當(dāng)前水資源的可持續(xù)利用以及水資源的治理已經(jīng)成為人類生產(chǎn)和生活的關(guān)鍵矛盾。石油的開采導(dǎo)致水資源被大面積污染，目前還缺乏成熟、可靠、有效的設(shè)備對含油廢水進(jìn)行高效治理。鑒于含油廢水與其他一般污染水源相比既有難降解、易乳化的特點，采取常規(guī)處理工藝無法達(dá)到預(yù)期的效果皿。本文針對含油廢水提出混凝-超濾處理工藝，并對其處理效果進(jìn)行試驗研究。
1、超濾處理含油廢水原理分析
超濾處理工藝的關(guān)鍵在于選擇合適的超濾膜，在外界壓力的作用下將待處理液體通過一定孔徑的超濾膜，使得溶液中的無機離子、低分子量物質(zhì)通過超濾膜，而其他高分子、大分子物質(zhì)均滯留于超濾膜一側(cè)，最終實現(xiàn)對廢水的分離和濃縮。通過分析，基于超濾膜實現(xiàn)對含油廢水處理的主要機理可總結(jié)為如下三點：
1）污染物在超濾膜的表面被吸附；
2）為避免超濾膜被堵塞，將超濾膜表面的污染物及時去除；
3）可對滯留于超濾膜表面的污染物進(jìn)行篩分處理，從而達(dá)到再利用的目的。
總的來說，影響超濾膜處理效果的主要因素包括有待處理液體的流速、外界給予壓力的大小、操作溫度、操作時間、待處理液體的濃度以及對待處理液體預(yù)處理的效果。其中，一般將基于超濾膜待處理液體的流速控制在1m/s〜3m/s；外界給予的壓力大小與所選用超濾膜的邊界層性質(zhì)相關(guān)；對于處理溫度，一般將其根據(jù)所處理液體物理、化學(xué)以及生物性質(zhì)相關(guān)，并盡可能的在較高溫度下進(jìn)行。所謂操作時間與超濾膜的通量參數(shù)相關(guān)，對于不同超濾膜應(yīng)在其運行一個周期后對超濾膜進(jìn)行清洗處理。根據(jù)不同特性的待處理液體，其所允許的最高濃度各不相同；為提升對待處理污染液體的處理效果，一般需對其進(jìn)行預(yù)處理，常見的預(yù)處理方式包括有過濾、化學(xué)絮凝、pH調(diào)節(jié)以及活性炭吸附等。
本文著重對混凝-超濾組合工藝對含油廢水的處理效果進(jìn)行試驗研究。
2、混凝-超濾組合工藝處理含油廢水
2.1 含油廢水混凝預(yù)處理試驗研究
混凝-超濾組合工藝指的是在含油廢水通過超濾膜前對其進(jìn)行混凝預(yù)處理。從理論上分析可知，對含油廢水進(jìn)行混凝預(yù)處理后可提高其在超濾膜的滲透量，從而減小對超濾膜的污染，具體表現(xiàn)為如下幾點：
1）對含油廢水混凝處理后可減少超濾膜孔處的污染物量；
2）經(jīng)混凝處理后的含油廢水可有效改善超濾膜表面沉積層的特性；
3）對含油廢水混凝處理后可提高其中顆粒反向傳輸速度，從而增加了滲透通量。
為保證含油廢水處理的最終處理效果，需確保含油廢水的預(yù)處理效果。影響含油廢水混凝預(yù)處理效果的主要因素除了添加不同類型的混凝劑外，還與水溫、PH值、待處理液體的雜質(zhì)成分以及水力條件等相關(guān)。本節(jié)將開展含油廢水的混凝試驗，從而得出最佳混凝預(yù)處理參數(shù)。所涉及到的關(guān)鍵試驗儀器，如表1所示。
混凝試驗對待處理的含油廢水中分別加入適量的混凝劑充分?jǐn)嚢韬螅o置半個小時取液面上2cm處的清液采用分光光度計對其透光率進(jìn)行檢測。試驗過程如下：
1)分別對非離子型PAM、陽離子型PAM以及陰離子型PAM的絮凝效果進(jìn)行對比。經(jīng)試驗可知，非離子型PAM的絮凝效果最好、沉降性能最好，且最佳非離子型PAM的加藥量應(yīng)控制在0.2mg/L；
2)分別對氯化鐵、硫酸鐵、硫酸鋁以及PAC的絮凝效果進(jìn)行具體試驗。經(jīng)試驗可知，采用PAC為絮凝劑時其且將加藥量控制在25mg/L時透光率最高可達(dá)72.6%。
同理，本次試驗分別對pH值、溫度等參數(shù)對PAC混凝預(yù)處理后的透光率進(jìn)行對比。得出：當(dāng)在強堿環(huán)境下時，PAC的絮凝效果越好，混凝越有利；在5°C〜45°C的水溫中，溫度越高越有利于混凝反應(yīng)的進(jìn)行，混凝效果越好。
2.2 混凝-超濾組合試驗研究
針對混凝-超濾組合試驗，分別對混凝劑為PAC，加藥量為25mg/L；混凝劑為非離子型PAM，加藥量為0.2mg/L；pH值為9，溫度40°C時對含油廢水的處理效果進(jìn)行試驗研究。在實際混凝攪拌時分為快速攪拌和慢速攪拌。其具體攪拌參數(shù)，如表2所示。
試驗結(jié)果分析如下：
1)混凝-超濾工藝對通膜量的影響
當(dāng)外界壓力為0.06MPa時，對比采用混凝-超濾工藝和超濾工藝對含油廢水的通膜量進(jìn)行對比分析可知：基于混凝預(yù)處理工藝后，含油廢水的在超濾膜表面能夠以較高的通量且較長的時間下進(jìn)行處理；而為采用混凝預(yù)處理工藝，含油廢水在超濾膜表面運行3h后其通量就下降33%。
2)混凝-超濾工藝對壓力的影響隨著反應(yīng)的進(jìn)行，未采用混凝預(yù)處理工藝處理的含油廢水在較短的時間內(nèi)操作壓力迅速增加并且最終穩(wěn)定值為0.23MPa；采用混凝預(yù)處理工藝后，含油廢水在超濾過程中的壓力平緩增加，其在三個小時后操作壓力由0.06MPa增大至0.09MPa。
3)混凝-超濾工藝對處理效果的影響經(jīng)試驗過程中對兩種工藝處理下水質(zhì)的檢測可知：當(dāng)未采用混凝預(yù)處理工藝時，隨著超濾工藝的進(jìn)行，對含油廢水中油和CODcr的去除率隨著時間的推移逐漸下降；而對于采用混凝預(yù)處理工藝時，隨著超濾工藝的進(jìn)行，對含油廢水中油和CODcr的去除率隨著時間的推移變化不大，并且去除率可一直保持在90%〜95%的水平。
3、結(jié)語
水是生命之源，在加強對水資源的保護(hù)同時采取高效、可靠性的方法對已污染水資源進(jìn)行處理。針對含油廢水，本文在超濾處理工藝的基礎(chǔ)上提出了混凝超濾組合工藝。其中，混凝預(yù)處理工藝可提高超濾膜的通量并且保持較長的時間，增加超濾膜清洗的周期頁。而且，經(jīng)試驗表明，基于混凝-超濾預(yù)處理工藝可減小傳統(tǒng)超濾工藝對操作壓力影響大的問題，并保證對含油廢水的處理效果在長時間的超濾操作中保持90%〜95%的去除率。因此，應(yīng)將混凝-超濾組合工藝在實際生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。（來源：西山煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司屯蘭礦）
