。
開(kāi)采石油的過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生油污,而又因為石油的形成方式較為復雜,導致油污成分一般較多、結構復雜,包含細菌、固體顆粒物等原油分子。這些油污的存在會(huì )因自然與人類(lèi)活動(dòng)作用而擴大污染面,嚴重干擾人民群眾的生產(chǎn)和生活。所以,有關(guān)部門(mén)與工作人員必須采用合適的方式處理污水,而氣浮法因其優(yōu)越性,成為當前我國處理石油污水的首選措施。
1 氣浮法的類(lèi)型及原理
1.1 電解氣浮法
電解氣浮法,將物理學(xué)中的正負電極原理引入污水處理,即相關(guān)工作人員將正負極裝入含油污水后,接通電源,借助電子“同性相斥、異性相吸”的原理,發(fā)生電解反應。反應過(guò)程伴隨氣體產(chǎn)生,氣體具有一定的吸附作用,可以將油珠和雜質(zhì)結合,最終這些物質(zhì)團結在一起形成油渣,漂流到污水表面。在此之后,工作人員只要利用簡(jiǎn)單的刮渣工具,就能清除污水中大部分的廢棄物,最終保證清潔的能力和效果[1]。
1.2 誘導氣浮法
誘導氣浮法,是一種借助儀器設備來(lái)排污的措施,設備進(jìn)入水中后通電,借助儀器震動(dòng)攪拌的工作方式,成功的將稍大的氣泡劃分成眾多小型氣泡,氣泡重新凝聚時(shí)會(huì )帶動(dòng)污漬的粘結作用,提升含油污水處理的效率,因此,這種措施又被稱(chēng)作布氣氣浮法,因其操作步驟簡(jiǎn)單,使用較為普遍。
1.3 溶氣氣浮法
溶氣氣浮法有兩種,一種是真空溶氣氣浮法,而另一種則是壓力溶氣氣浮法。前者,指的是工作人員借助真空操作的手段,對含油污水施加負壓,這樣以后,污水中的氣泡被分解成微小氣泡,進(jìn)而根據上文所闡述的原理分離油污。而后者,則是以含油污水具有水的一般特點(diǎn)為基礎,根據不同壓強情況下,氣泡溶解度差異大的特征,給含油污水增大壓強,最終實(shí)現氣泡微小化的目標。
1.4 生物氣浮法
生物氣浮法,是將生物學(xué)與化學(xué)的知識理論和氣浮法相結合的一種措施手段。技術(shù)人員首先借助粒子分析器和波譜儀等工具,借波普特征圖來(lái)分析污水的主要構成。其次,生化工程人員對污水濃度展開(kāi)測算,統計出不同重金屬離子的濃度。最后,相關(guān)工作者根據化學(xué)反應原理,例如,沉淀反應對污水污染環(huán)境的離子進(jìn)行化學(xué)反應,借助離子沉淀來(lái)降低濃度,并能以反應中產(chǎn)生的微小氣體吸附其他雜質(zhì),加快污水處理的效率。
2 氣浮技術(shù)的影響因素
氣浮技術(shù)受到的影響因素有很多,包括氣浮技術(shù)差異、氣浮周邊自然環(huán)境因素以及有無(wú)催化的影響因素。首先,不同氣浮技術(shù)的工作效率不同,因為氣浮法的根本原理是微小氣泡的載粘能力,浮力大于重力的作用效果,所以,微小氣泡產(chǎn)生速度高低直接影響含油污水處理速度的快慢。例如,誘導氣浮法產(chǎn)生微小氣泡的速率,要高于一般的電解氣浮法,但是電解氣浮法產(chǎn)生的氣泡更為精密且反應更加徹底。周邊自然環(huán)境的影響,包括四周溫度與壓強狀況等環(huán)境干擾作用,溫度較高,污水分子的內容也較大,分子移動(dòng)速度快,反應時(shí)間相比低溫情況要快一些。而壓強與海拔密切相關(guān),海拔越高,氣壓越低,則工作人員必須加大對污水的升壓或降壓工作來(lái)控制水壓,保證水壓處于合理的狀態(tài)。催化劑指的是那些不參加反應,或者是反應前后狀態(tài)、特質(zhì)均不發(fā)生改變,但卻能在一定程度上提升反應速率。氣浮法同樣也需要催化劑,一般來(lái)說(shuō),當前我國的技術(shù)人員會(huì )借助化學(xué)藥劑來(lái)提升氣浮技術(shù)的速率,化學(xué)物質(zhì)可以幫助維持氣泡的穩定性,在更短的時(shí)間內完成相關(guān)工作,降低成本[2]。而針對氣泡本身,氣浮技術(shù)的影響因素體現在氣泡與污染物的顆粒直徑。在多年的污水處理實(shí)驗對比后,我國專(zhuān)業(yè)認為40 um 的氣泡具有最強的吸附能力,但是這個(gè)尺寸在具體工作中較難保證,所以,工作人員只需要將氣泡尺寸限制在10~100 um 范圍內,即能提高效率。而絮凝體顆粒直徑與微氣泡的尺寸接近度越高,氣浮技術(shù)的效果就越明顯。
3 油污水常用氣浮工藝及優(yōu)化
世界經(jīng)濟一體化的進(jìn)程加快了科技在國家之間的傳播速度,為了避免傳統氣浮法對水壓的依賴(lài)性,當前國內外的工作人員已經(jīng)改進(jìn)氣浮技術(shù),并將此優(yōu)化技術(shù)傳播,提升排污質(zhì)量,并能很好地避免因雜質(zhì)過(guò)多而造成的儀器堵塞與氣壓范圍196~392 kP 的限制。以下為現如今優(yōu)化的氣浮工藝技術(shù)。
3.1 葉輪浮選法除油
葉輪浮選法除油,是誘導氣浮法的一種優(yōu)化形式,它憑借高速轉動(dòng)的葉輪對含油污水產(chǎn)生負向的水壓,并在此過(guò)程中吸入氣體以剪碎大氣泡,最終形成微小的氣泡來(lái)完成凈化污水的目標。這種技術(shù)的優(yōu)勢體現在葉輪工作的高效性,且不容易因為污水中的顆粒物而造成儀器設備故障與堵塞,避免因儀器檢修問(wèn)題耗費的時(shí)間和資金降低去污的效率。與傳統的溶氣氣浮法不同,葉輪浮選法除油是借助自主吸氣并分散氣體的方式運轉,確保污水中氣泡數量較為充足,提升效率。不僅如此,借助這種手段,工作人員可以不考慮氣體水溶性的問(wèn)題,因為氣泡產(chǎn)生速度要高于吸附速度,也就能源源不斷地保證除油能力。但是這種方式有一定的局限性,一是,葉輪運轉的高效性導致污水停留時(shí)間短暫,不能充分反應,這也給分離工作帶來(lái)一定的局限性;二是,葉輪氣浮池的局限性,葉輪轉動(dòng)后必然導致氣浮池的水質(zhì)產(chǎn)生變化,即在短時(shí)間內,污水由原本的混合不均狀態(tài)變?yōu)槲闪鲬B(tài),這在一定程度上使水與油混合均勻,不利于油和水的分離;三是,成本問(wèn)題,葉輪浮選機工作效率高,則意味著(zhù)制造成本高,維修費用大,能源消耗比其他儀器多,因此,射流氣浮裝置以此類(lèi)弊端為基礎展開(kāi)優(yōu)化,設備開(kāi)始逐步推廣[3]。
1 2編輯:王媛媛
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