含油廢水中油脂量較高時(shí)，可以采用分離法、沉淀法和化學(xué)法去除。分離法對含油廢水處理效果如何？通過含油廢水分離法小試裝備，可以看到最終水處理效果。分離法小試裝置加入磁粉、絮凝劑、助凝劑等，觀察含油廢水最終效果如何。安峰針對試驗(yàn)條件和方法、試驗(yàn)結(jié)果等進(jìn)行最終討論。
　　
　　1試驗(yàn)條件與方法
　　
　　含油廢水取自某煉油廠污水處理站經(jīng)隔油池后的含油廢水。磁粉Fe3O4含量>98%，粒徑主要集中在2～12μm。絮凝劑聚合氯化鐵（PFC）含量（以Fe計(jì)）≥12%。助凝劑聚丙烯酰胺（PAM），分子量>5×106。
　　
　　首先取一定量的含油廢水，試驗(yàn)PFC、PAM加入量對其除油的效果，確定最佳工藝參數(shù)。然后，根據(jù)以上工藝參數(shù)，研究投加磁粉的磁絮凝效果，即考察磁粉與絮凝劑加入量的匹配關(guān)系以及加料順序、攪拌條件對含油廢水處理效果的影響。
　　
　　試驗(yàn)每次取400mL含油廢水置于500mL燒杯中，按照不同的試驗(yàn)條件分別加入磁粉、絮凝劑和助凝劑后，用攪拌儀進(jìn)行攪拌，再將燒杯置于磁分離器中20min，使帶有磁性物質(zhì)的絮凝污泥分離去除。對處理后的水，分別測定其含油量、濁度、污泥含水率等指標(biāo)。
　　
　　2試驗(yàn)結(jié)果和討論
　　
　　2.1工藝參數(shù)的確定
　　
　　經(jīng)試驗(yàn)，對于含油量在100～200mgL的廢水，當(dāng)PFC加入量在25～30mgL時(shí)的除油效果較好。控制PFC加入量為30mgL條件下，改變PAM投量0.1～0.7mgL，通過試驗(yàn)知，隨著PAM加入量的增加，含油廢水的除油率逐漸提高，當(dāng)PAM加入量為0.6mgL時(shí)，除油率達(dá)到最高。這是因?yàn)榧尤胫齽┖蟾纳屏诵跄磻?yīng)環(huán)境，促進(jìn)了絮凝劑PFC與水中膠體顆粒的反應(yīng)。絮凝劑和助凝劑按一定比例投加時(shí)效果較好，否則過量投加助凝劑PAM后，水的除油率反而下降。由此確定，不加磁粉時(shí)PFC和PAM加入量分為30、0.6mgL。以此參數(shù)為基礎(chǔ)，研究加入磁粉后的磁絮凝效果。
　　
　　2.2磁粉對污泥的沉降速度、體積及含水率的影響
　　
　　取400mL含油廢水，加入PFC和磁粉，以250rmin的速度攪拌2min后，再加入PAM以50rmin的速度慢攪5min，倒入500mL的量筒中，將量筒置于磁分離器中，記錄沉降20min時(shí)污泥的體積，同時(shí)，比較不加磁粉時(shí)污泥的沉降情況。試驗(yàn)結(jié)果見表1。
　　
　　
　　
　　由表1可知，在相同的混凝劑的用量條件下，加入磁粉處理后的污泥體積較不加磁粉時(shí)減少了1312環(huán)境工程2007年6月第25卷第3期DOI：10.13205/j.hjgc.2007.03.003左右；達(dá)到相同的污泥體積，自然沉降需要20min，而磁分離沉降僅需9～10min，沉降時(shí)間縮短了一半。
　　
　　這是由于磁粉的加入增加了懸浮顆粒的數(shù)量，提高了顆粒碰撞幾率，同時(shí)在鐵鹽絮凝劑的吸附架橋作用下形成了以磁粉為核心的磁性復(fù)合絮體。
　　
　　在磁場中，磁性粒子所受磁力公式為[6]：
　　
　　Fm=xm·V·H（dHdL）
　　
　　磁絮凝過程中，懸浮顆粒因吸附磁粉而具有磁性，相當(dāng)于增大了磁性粒子的體積V，從而使磁場力Fm增大，加快了磁性絮體的沉降速度。
