含油廢水是一種常見的、能給人類社會帶來較嚴重的危害的環境污染。含油廢水在水中會在水面形成一層薄膜，阻止空氣中的氧溶解于水中，使水中的溶解氧減少，致使水體中浮游生物等因缺氧而死亡，防礙水生植物的光合作用，從而影響水體的自凈作用。對于魚、蝦、貝類長期在含油污水中生活將導致其肉內含有油味，而變味不宜食用，嚴重時由于油膜蒙在魚鰓上而影響呼吸作用，導致窒息而死亡，且在水體表面的聚結油還有可能燃燒而產生安全問題。在陸地上會造成細菌滋生，形成油層阻塞。因此，含油廢水必須經過處理后才能排放。巴黎公約中規定的非陸地含油廢水排放標準為40mg/L，陸地排放標準為5mg/L。

1 含油廢水的來源和分類

1.1 含油廢水的來源

（1）石油化工業中石油和油品的加工、提煉、儲存及運輸中均會產生大量的含油廢水。在全國，每年僅原油加工過程中的油田采出水大約有5億噸，這些采出水一般都在經過處理后回注油層，既解決了注水水源問題又保護了環境。

（2）運輸工業中洗車、鐵路機務段的洗油罐等排放的含油廢水。這些含油廢水的水量一般都不大，也比較容易處理，但國內機動車輛總量較大，并隨著消費的提高，私人車輛也越來越多，因此這些廢水的總量不容忽視。

（3）機械制造加工過程中產生的含油廢水。金屬清洗液、冷卻潤滑液及金屬切割液是該行業產生主要含油廢水，這類廢水成分比較復雜，主要為油脂、表面活性劑和懸浮雜質。一般廢水量不大，但污染物較多，且處理困難。此類廢水的特點是油處于乳化狀態，油滴直徑在1μm以下，采用一般的方法難以得到理想的處理效果。

（4）冶金行業的冷軋廢水和熱軋、連鑄的冷卻循環水。其中冷軋廢水主要含礦物油、乳化劑，與金屬清洗液相類似，常規的處理方法效果不好，且處理費用高。

（5）餐飲、食品加工、紡織工業及其他制造業產生的含油廢水。

1.2 含油廢水的分類

（1）浮油：進入水體的油分通常大部分以浮油形式存在，油珠粒徑較大，一般大于100μm，靜置后能較快上浮，以連續相的油膜浮在水面。

（2）分散油：粒徑為10-100μm的微小油珠懸浮分散在水相中，分散油不穩定，如有足夠的時間靜置，會聚集成較大的油珠而上浮到水面。

（3）乳化油：粒徑為0.1-10μm的油珠穩定地分散于水中，由于油滴極微小，大多為0.1-2μm之間，因此單純用靜置法很難使油水分離。

（4）溶解油：以分子狀態分散于水體中，油粒直徑比乳化液還小，有時達到幾納米，油分和水形成均勻相體系，非常穩定，很難用一般方法去除。

2 含油廢水的處理

2.1 浮油去除

由于水與油之間存在一定的密度差，對于浮油通常采用重力分離法和橫向流除油器。

重力分離法是利用油比水輕的特性，將油分離于水面并撇除。重力分離法常用的的設備是隔油池。隔油池的形式較多，主要有平流式隔油池（API）、平行板式隔油池（PPI）、波紋斜板隔油池（CPI）和壓力差自動撇油裝置等。

橫向流除油器是針對普通重力分離除油存在的問題，研制出的一種除油裝置。橫向流除油器是在斜板除油器基礎上發展起來的，讓含油污水先通過其交叉聚結器，使小分散油珠聚結成大油珠，繼而經橫向流分離板區，從水中分離出來。該法停留時間短，可增大水力負荷，去除效率高，且不產生二次污染。

2.2 分散油去除

（1）浮選法

氣浮法是使大量微細氣泡吸附在欲去除的顆粒（油珠）上，利用氣體本身的浮力將污染物帶出水面，從而達到分離目的的方法。這是因為空氣微泡由非極性分子組成，能與疏水性的油結合在一起，帶著油滴一起上升，上浮速度可提高近千倍，所以油水分離效率很高。氣浮法按氣泡產生方式的不同，可分為鼓氣氣浮、加壓氣浮和電解氣浮等。鼓氣氣浮是利用鼓風機、空氣壓縮機等將空氣注入水中，也可利用水泵吸水管、水射器將空氣帶入水中。電解氣浮是用電解槽將水電解，利用電解形成的極微的氫氣和氧氣泡，將污染物帶出水面。加壓氣浮是在加壓條件下使空氣溶于水中，然后再恢復到常壓，利用釋放的大量微氣泡將污染物分離。

