含油废水的处理方法有哪些？

含油废水是指采油时伴随着原油开采出的废水，其油质量浓度一般为5000-10000mg/L，通常有4种形态和状态，即悬浮油、乳化油、分散油和溶解油。我国每年排放此类废水高达几亿吨，若不有效处理将对生态系统及人体健康造成巨大危害。膜分离技术作为一种新型的流体分离技术，具有、节能、操作简单等优点，被誉为“21世纪的水处理技术"。运用膜分离技术来处理含油废水，不仅可以有效降低含油率，同时对废水的总有机碳量、总溶解固体量也有较高的去除率。PVDF是偏氟乙烯的均聚物，PVDF膜具有良好的物理化学性能，目前已逐渐应用于油田废水处理等领域。但由于PVDF在处理废水时容易产生吸附污染，导致膜通量下降和使用寿命缩短，应用上受到了限制。PVDF的改性方法主要为混改性和表面改性。 1、无机改性材料 纳米粒子又称超细微粒，粒径通常在1-100nm。纳米粒子表面曲率大，活化中心多，具有很强的耐磨性。将无机纳米粒子掺杂到膜基材中，制备出有机-无机复合膜以提高膜的综合性能，已成为膜技术工作者研究的热点。无机纳米粒子对膜性能的提高主要表现在：增强膜渗透蒸发过程中的传质，提高气体分离的选择性，提高膜的亲水性和抗污染性以及增强膜的机械性能，从而zui终达到降低水处理能耗和成本。常用的改性纳米材料包括碳材料、Ti02、Al2O3、SiO2等。 2、改性PVDF膜处理含油废水 （1）处理含油废水实例 在油田生产过程中，油田含油废水主要来源于原油脱水站〔26〕。处理含油废水的常用方法包括重力分离法、浮选法、混凝法、过滤法等。膜分离技术处理含油废水是近年来发展起来的一种方法，其可根据废水中油粒子的大小合理地确定膜截留分子质量，且处理过程中一般无相变化，直接实现油水分离，处理效果好、能耗低，且二次污染小。 （2）膜污染形成原因 含油废水主要来源于石油、化工、钢铁、焦化、煤气发生站等工业部门。废水中油类污染物质除重焦油的相对密度为1.1以上外，其余的相对密度都小于1.郑阳等认为在油田采出废水中，主要污染物包括酯、酚、脂肪酸等含氧有机化合物。 吕慧认为膜污染主要包括堵塞污染(滤饼层)、不可逆吸附污染(吸附层)，以及由浓差极化形成的可逆污染(凝胶层)。孙鸿认为造成膜污染的主要污染物是原油和无机盐悬浮物，且带正电的无机盐离子与带负电的油类等有机物发生作用形成盐桥，使有机污染物与膜紧密结合在一起。在超滤膜处理油田采出水过程中，直径大于膜孔径的污染物直接附着在膜的表面，这种吸附力主要是范德华力。直径与孔径相近的污染物则由于压力的作用楔在膜孔中，导致膜孔堵塞。在此基础上，已经覆盖在膜上的这层紧密的油层又增加了膜面亲油性，从而加速更多的油粒吸附在其表面，造成凝胶层厚度不断增加，zui终形成稳定的浓差极化层。总之，当油田废水一旦与PVDF膜接触，膜污染问题随即产生。在超滤膜处理含油废水过程中，膜污染不仅会直接造成膜通量的下降，长时间的污染还会造成膜分离特性的劣化，缩短膜的使用寿命。 3、总结 大量已有研究表明，PVDF膜在处理含油废水领域有着良好的效果。将纳米材料掺杂到滤膜中，能有效提高膜的综合性能。但对于不同纳米材料添加的比例、添加时的外界条件等影响因素，研究者还在不断摸索。纳米材料改性PVDF超滤膜处理含油废水还处在起始阶段，如何将纳米粒子良好地分散到有机聚合物中是当前的首要任务。不少研究者对纳米粒子进行预处理，如氧化、功能化以增加其表面的含氧官能团，取得了很好的效果。此外，随着纳米材料领域的不断发展，对新型纳米粒子将有更大的选择空间，复合膜的性能将更加全面和。可以预见，碳材料复合PVDF超滤膜将成为有机膜无机共混改性的未来方向。与此同时，对于膜污染中的污染物和污染机理分析目前还未有统一的定论。加强对含油废水污染复合超滤膜的机理研究，可以直接有效地从根源上解决膜污染问题，增强膜的使用寿命，减少含油废水的处理成本。