　　
　　重復(fù)上述試驗(yàn)，同時(shí)改變磁場強(qiáng)度，控制沉降時(shí)間為30min，考察污泥體積和含水率的變化，試驗(yàn)結(jié)果見表2。
　　
　　
　　
　　由表2可知，隨著磁場強(qiáng)度的增加，污泥的沉降體積有所減少，這正是由于磁場強(qiáng)度H和磁性粒子磁化率χm的增大，從而使磁場力Fm增大的結(jié)果。同時(shí)經(jīng)過磁場作用的磁性絮體，其顆粒間的吸引力增大，有利于將顆粒間的空隙水排出，污泥的含水率也隨之降低。有研究表明[7]，污泥體積的減少及含水率的降低可以縮短廢水處理周期，減少設(shè)備容積以及降低污泥處理難度。
　　
　　2.3磁粉加入量的影響
　　
　　圖1磁粉加入量與除油率、濁度的關(guān)系在廢水含油量152mgL，濁度88NTU的條件下，按不加磁粉時(shí)絮凝反應(yīng)的最佳工藝參數(shù)投加混凝劑，即PFC量為30mgL，PAM量為0.6mgL，再以不同的磁粉加入量100～400mgL進(jìn)行試驗(yàn)，配以250rmin的速度攪拌2min和50rmin的速度慢攪5min，再進(jìn)行磁分離，試驗(yàn)結(jié)果見圖1。
　　
　　
　　
　　圖1中曲線2、4表示PFC和PAM用量分別為30mgL和0.6mgL時(shí)，磁粉量與除油率和剩余濁度的關(guān)系；曲線1、3表示只加磁粉時(shí)磁粉量與除油率和剩余濁度的關(guān)系。
　　
　　比較曲線1、2可以看出，無論是否添加絮凝劑，隨著磁粉加入量的增加，除油率均逐漸提高。這首先是因?yàn)榇欧郾旧韺U水中的油類、膠態(tài)物質(zhì)具有良好的吸附能力[8]；其次，加入的磁粉在攪拌狀態(tài)下呈懸浮狀，增加了水中固體顆粒的數(shù)量，使膠體的碰撞次數(shù)增多，形成磁絮體的機(jī)會加大。
　　
　　從4條曲線中還可以看出，絮凝劑與磁粉聯(lián)用處理含油廢水比單純采用絮凝劑或磁粉效果要好，除油率要提高30%～40%。這是因?yàn)樵谛躞w形成的過程中又以大量分散在廢水中的磁粉為凝聚核心，使油滴和其它污染物被包裹絮體中形成磁性絮體，磁性絮體在磁分離器中能得到很好的分離，從而提高了除油效率[9]。
　　
　　從曲線3可以看出，隨著磁粉加入，有利于除去水中的懸浮物，降低剩余濁度，這也是由于磁粉吸附懸浮物的能力和磁絮體所具有優(yōu)良的沉降性能所致。但同時(shí)發(fā)現(xiàn)磁粉加入量高于300mgL時(shí)，剩余濁度有所上升，這是因?yàn)榇欧弁读窟^大后，過剩的磁粉其粒徑較小者無法形成磁絮體下沉仍懸浮于水中，使剩余濁度上升。分析確定磁粉加入量為280mgL。
　　
　　2.4絮凝劑加入量的影響
　　
　　在廢水含油量為128mgL，濁度為76NTU，磁粉加入量為280mgL的條件下，改變PFC用量5～40mgL，并相應(yīng)改變PAM的用量0.1～0.8mgL進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果見圖2。
　　
　　
　　
　　圖2中曲線1、3表示磁粉加入量為280mgL時(shí)，絮凝劑加入量與除油率和剩余濁度的關(guān)系；曲線2、4表示在沒有投加磁粉的情況下，絮凝劑用量與除油率和剩余濁度的關(guān)系。
　　