氣浮法主要用于不含表面活性劑的分散油的分離，若加入絮凝劑，則加壓溶氣氣浮法對油的分離效果更好。目前采用的主要是加壓溶氣氣浮法。這種方法是電耗少、設備簡單、效果良好，已被廣泛應用于油田廢水、石油化工廢水、食品油生產廢水等的處理，工藝較為成熟。

（2）吸附法

吸附法是利用親油性材料吸附水中的油。常用的吸附材料是活性炭，它具有良好的吸油性能，可吸附廢水中的分散油、乳化油和溶解油。但吸附容量有限（對油一般為30-80mg/g），且活性炭價格較貴，再生也比較困難，因此一般只用作低濃度含油廢水處理或深度處理。

吸附樹脂是近年來發展起來的一種新型有機吸附材料，吸附性能良好，易于再生重復使用，有可能取代活性炭。此外，煤炭、吸油氈、陶粒、石英砂、木屑、稻草等也具有吸油性能，可用作吸附材料。吸附材料吸油飽和后，有的可再生重復使用，有的可直接用作燃料。

（3）粗粒化法

粗粒化方法用于分散油的處理研究較多，其技術關鍵是粗粒化材料。從材料的形狀看，可分為纖維狀和顆粒狀;從材料性質看，可分為親油疏水性和親水性。粗粒化方法除油的效果，與表面活性劑的存在和多少有關，有微量表面活性劑的存在，能抑制粗粒化的效果，因而該法對含有表面活性劑的乳狀含油廢水的除油會失效。粗粒化法無需外加化學試劑，無二次污染。

粗粒化除油裝置具有體積小、結構簡單、不需加藥、基建費用較低的有點。但出水含油量較高，容易堵塞，常需再進行深度處理。

（4）膜分離技術率

膜分離法是處理含油廢水常用的物理方法，運行中應用了反滲透超慮和滲析技術。膜分離技術再處理粒徑小于100μm以下油分時，是一種行之有效的方法。目前處理含油污水的膜分為有機膜、無機膜和復合膜。

①有機膜分離技術和無機膜分離技術。有機膜的制備工藝簡單，膜材料品種多，容易改性且價格便宜，但是有機膜的性能隨使用時間增加而降低，會因溶脹而報廢，且不耐高溫，滲透率低，容易水解。針對有機膜存在的問題，有關學者進行了無機膜的性能研究。實踐證明，無機膜具有耐高溫、耐化學腐蝕且去除率高等特點。樊栓獅等人研制出的氧化鋁陶瓷膜的除油率可達96.5%以上，通過油濃度低于0.005kg/m3，約是同類有機膜處理的-10倍，經堿液清洗或重燒，無機膜性能可較好恢復。但是無機膜也存在制膜工藝復雜，成本高等缺點。

②復合膜分離技術。針對無機膜存在的缺點，目前趨于用復合膜處理廢水。復合膜通透率高且去污力強，使膜過濾技術在含油廢水除油和其他污染物方面具備了應用基礎和可操作性。張裕卿等人研制出的聚砜一A2O3復合膜對油截留率可達90%以上。

2.3 乳化油去除

乳化油的粒徑極其微小，在水中形成水一油乳化液，表面形成一層界膜帶有點火，油珠外圍形成雙電層，使油珠相互排斥極難接近。因此，要使油水分離，首先要破壞油珠的界膜，使油珠相互接近并聚集成大滴油珠，從而浮于水面，這一過程叫破乳。通常破乳后的污水需要再利用浮油去除及分散油去除的方法對其進行后續處理。常用的破乳方法

（1）高壓電場法

該方法是利用電場力對乳液顆粒的吸引或排斥作用，使微細油粒在運動中互相碰撞，從而破壞其水化膜及雙電層結構，使微細油粒聚結成較大的油粒浮升于水面，達到油水分層的目的高壓電可采用交流、直流或脈沖電源。

（2）藥劑破乳法

藥劑破乳法是指向廢水中投加破乳劑，破壞油珠的水化膜，壓縮雙電層，使油珠聚集變大與水分開。藥劑破乳又分為鹽析法、凝聚法、鹽析凝聚混合法和酸化法等。

①鹽析法：鹽析法是通過投加鹽類電解質，破壞油珠的水化膜，壓縮油粒與水界面處的雙電層的厚度，使油粒脫穩。單純鹽析法投藥量大，聚析速度慢，設備占地面積大，對有表面活性劑的乳狀液處理效果不好。但由于操作簡單、費用低，使用較多，常作為初級處理。常用的電解質有氯化鈣、氯化鎂、氯化鈉、硫酸鈣、硫酸鎂等。

