超滤膜在含油废水处理中的应用

贾秀粉　郭赟　孙霞

摘要：针对汽车零部件加工过程中产生的含油工业废水，含油量高，可生化性差，难直接进行生化处理，采用磁性纸带过滤器去除铁屑及可见固体杂质，利用油水分离器去除水中悬浮油，再采用超滤膜去除乳化油及大分子颗粒，出水含油量<20mg/L，去除率达99.8%。有效提高了废水的可生化性，后续采用SBR工艺去除水中有机物，出水COD<200mg/L，氨氮<30mg/L，符合污水排入城镇下水道标准，可达标排放。

关键词：含油工业废水;油水分离器;超滤;SBR;达标排放

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）09-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.09.039

The ultra filter membrane used in oily wastewater treatment process

Jia Xiufen1，Guo Yun2，Sun Xia3

（1.Bosch Automotive Diesel Systems Co.，Ltd.，Qingdao Branch，Qingdao Shandong 266114，China;2.Jiangsu Longhuan Environmental Science Co.，Ltd.，ChangZhou JiangSu 213000，China;3.China Inspection Group Gongxin Security Technology Co.，Ltd.，Jining Shangdong 277100，China）

Abstract：High-concentration oily wastewater from automobile parts manufacturing was hard to be treated by biological process directly. The following methods were adopted to remove iron filings and big solids by paper belt filter. Then suspension oil was separated by oil separator. Ultra filtration membrane was used to separate emulsified oil and macromolecular substance from raw wastewater.  After physical treatment， the concentration of petroleum was below 20 mg/L with the removal rate of 99.8% and can be treated by biological treatment easily. SBR was deeply treatment method to remove Organic substance.The effluent concentrations of COD and NH4-N were below 200 mg/L and 30 mg/L，which achieved the standard discharge.

Key words：Oily wastewater;Oil separator;Ultra filter membrane;SBR;Standards discharge

在汽車零部件加工制造过程中，会使用大量含测试油、乳化液、切削液、磨削液和清洗剂的金属加工液。这些废水含油量高达5%～10%，成分复杂且难降解，可生化性差，需要进行预处理[1]。

目前含油废水处理以混凝式处理工艺为主[2]。但是这种方法，需要添加化学药剂，产生大量化学污泥，形成二次污染。超滤法具有去除率高，出水水质稳定，受原水含油量影响小，不额外产生化学污染物等优点，逐渐用于含油废水的处理工艺中[3]。

某汽车零部件企业针对含油工业废水特点，先采用撇油器，油水分离器去除表面浮油和分散油，再采用无机陶瓷膜去除乳化油，出水石油类含量<20mg/L，提高了废水的可生化性，有利于后续生化处理。后续采用生化SBR工艺，去除水中有机物。

1 废水水质水量及处理要求

1.1 废水来源及水质、水量

废水主要来自车间汽车零部件加工以及清洗废水，含有多种金属加工液（包括切削液，磨削液，乳化液，防锈油等），还有少量地面清洗废水。总水量为30t/月。经过工厂废水站处理后，废水排入市政管网，进入市政污水厂，废水站最终排放废水需要满足《GB/T 31962-2015 污水排入城镇下水道水质标准》，A 级标准。

1.2 处理要求

废水站设计流量为9 m3/d。进出水设计水质如表1所示。

2 工艺流程及运行分析

2.1 机械分离悬浮油及固体

车间产生的工业废水通过气动泵打入屋顶废水主管，自流入废水站（最大1.5m3/h）。废水收集罐前端设置磁性纸带过滤器，用磁性滚轴及纸带去除铁屑和可见固体杂质，以保护后续泵组及超滤膜组件免收损伤。另外，原水收集罐中安装撇油器从废水表面收集悬浮油，减少后续设备的处理负荷。之后含油废水打入油水分离器，利用油水密度差，可以分离粒径大于60μm的悬浮油、分散油和大部分固体颗粒。

对于水量<1.0m3/h 的非连续流，成本有限的项目，油水分离器就可满足需要，但是对于水量>2.0m3/h的连续流，且含有大量固体杂质的含油废水，三相分离机的去除效率能达到更高，流速更快，也减少了超滤膜组的处理负荷。

2.2 超滤系统

油水分离器的出水，经过5μm布袋过滤器，去除可能划伤膜表面的大颗粒，进入超滤工作罐。超滤系统选用效率更高的二氧化硅TiO2陶瓷膜来分离废水中的乳化油[5]。乳化油的粒径一般小于10μm，大部分为0.1～2μm，超滤膜Φ25*1178mm，23通道，并行两组，共74只膜，膜孔径0.12μm，可以去除绝大部分乳化油。超滤设计通量为1.5m3/h，在最初阶段由于水量较小，因此只安装一组膜37只，另外一组空腔，只做循环使用。最初出水量为0.6m3/h，运行2年后，通量降低为0.45m3/h，便将另外一组膜填装进去，通过出水的比例调节阀，将出水通量控制在1.0m3/h，防止流量过高，膜通量损失过大。

超濾定期需要化学清洗。清洗顺序为水碱洗-酸洗-碱洗，清洗水回流到原水收集罐，重新处理。为了保证清洗效果，在清洗过程中，采用加热器，碱洗温度保持80℃，酸洗温度保持60℃。

2.3 SBR生物处理

SBR生物反应器以批次反应运行。SBR适合流量小、有机物负荷高的废水处理。相对于传统生物过程，SBR所有的反应过程都是在一个容器中分步进行，减少了反应单元数量，节省建设成本。

2.4 除磷和最终出水控制

SBR的出水，进入除磷沉淀池，向废水中投加化学物质与磷酸盐反应形成磷酸铁不溶性沉淀物质，去除水中的磷，SS以及部分COD。出水打入最终水罐后，先会经过在线检测系统监测，检测合格则排向市政管网，如果不合格，则排向应急水罐，重新处理直至合格。

3 主要构筑物及设计参数

4 运行效果分析

从运行数据来看，油水分离器对悬浮油的去除效果为80%，超滤对乳化油的去除率达到99.8%，出水水质稳定，含油量基本不受前端进水水质的影响，小于20mg/L，提高了废水的可生化性，为后续生物处理提供了良好的环境。有机物的去除主要靠SBR生物处理工艺，出水COD<200mg/L，去除率为90%，总氮<60mg/L，去除率为53%，总磷小于2mg/L，去除率为83%。

5 经验总结

（1）油水分离器适合低流量，含油量低的废水，如果含油量过高应增加其他预处理方法，防止增加超滤负荷。

（2）超滤膜对乳化油的去除效率为99.8%，且出水水质稳定不受前端含油量波动，含油量小于20mg/L，提高了废水的可生化性。但是超滤膜需要定期进行化学清洗，清洗水回到前端再次进行处理，如果进水量过低则造成含氮量、pH升高，需要在生物池前端调节pH，增加碳源。

参考文献

[1]黄万抚，严思明，李新东.膜技术在含油乳化废水处理中的应用及发展趋势[J].工业安全与环保，2013，39（10）：23-25.

[2]王承智，石荣.含油废水处理方法综述[J].辽宁师专学报，2002，24（01）：104-108.

[3]王震，吴晨炜，王昭玉，等.超滤法在含乳化油废水处理中的应用研究[J]，四川化工，2018（05）：51-54.

收稿日期：2020-08-01

作者简介：贾秀粉（1986-），女，汉族，硕士，废水处理工程师，注册环保工程师，研究方向为工业废水处理工程建设及运营。