　　從圖2中可知，無論是否投加磁粉，隨著PFC用量增加，除油率不斷上升，剩余濁度則逐漸下降，但是加入磁粉后的處理效果明顯要提高。同時(shí)可以看出，加入磁粉后PFC投量達(dá)到25mgL時(shí)有最佳處理效果，比不加磁粉時(shí)PFC的最佳投量（30mgL）要減少。這是因?yàn)榇欧鄣募尤朐谝欢ǔ潭壬细淖兞四z體或懸浮顆粒表面性質(zhì)，使膠體或懸浮顆粒之間的吸引能大于排斥能促進(jìn)了凝聚，這時(shí)絮凝劑的用量就相應(yīng)減少了。因此，在磁粉用量為280mgL時(shí)，最佳PFC和PAM加入量分別為25、0.5mgL。
　　
　　2.5加料順序的影響
　　
　　在廢水含油量為126mgL，濁度為75NTU的條件下，控制磁粉、PFC、PAM用量分別為280、25、0.5mgL，試驗(yàn)以下4種不同加料順序?qū)Τ吐实挠绊懀孩偈紫韧瑫r(shí)加入磁粉和PFC快攪，然后加PAM慢攪；②先加磁粉，緊接著加PFC快攪，最后加PAM慢攪；③先加PFC，緊接著加磁粉快攪，最后加PAM慢攪；④先加PFC快攪，再加PAM，緊接著加磁粉后慢攪?？焖贁嚢杷俣葹?50rmin，慢速攪拌速度為50rmin。磁分離20min后廢水含油量和出水濁度見表3。
　　
　　
　　
　　由表3可知1～3加藥順序處理結(jié)果類似，只有磁粉和PFC幾乎同時(shí)加入，保證兩者在快速攪拌下充分接觸，形成有效的磁性絮體，才能提高除油率和降低濁度。第4種加料順序由于磁粉加入的太遲，不能及時(shí)參加絮凝反應(yīng)，未能形成磁性絮團(tuán)，懸浮物的磁性增強(qiáng)小，因此除油效果不佳。可見，在磁性絮體的形成過程中，磁粉與膠體或懸浮顆粒的結(jié)合和膠體與膠體或懸浮顆粒的結(jié)合類似，也是通過吸附凝聚作用，該過程只發(fā)生在絮凝劑加入的瞬間，一旦錯(cuò)過，磁粉便難以與污染物結(jié)合成磁性絮團(tuán)。
　　
　　2.6攪拌條件的影響
　　
　　在廢水含油量為152mgL，濁度為82NTU的條件下，控制磁粉、PFC、PAM用量分別為280、25、0.5mgL，加料順序?yàn)橄韧瑫r(shí)加入磁粉和PFC，然后加PAM，試驗(yàn)下列4種不同攪拌條件對反應(yīng)的影響：①快攪（400rmin）2min+慢攪（50rmin）5min；②快攪（150rmin）2min+慢攪（50rmin）5min；③快攪（150rmin）2min+慢攪（50rmin）5min；④快攪（150rmin）2min+慢攪（80rmin）5min。磁粉和PFC在快攪時(shí)加入，PAM在慢攪時(shí)加入，試驗(yàn)結(jié)果見表4。
　　
　　
　　
　　由表4可見，當(dāng)快速攪拌速度較低時(shí)，磁粉難以擴(kuò)散，導(dǎo)致磁粉與油類和其它懸浮物相互碰撞凝聚的幾率減少，結(jié)果磁粉絮凝率降低，絮團(tuán)磁性減弱，處理效果不佳。而當(dāng)快攪速度達(dá)400rmin時(shí)的效果與250rmin攪拌速度相差不大。因此，攪拌速度并非越快越好，攪拌的目的是使磁粉迅速擴(kuò)散至整個(gè)水體，與水中污染物充分接觸，更高的攪拌速度既不能提高磁粉的絮凝率，又浪費(fèi)能源。
　　
　　同時(shí)，慢攪速度又不能過高，否則新形成的絮體就容易破碎。適宜的攪拌條件應(yīng)為快攪速度250rmin，慢攪速度50rmin。
　　

　　含油廢水分離法小試裝置基本上可以把油脂去除，效果方面還比物理處理法還要好。在分離法去除小試工藝可以改善水質(zhì)條件，把含油廢水處理效果達(dá)到最佳。安峰環(huán)保在含油廢水等工藝上，還有其它工藝。后期將進(jìn)行詳細(xì)的介紹。