②凝聚法：凝聚法是指向廢水中投加絮凝劑，利用絮凝物質的架橋作用，使微粒油珠結合成為聚合體。常用的絮凝劑有明礬、聚合氯化鋁、活化硅酸、聚丙烯酰胺、硫酸亞鐵、三氯化鐵、鎂礬土等。

③酸化法：酸化法是向廢水中投加硫酸、鹽酸、醋酸或環烷酸等，破壞乳化液油珠的界膜，使脂肪酸皂變為脂肪酸分離出來。采用這種方法因降低了廢品率水的pH值，故在油水分離后需要用堿劑調節pH值，使之達到排放標準。

④鹽析一凝聚混合法：鹽析凝聚混合法是指向廢水中加入鹽類電解質，使乳化液初步破乳，再加入凝聚劑使油粒凝聚分離。

（3）離心法

該法是指借助離心機械所產生的離心力，將油水分離。離心機有臥式和立式兩種。在離心力的作用下，水相從離心機的外層排出，油相從離心機的中部排出.離心機結構比較復雜，故這種方法國內采用得不普遍。

（4）超濾法

超濾法是一種物理破乳法，它是使乳化油廢水通過超濾膜過濾器，利用超濾膜孔徑比油珠孔徑小的特點，只允許水通過，而將比膜孔徑大的油粒阻攔，從而達到乳化油水分離的目的。

以上破乳方法，以藥劑法較為常見，國內采用較普遍。高壓電場法處于試驗階段，超濾法國內已有使用。

2.4 溶解油去除

（1）膜過濾法

膜過濾法除油是利用微孔膜攔截油粒，它主要用于去除乳化油和溶解油。濾膜可分為超濾膜、反滲透膜和混合濾膜。超濾膜的孔徑一般為0.005-0.01μm，比乳化油粒要小的多。反滲透膜的孔徑比超濾膜的還要小。因此，在受壓情況下含油廢水中的油粒無法通過濾膜而被截留下來。這兩種膜常被制成空心纖維管過濾器，以增大膜的過濾面積。混合過濾膜的孔徑在1μm以上，是由親水膜和親油膜組成的。親水膜是一種經化學處理的尼龍超細無紡布，它只允許水通過。親油膜為聚丙烯超細無紡布，它只能讓油粒通過。因此，利用混合膜過濾器便可達到水油分離的目的。

膜過濾法工藝流程簡單，處理效果好，出水一般不帶有油，但處理量較小，不太適于大規模廢水處理，而且過濾器容易堵塞。

（2）電磁吸附法

將磁性顆粒與含油廢水混合，油珠被磁性粒子吸附，然后用磁分離裝置將含油磁粒分離，污水便可得到凈化，含油磁粒再作進一步處理，此即為電磁吸附法，這種方法應用得比較少。

（3）生物氧化法

油類是一種烴類有機物，可以利用微生物將其分解氧化成為二氧化碳和水。含油污水生化處理有活性污泥法和生物過濾法兩種。前者是在曝氣池內利用流動狀態的絮凝體（活性污泥）作為凈化微生物的載體，通過吸附、濃縮在絮凝體表面上微生物來分解有機物。后者系在生物濾池內，使微生物附著在固定的載體（濾料）上，污水從上而下散布，在流經濾料表面過程中，污水中的有機物質便被微生物吸附和分解。目前常用的生物處理方法包括曝氣塔、深井曝氣、純氧曝氣以及序批式生物處理等。

2.5 含油廢水的后續處理

鳳眼蓮（俗稱“水葫蘆”）具有發達的根系懸浮于上層水中，與污水接觸面積較大，能大量吸附水體中懸浮固體，并能吸收、分解、降解和轉化污水中的有機物。鳳眼蓮是一種“浮萍科”草本植物，它對人類較大的貢獻就是凈化污水，可稱得上是天然的污水凈化器。但風眼蓮對廢水中的含油量有一定的要求，一般對含油小于5mg/L的廢水處理效率較佳。因此可以將其作為廢水的后續處理，進一步凈化排放污水。

3 結論

（1）對各個行業內產生的含油廢水進行調查，并根據油在水中存在的形式將行業內不同工藝段或設備產生的廢水根據其性質進行分類，為經后的類似廢水處理提供更好的參考和水處理工藝選擇。也對生產工藝的改進提供幫助。

（2）根據油在水中存在的形式浮油、分散油、乳化油和溶解油選擇合適的水處理工藝，使得其更有針對性和節約處理成本。

（3）在含油廢水處理工藝選擇上應該從綠色循環經濟角度選擇那些運行費用低、投資省及二次污染少的工藝或設備。在條件許可的情況下，應充分利用自然或生物的自凈能力。